2024-2025學(xué)年高中物理第二章恒定電流4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3-11

PAGE9-串聯(lián)電路和并聯(lián)電路(20分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.如圖所示的電路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=9Ω,那么通過(guò)電阻R1、R2、R3的電流強(qiáng)度之比I1∶I2∶I3為 ()A.1∶2∶3 B.3∶2∶1C.2∶1∶3 D.3∶1∶2【解析】選C。電阻R1、R2并聯(lián),電流之比為:I1∶I2=R2∶R1=2∶1;兩個(gè)并聯(lián)電路電流之和等于第三個(gè)電阻的電流,故I1∶I2∶I3=I1∶I2∶(I1+I2)=2∶1∶3。2.(多選)用相同的表頭改裝成兩個(gè)量程不同的電流表,下列說(shuō)法正確的是()A.將它們串聯(lián)在一起時(shí),兩表讀數(shù)相同,量程大的偏角小B.將它們并聯(lián)在一起時(shí),偏角相同,量程大的讀數(shù)大C.將它們串聯(lián)在一起時(shí),兩表讀數(shù)相同,量程大的偏角大D.將它們并聯(lián)在一起時(shí),偏角相同,量程大的讀數(shù)小【解題指南】將表頭改裝成大量程的電流表是在表頭兩端并上一個(gè)電阻,并聯(lián)的電阻越小,改裝后電流表的量程越大。另外留意電流表串聯(lián)時(shí)電流相同,并聯(lián)時(shí)電壓相同。【解析】選A、B。兩電流表串聯(lián)時(shí)電路如圖甲。依據(jù)串聯(lián)電路的電流相等可知兩表的讀數(shù)相同,量程大的偏角小,故A正確,C錯(cuò)誤;兩表并聯(lián)時(shí)電路如圖乙,依據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等可知兩表頭兩端的電壓相同,通過(guò)兩表頭的電流相同,故兩表偏角相同,量程大的讀數(shù)大,故B正確,D錯(cuò)誤。3.用電流表和電壓表測(cè)量電阻Rx的阻值。如圖所示,分別將圖(a)和(b)兩種測(cè)量電路連接到電路中,依據(jù)(a)圖時(shí),電流表示數(shù)為4.60mA,電壓表示數(shù)為2.50V;依據(jù)(b)圖時(shí),電流表示數(shù)為5.00mA,電壓表示數(shù)為2.30V,比較這兩次結(jié)果,正確的是 ()A.電阻的真實(shí)值更接近543Ω,且大于543ΩB.電阻的真實(shí)值更接近543Ω,且小于543ΩC.電阻的真實(shí)值更接近460Ω,且大于460ΩD.電阻的真實(shí)值更接近460Ω,且小于460Ω【解析】選B。比較(a)、(b)兩圖的電壓讀數(shù),可知ΔU=0.20V,則==0.08;電流變更ΔI=0.40mA,則==0.087,可見(jiàn)>,即電流變更明顯一些,可見(jiàn)電壓表內(nèi)阻帶來(lái)的影響比電流表內(nèi)阻帶來(lái)的影響大,故應(yīng)實(shí)行內(nèi)接法,即依據(jù)(a)圖所示電路測(cè)量電阻Rx,Rx==543Ω,此法測(cè)量值偏大,因此選項(xiàng)B正確。4.電流表的內(nèi)阻是Rg=200Ω,滿刻度電流值是Ig=500μA,現(xiàn)欲把這電流表改裝成量程為1.0V的電壓表,正確的方法是 ()A.應(yīng)串聯(lián)一個(gè)0.1Ω的電阻B.應(yīng)并聯(lián)一個(gè)0.1Ω的電阻C.應(yīng)串聯(lián)一個(gè)1800Ω的電阻D.應(yīng)并聯(lián)一個(gè)1800Ω的電阻【解析】選C。電流表改電壓表,串聯(lián)電阻。電阻兩端的電壓U′=U-Ug=1V-200×500×10-6V=0.9V,串聯(lián)的電阻阻值為R==1800Ω。5.(多選)用甲、乙兩個(gè)完全相同的電流表表頭改裝成量程分別為0～5V和0～10V的電壓表,串聯(lián)后接在12V的電壓上,則 ()A.兩表的電壓示數(shù)相同,均為6VB.兩表頭的指針的偏角相同C.兩表頭的指針的偏角不相同D.兩表的電壓示數(shù)不同【解析】選B、D。由于兩個(gè)電壓表是用相同的電流表改裝的,當(dāng)兩個(gè)電壓表串聯(lián)運(yùn)用時(shí),通過(guò)兩表的電流是相同的,所以表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度是相同的,刻度盤上的示數(shù)表示的是電壓表兩端的電壓,所以其示數(shù)是不同的。6.如圖所示電路中,伏特表V1和V2的內(nèi)阻都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于R1、R2、R3和R4的電阻。R1和R3電阻未知,R2=R4=20Ω,伏特表V1和V2的讀數(shù)分別為15V和10V,則a、b兩點(diǎn)間的電壓為 ()A.23V B.24V C.25V D.26V【解析】選C。因?yàn)镽1、R2、R3和R4串聯(lián),且R2+R3=R3+R4,故R3和R4上的電壓也為10V。a、b兩點(diǎn)間電壓是R1和R2上電壓與R3和R4上電壓之和,即為15V+10V=25V。二、非選擇題(本題共2小題,共20分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.(10分)如圖所示的兩個(gè)串聯(lián)電阻R1=12kΩ,R2=36kΩ,A、B兩端的電壓保持15V不變,那么(1)R1、R2兩端的電壓分別是多少?(2)假如電壓表V的內(nèi)阻是12kΩ,當(dāng)S分別與C、D接觸時(shí)電壓表的讀數(shù)分別是多少?【解析】(1)依據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知U∝R,所以U1=U=×15V=3.75VU2=U=×15V=11.25V。(2)當(dāng)S與C接觸時(shí),電壓表與R1并聯(lián),測(cè)并聯(lián)支路電壓,并聯(lián)電阻R并==kΩ=6kΩU并=U=×15V=V同理,當(dāng)S與D接觸時(shí)R并′==kΩ=9kΩ,U并′=U=×15V=V。答案:(1)3.75V11.25V(2)VV8.(10分)如圖所示的電路中,小量程電流表G的內(nèi)阻Rg=100Ω,滿偏電流Ig=1mA,R1=900Ω,R2=Ω。(1)當(dāng)S1和S2均斷開(kāi)時(shí),改裝成的表是什么表?量程為多大?(2)當(dāng)S1和S2均閉合時(shí),改裝成的表是什么表?量程為多大?【解析】(1)S1和S2均斷開(kāi)時(shí),電阻R1與小量程電流表G串聯(lián),可組成較大量程的電壓表,電壓表的內(nèi)阻RV=Rg+R1=1000Ω。所以電壓表兩端的電壓最高為:U=IgRV=0.001×1000V=1V。即改裝成的電壓表的量程為0～1V。(2)S1和S2均閉合時(shí),電阻R1被短路,電阻R2與小量程電流表G并聯(lián),組成較大量程的電流表。當(dāng)小量程電流表G滿偏時(shí),通過(guò)R2的電流為:==A=0.999A。故改裝成的電流表的電流最大為I=+Ig=0.999A+0.001A=1A,答案:(1)電壓表0～1V(2)電流表0～1(25分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.如圖所示,每個(gè)電阻的阻值都是2Ω,電流表內(nèi)阻不計(jì),在B、C間加6V電壓時(shí),電流表的示數(shù)是 ()A.0 B.1C.2A 【解析】選B。將電路改畫成如圖所示的形式:I總===A=2A,每一支路電流均為1A2.某同學(xué)用伏安法測(cè)電阻時(shí),分別采納了內(nèi)接法和外接法,測(cè)得的某電阻Rx的阻值分別為R1和R2,則所測(cè)阻值與真實(shí)值Rx之間的關(guān)系為 ()A.R1>Rx>R2 B.R1<Rx<R2C.R1>R2>Rx D.R1<R2<Rx【解析】選A。內(nèi)接法測(cè)量值大于真實(shí)值,即R1>Rx;外接法測(cè)量值小于真實(shí)值,即R2<Rx,所以R1>Rx>R2。3.四個(gè)相同的燈泡按如圖所示方式連接,關(guān)于四個(gè)燈泡的亮度,下列結(jié)論中正確的是 ()A.A燈、B燈一樣,C燈次之,D燈最暗B.A燈最亮、C燈次之,B與D燈最暗且亮度相同C.A燈最亮、B與C燈一樣亮,D燈最暗D.A與B燈一樣亮,C與D燈一樣亮,但比A與B燈暗些【解析】選B。電路的連接特點(diǎn)是:B燈與D燈串聯(lián)后與C燈并聯(lián)再和A燈串聯(lián),A燈在干路上,通過(guò)它的電流最大,A燈最亮,C燈中的電流大于B與D燈中的電流,C燈較亮,B燈與D燈最暗且亮度相同,綜合以上分析得B正確,A、C、D錯(cuò)誤。4.如圖甲所示為分壓器電路圖,已知電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻不計(jì),變阻器總電阻為R0=50Ω。閉合開(kāi)關(guān)S后,負(fù)載電阻RL兩端的電壓U隨變阻器a端至滑動(dòng)觸頭間的阻值Rx變更而變更。當(dāng)負(fù)載電阻分別為=200Ω和=20Ω時(shí),關(guān)于負(fù)載電阻兩端的電壓U隨Rx變更的圖線大致接近圖乙中的哪條曲線,下列說(shuō)法中正確的是 ()A.大致接近曲線①,大致接近曲線②B.大致接近曲線②,大致接近曲線①C.大致接近曲線③,大致接近曲線④D.大致接近曲線④,大致接近曲線③【解析】選C。當(dāng)Rx增大時(shí),左半部分并聯(lián)總電阻增大,右半部分電阻減小,所以RL兩端的電壓U應(yīng)隨Rx的增大而增大;由于=200Ω>R0=50Ω,左半部分并聯(lián)總電阻接近等于變阻器左部分電阻,RL的電壓接近勻稱變更,圖線接近③;由于=20Ω<R0,并聯(lián)RL2后,對(duì)應(yīng)于同一個(gè)Rx值,左半部分分得的電壓將比原來(lái)并聯(lián)RL1時(shí)小,所以圖線接近④,故C正確。5.如圖所示,其中電流表A的量程為0.6A,表盤勻稱劃分為30個(gè)小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的;R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍。若用電流表A的表盤刻度表示流過(guò)接線柱1的電流值A(chǔ).將接線柱1、2接入電路時(shí),每一小格表示0.04B.將接線柱1、2接入電路時(shí),每一小格表示0.02C.將接線柱1、3接入電路時(shí),每一小格表示0.06D.將接線柱1、3接入電路時(shí),每一小格表示0.01【解析】選C。設(shè)電流表A的內(nèi)阻為RA,用電流表A的表盤刻度表示流過(guò)接線柱1的電流值時(shí),若將接線柱1、2接入電路,依據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),(I1-IA)R1=IARA,解得I1=3IA=0.06A,則每一小格表示0.06A;若將接線柱1、3接入電路,則(I2-IA)R1=IARA,解得I2=3IA=0.06A【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖,虛線框內(nèi)為改裝好的電表,M、N為新電表的接線柱,其中靈敏電流計(jì)G的滿偏電流為200μA,已測(cè)得它的內(nèi)阻為495.0Ω,圖中電阻箱讀數(shù)為5.0Ω,現(xiàn)將M、N接入某電路,發(fā)覺(jué)靈敏電流計(jì)G剛好滿偏,則依據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可知 ()A.M、N兩端的電壓為1mVB.M、N兩端的電壓為100mVC.流過(guò)M、N的電流為2μAD.流過(guò)M、N的電流為20mA【解析】選D。M、N兩端電壓:U=IgRg=200×10-6×495.0V=0.099V=99mV,故A、B錯(cuò)誤;流過(guò)M、N的電流:I=Ig+=(200×10-6+)A=0.02A=20mA,故C錯(cuò)誤,D正確。6.(多選)如圖所示,電流表G的內(nèi)阻不行忽視不計(jì),R1、R2是兩個(gè)可變電阻,當(dāng)a、b間的電壓為4V時(shí),電流表的指針剛好滿偏(指針指在刻度盤的最大值處),當(dāng)a、b間的電壓為3V時(shí),假如仍要使電流表G的指針滿偏,下列方法中可行的是 ()A.保持R2不變,增大R1 B.增大R1,減小R2C.保持R2不變,減小R1 D.增大R2,減小R1【解析】選A、B。當(dāng)a、b間的電壓為3V時(shí),要使電流表G的指針滿偏,則使G和R1的并聯(lián)電阻增大或者使R2減小,故A、B可以?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)如圖所示,四個(gè)相同的表頭分別改裝成兩個(gè)電流表和兩個(gè)電壓表。電流表A1的量程大于A2的量程,電壓表V1的量程大于V2的量程,把它們接入如圖所示電路,則 ()A.電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù)B.電流表A1的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2的偏轉(zhuǎn)角C.電壓表V1的讀數(shù)等于電壓表V2的讀數(shù)D.電壓表V1的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2的偏轉(zhuǎn)角【解析】選A、D。改裝后的電流表量程越大,電表的內(nèi)阻越小,電流表A1的量程大于A2的量程,所以電流表A1的內(nèi)阻小于電流表A2的內(nèi)阻,兩個(gè)電流表并聯(lián),電阻小的電流大,電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù),A正確;改裝電流表的兩個(gè)表頭也是并聯(lián)關(guān)系,因表頭相同,故電流相等,指針偏角相等,B錯(cuò)誤;改裝后的電壓表量程越大,電表的內(nèi)阻越大,電壓表V1的量程大于V2的量程,所以電壓表V1的內(nèi)阻大于電壓表V2的內(nèi)阻,兩個(gè)電壓表串聯(lián),依據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用特點(diǎn),電壓表V1的讀數(shù)大于電壓表V2的讀數(shù),故C錯(cuò)誤;其中兩個(gè)表頭是串聯(lián)關(guān)系,電流相等,偏角相等,D正確。二、非選擇題(1