内容正文:
4.串联电路和并联电路
典型考点一 串、并联电路的特点
1.已知通过三个并联支路的电流之比I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为( )
A.6∶3∶2 B.2∶3∶6
C.1∶2∶3 D.2∶3∶1
答案 A
解析 三个并联支路的电压相等,根据欧姆定律U=IR得,电流I与电阻R成反比。电流之比I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则电阻之比R1∶R2∶R3=6∶3∶2,A正确。
2.用两个可变的电阻R1和R2按图所示的方式连接,可用来调节通过灯泡的电流大小。如果R1≪R2,则a、b两图中起粗调作用的变阻器是(另一个是起微调作用)( )
A.a图中R1起粗调作用,b图中R2起粗调作用
B.a图中R2起粗调作用,b图中R1起粗调作用
C.a、b两图中都是R2起粗调作用
D.a、b两图中都是R1起粗调作用
答案 B
解析 在串联电路中,电流处处相等,调节大电阻,电流变化大,调节小电阻,电流变化小,所以a图中R2起粗调作用,R1起微调作用;在并联电路中,并联部分电压相等,通过小电阻的电流大,调节小电阻,电流变化大,调节大电阻,电流变化小,所以在b图中R1起粗调作用,R2起微调作用。综上所述,A、C、D错误,B正确。
典型考点二 电表的改装
3.(2022·湖北省高一期末)如图甲所示,将一灵敏电流表G作为表头通过并联一个电阻R改装成一个量程为0.6 A的电流表,R又称分流电阻。已知电流表G的内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=1 mA,原表头刻度盘如图乙所示。下列对电流表的改装理解正确的是( )
A.当指针指示原表头上的刻度示数“0.25 mA”时,表示改装电流表所测电路电流为“0.20 A”
B.表头中的电流与分流电阻R中的电流之比总是1∶600
C.改装的电流表量程虽然变大了,但通过表头的最大电流并没有增加
D.当所测电路总电流为0.40 A时,通过分流电阻的电流大小根据题目条件是不可求出的
答案 C
解析 电流表量程扩大了600倍,则当指针指示原表头上的刻度示数“0.25 mA”时,表示改装电流表所测电路电流为0.25×600 mA=0.15 A,A错误;表头中的电流与分流电阻R中的电流之比总是1∶599,B错误;改装的电流表量程虽然变大了,但通过表头的最大电流并没有增加,仍为1 mA,C正确;当所测电路总电流为0.40 A时,通过分流电阻的电流为0.40 A×=0.399 A,D错误。
4.(2023·北京师范大学第二附属中学高二上12月月考)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个表头和一个电阻组成,其中一个是电压表,另一个是电流表,下列结论中正确的是( )
A.甲表是电流表,R1增大时量程会变大
B.甲表是电压表,R1减小时量程会变大
C.乙表是电流表,R2减小时量程会变小
D.乙表是电压表,R2增大时量程会变大
答案 D
解析 设表头的满偏电压为Ug,满偏电流为Ig,要使其测量更大电流,需要并联一个电阻R1,即甲表是电流表,改装后电流表量程IA=Ig+,可知R1增大时量程变小,A、B错误;要使表头测量更大电压,需要串联一个电阻R2,即乙表是电压表,改装后电压表量程UV=Ug+IgR2,可知R2增大时量程会变大,故C错误,D正确。
[名师点拨] 电流表是表头与小电阻并联,并联的电阻阻值越小,其量程越大;电压表是表头与大电阻串联,串联的电阻阻值越大,其量程越大。
5.现有一只满偏电流Ig=1 mA、线圈电阻Rg=100 Ω的小量程电流表,分别按以下要求对其改装,请画出电路图,并算出需要知道的数据。
(1)把它改装成量程U=10 V的电压表;
(2)把它改装成量程I=0.6 A的电流表。
答案 见解析
解析 (1)小量程电流表的满偏电压Ug=IgRg=0.1 V<U,要将其改装成大量程的电压表,需要串联一个适当的分压电阻,改装的电路图如图1所示。由串联电路的电阻关系及欧姆定律得:U=Ig(Rg+Rx),解得:Rx=-Rg=9900 Ω。
(2)小量程电流表的满偏电流Ig<I,要将其改装成大量程的电流表,应给其并联一个适当的分流电阻,改装的电路图如图2所示。由并联电路电压关系及欧姆定律得:IgRg=(I-Ig)·Rx′,解得:Rx′=Rg=0.17 Ω。
典型考点三 相同表头电表的串联和并联
6.用两个相同的小量程电流表,分别与一定值电阻连接改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用串联和并联的方式接入电路,如图a、b所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A.图a中的A1、A2的示数相同
B.图a中的A1、A2的指针偏角相同
C.图b中的A1、A2的示数和指针偏角都不同
D.图b中的A1、A2的指针偏角相同
答案 B
解析