内容正文:
第十一章 电路及其应用
课时11.4 串联电路和并联电路
1. 了解串联电路和并联电路的连接方式,掌握串、并联电路的电压和电流的特点。
2. 掌握电阻的串、并联的计算。
3. 知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。
4. 理解表头改装成常用电压表和电流表的原理,会求分压电阻和分流电阻的阻值;
一、串联电路和并联电路中的电流、电压和电阻关系
1.定义
(1)串联电路:把几个导体(用电器)依次首尾连接,接入电路的连接方式,如图甲所示。
甲 乙
(2)并联电路:把几个导体(用电器)的一端连在一起,另一端也连在一起,再将两端接入电路的连接方式。如图乙所示。
2.串、并联电路的特点
串联电路
并联电路
电流
电流处处相等:
I=I1=I2=…=In_
总电流等于各支路
电流之和:
I=I1+I2+…+In_
电压
总电压等于各部分电压之和:
U=U1+U2+…+Un
各支路两端电压相等:
U=U1=U2=…=Un
总电阻
总电阻等于各部分电阻之和:
R=R1+R2+…+Rn
总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和:
=++…+
二、电流表和电压表
1.表头
小量程的电流表,通过表头的电流可以从刻度盘上读出来。
2.表头的三个参数
满偏电流Ig、_满偏电压Ug、内阻Rg,根据欧姆定律,三个参数之间的关系是Ug=IgRg。
3.改装
(1)电压表改装:测量较大的电压时,将表头上串联一个较大的电阻,就改装成了电压表。
(2)电流表改装:测量较大的电流时,将表头上并联一个较小的电阻,就改装成了量程较大的电流表。
基础过关练
题组一 串、并联电路的规律
1.(2022北京第五十四中学期中)已知通过两个并联支路的电流之比是I1∶I2=2∶3,则这两个并联支路的电阻之比R1∶R2为 ( )
A.2∶3 B.3∶2
C.1∶2 D.2∶1
2.(2020江苏姜堰二中期末)如图所示电路,开关K断开和闭合时电流表示数之比是1∶3,则可知电阻R1和R2之比为 ( )
A.1∶3 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
3.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,以下说法正确的是 ( )
A.R1>R2
B.R1和R2串联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅲ
C.R1和R2串联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅱ
D.R1和R2并联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅱ
4.(2022重庆暨华中学月考)在如图所示电路中,R2=2R1,电路两端电压恒定,当S断开时,电流表的读数为0.5 A,电压表的读数为4 V,则当S闭合时,电流表和电压表的读数分别为 ( )
A.1.5 A,6 V B.0,4 V
C.1.5 A,0 D.0,6 V
5.(2022重庆西南大学附中月考)有一金属丝,长1 m,电阻为15 Ω,现将该金属丝连成一闭合圆环,如图所示,在圆环上取P、Q两点,把P、Q两点接入电路中。已知P、Q间的劣弧长20 cm,求P、Q间的电阻值。
6.(2022江苏南通海头高级中学月考)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=30 Ω,R2=R3=20 Ω,另有一测试电源,所提供的电压恒为10 V,求:
(1)若将c、d端短路,a、b之间的等效电阻是多少;
(2)若将a、b端接测试电源,c、d两端的电压是多少。
题组二 电压表和电流表的电路结构
7.(2022北京铁路二中期中)一个电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为500 Ω,要把它改装成一个量程为0~10 V的电压表,则应在电流表上 ( )
A.串联一个10 kΩ的电阻
B.并联一个10 kΩ的电阻
C.串联一个9.5 kΩ的电阻
D.并联一个9.5 kΩ的电阻
8.(2022山西临汾翼城中学月考)如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500 mA,内阻Rg=200 Ω,把它改装为有0~1 A和0~10 A两种量程的电流表,则R2的阻值为 ( )
A.20 Ω B.30 Ω C.40 Ω D.50 Ω
9.(2022山西运城芮城中学月考)在如图所示的电路中,小量程电流表G的内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=1 mA,R1=900 Ω,R2= Ω。下列说法正确的是 ( )
A.当S1和S2均断开时,改装成的是电流表
B.当S1和S2均断开时,改装成的是量程为0~10 V的电压表
C.S1和S2均闭合时,改装成的是电压表
D.S1和S2均闭合时,改装成的是量程为0~1 A的电流表
10.某同学用量程0~1 mA、内阻99.9 Ω的毫安表按图(a)所示的电路进行电表改装。图中定值电阻R1=2 900.1 Ω、R2=0.1 Ω,S1、S2为开关。回答下列问题: