11.4 串联电路与并联电路 (巩固与提升练)-【练到位】2024-2025学年高二上学期物理同步练(人教版2019必修第三册)
2024-08-05
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内容正文:
11.4 串联电路与并联电路
【考点一 串、并联电路的特点】
1.(23-24高一下·江苏淮安·阶段练习)如图所示的电路中,,若在a、c两点之间加上的电压,则电流表的读数为( )
A.0 B.1A C.2A D.4A
2.(23-24高二上·广东深圳·期末)在如图所示电路中,A、B间的电压保持一定,,电阻,。那么( )
A.开关断开时,两端电压是
B.开关断开时,通过的电流是
C.开关接通时,通过的电流是
D.开关接通时,两端电压是
3.(23-24高二上·甘肃甘南·期中)如图所示的电路中,两电压表均为理想电压表,在电路a、b两端加一恒定的电压U后,和V2的示数分别为27V和33V,已知则恒定的电压U为( )
A.40V B.60V
C.80V D.100V
4.(23-24高二上·广西南宁·期末)如图是某电路的一部分,其中、、、、,那么,电流表测得的电流为( )
A.,方向向左 B.,方向向左 C.,方向向右 D.,方向向右
【考点二 电表的改装】
5.(23-24高二上·北京西城·期末)如图是有两个量程的电压表,当使用A、B两个端点时,量程为0 ~ 10 V;当使用A、C两个端点时,量程为0 ~ 100 V。表头的内阻为Rg,R1和R2是与表头串联的两个电阻。以下关系式一定正确的是( )
A. B. C. D.
6.(多选)(23-24高一下·贵州六盘水·期末)某兴趣小组将表头和两个定值电阻连接成如图所示的电路,得到两个量程分别为0~1mA和0~2.5mA的电流表,已知表头的满偏电流为250μA,内阻为480Ω,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.当使用a、c两个端点时,量程为0~2.5mA
D.当使用a、b两个端点时,量程为0~2.5mA
7.(23-24高二下·四川成都·开学考试)大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成的,如图为改装后的电表,图中灵敏电流表G的满偏电流均为Ig,内阻均为Rg,变阻箱R接入电路的阻值均为R0。下列说法正确的是( )
A.甲表是电压表,改装后的量程为Ig(Rg+R0)
B.甲表是电流表,若增大变阻箱R接入电路的阻值,则改装表的量程减小
C.乙表是电流表,改装后的量程为
D.乙表是电压表,若减小变阻箱R接入电路的阻值,则改装表的量程增大
【考点三 相同表头电表的串联和并联】
8.(23-24高一下·江苏无锡·期末)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大的量程,改装好后把它们按图示接入电路,则( )
A.电流表的偏转角小于电流表的偏转角
B.电流表的读数大于电流表的读数
C.电压表的偏转角大于电压表的偏转角
D.电压表的读数小于电压表的读数
9.(23-24高二上·浙江杭州·期中)如图所示,两只电压表和是由完全相同的两个电流计改装成的,表的量程是,表的量程是,把它们串联起来后接在电阻R的两端,并接入电路中,示数分别为和,则( )
A.
B.
C.它们的指针偏转角度之比为
D.通过电阻R的电流为
一、单选题
1.(22-23高一下·江苏盐城·期末)如图所示用电压表和电流表测电阻Rx,如果电压表的读数是3.0V,电流表的读数是10.0mA,电压表的内阻是1.5kΩ,电流表的内阻是10Ω,则Rx的精确值为( )
A.300Ω B.375Ω
C.385Ω D.500Ω
2.(22-23高二上·四川泸州·期末)一个电流表由表头G和分流电阻R并联而成,如图所示。若在使用中发现该电流表的读数总是比准确值稍大一点,则应该采取下列哪种方法加以校正( )
A.在R上并联一个比R大得多的电阻
B.在R上并联一个比R小得多的电阻
C.在R上串联一个比R大得多的电阻
D.在R上串联一个比R小得多的电阻
3.(23-24高二上·浙江嘉兴·期末)如图所示是电表内部结构的照片,a、b、c是三个接线柱的尾端。b、c间接有电阻,a通过电阻与表头连接,b直接与表头连接。则下列说法正确的是( )
A.这是一只安培表 B.测量时b端接正极c端接负极
C.图中的电阻作用是分去一部分电流 D.接入ac的量程比接入ab的量程大
4.(23-24高二上·河北保定·期末)如图所示,表头G的量程为,表盘均匀划分为30个小格,表头G的内阻是电阻的29倍,电阻是的40倍,下列说法正确的是( )
A.将接线柱1、2串联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
B.将接线柱1、2串联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
C.将接线柱1、3并联接入电路时,该装置可视为电压表,每一小格表示
D.将接线柱1、3并联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
5.(23-24高一下·江苏无锡·期末)某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。改装后利用一标准毫安表进行校准(如图1,虚线框内是改装后的电表)。当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图2,产生上述问题的原因可能是( )
A.微安表串联电阻偏大 B.微安表串联电阻偏小
C.微安表并联电阻偏大 D.微安表并联电阻偏小
6.(22-23高二·全国·课后作业)如图所示,A、B两盏电灯的额定电压都为110V,额定功率分别为PA=25W,PB=110W。把它们接到220V的电路上,下面四种接法中,两灯不可能正常发光的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
7.(2024高三·全国·专题练习)把两个相同的小量程电流表,分别改装成两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和指针偏转角度的说法正确的是( )
A.图甲中的A1、A2的示数相同
B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C.图乙中的A1、A2的示数相同,指针偏角不同
D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同
8.(23-24高二上·江西上饶·阶段练习)如图所示的电路,将两个相同的小量程的灵敏电流计分别改装成(0~3A)和(0~0.6A)的电流表,把两个改装后的电流表并联接入电路中测量电流强度,则下列说法正确的是( )
A.的指针满偏时,的指针也满偏
B.的指针满偏时,的指针刚好指到量程的五分之一处
C.的读数为1.5A时,干路电流为1.80A
D.的读数为1.5A时,干路电流为2.00A
9.(21-22高二上·山西长治·阶段练习)四个相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、,的量程大于的量程的量程,的量程大于的量程,把它们接入如图所示的电路,闭合开关后( )
A.的读数比的读数小
B.指针偏转角度比指针偏转角度小
C.读数比读数大
D.指针偏转角度比指针偏转角度大
10.(23-24高二上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)如图所示电路中,已知R1=R2=R3,R1两端电压为3V,R3两端电压为1V,R4、R5为定值电阻,B点电势高于A点电势,下列说法中正确的是( )
A.若A、B两端电压为7V,可以判断出R4 > R5
B.若A、B两端电压为7V,可以判断出R4 < R5
C.若A、B两端电压为5V,可以判断出R4 > R5
D.若A、B两端电压为5V,可以判断出R4 < R5
11.(23-24高二上·湖北武汉·阶段练习)在如图所示的电路中,R1是由某金属氧化物制成的导体棒,实验证明通过它的电流I1和它两端的电压U1遵循的规律(式中k=0.3A/V3),R2、R3是定值电阻,遵循欧姆定律,R3=10Ω,电源电压为6.0V,闭合开关S后,电流表的示数为0.5A。求R2的阻值。
12.(23-24高二上·山东德州·阶段练习)如图所示画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为,电流表的内阻为,被测导体R的真实电阻为。测量时,把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值。请回答下列问题
(1)如果不考虑实验操作中的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,得到的电阻测量值各是多少?
(2)则其中哪一个更接近真实值?这个值比真实值偏大还是偏小?
(3)你能从中得出什么结论?
13.(23-24高二上·安徽芜湖·期中)将一满偏电流为250 μA,标记的内阻为的微安表先改装成量程为的电流表,需并联接入适当阻值的,再将该电流表改装成量程为的电压表,需串联接入适当阻值的并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图,虚线框中是改装后电压表电路,是量程为的标准电压表。求的阻值大小。
14.(23-24高二上·陕西咸阳·阶段练习)电流、电压、电阻是电路中三个基本的物理量。请完成如下几个实际问题:
(1)手电筒中的干电池给小灯泡供电时,在某次接通开关的8s内通过电路某一横截面的电荷量为2.4C,求通过小灯泡的电流I;
(2)小鸟站在一条通过400A电流的铜质裸导线上。假设这只小鸟的安全电压为20V,请你通过计算判断小鸟能否安然无恙。已知小鸟两爪之间的距离约为5cm,铜导线的横截面积为150mm2,电阻率为1.5×10-8Ω·m;
(3)如图所示的电路,A、B间的电压为UAB=12V,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω。求电阻R2两端的电压U2。
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11.4 串联电路与并联电路
【考点一 串、并联电路的特点】
1.(23-24高一下·江苏淮安·阶段练习)如图所示的电路中,,若在a、c两点之间加上的电压,则电流表的读数为( )
A.0 B.1A C.2A D.4A
【答案】B
【详解】根据电路图可以知道电阻R2和R3并联,然后与电阻R1串联,则电路中的总电阻为
则电路中的总电流为
A
电流表测量的是通过R3的电流,因为,故通过R2和通过R3中的电流相等,故电流表的读数为1A。
故选B。
2.(23-24高二上·广东深圳·期末)在如图所示电路中,A、B间的电压保持一定,,电阻,。那么( )
A.开关断开时,两端电压是
B.开关断开时,通过的电流是
C.开关接通时,通过的电流是
D.开关接通时,两端电压是
【答案】C
【详解】AB.由图可知,开关断开时,和串联接入电路,则通过的电流为
两端电压为
故AB错误;
CD.由图可知,开关接通时,和并联之后与串联接入电路,则通过的电流为
两端电压为
故D错误,C正确。
故选C。
3.(23-24高二上·甘肃甘南·期中)如图所示的电路中,两电压表均为理想电压表,在电路a、b两端加一恒定的电压U后,和V2的示数分别为27V和33V,已知则恒定的电压U为( )
A.40V B.60V
C.80V D.100V
【答案】B
【详解】理想电压表的内阻无限大,在分析电路时可以看作开路,则题图所示电路是四个电阻串联,电压表V1测量的是R1和R2两端的电压之和,电压表V2测量的是R2和R3两端的电压之和。因为,所以电压表V2相当于测的是R3和R4两端的电压之和,即恒定的电压U为电压表V1的示数与电压表V2的示数之和,则恒定的电压U为
U=27V+33V=60V
故选B。
4.(23-24高二上·广西南宁·期末)如图是某电路的一部分,其中、、、、,那么,电流表测得的电流为( )
A.,方向向左 B.,方向向左 C.,方向向右 D.,方向向右
【答案】A
【详解】两端的电压
两端的电压
左端的电势与的左端电势相等,因,则右端的电势低于右端的电势,两端的电压
通过的电流
上端电势低,下端电势高,电流方向由下向上,因此用节点法可知通过电流表的电流方向向左,设电流表的示数为,流入节点的电流等于流出节点的电流,即
故电流表的示数为0.2A,方向向左。
故选A。
【考点二 电表的改装】
5.(23-24高二上·北京西城·期末)如图是有两个量程的电压表,当使用A、B两个端点时,量程为0 ~ 10 V;当使用A、C两个端点时,量程为0 ~ 100 V。表头的内阻为Rg,R1和R2是与表头串联的两个电阻。以下关系式一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】依题意,当电路中的电流为满偏电流时,根据分压原理,可得
,
故ACD错误;B正确。
故选B。
6.(23-24高一下·贵州六盘水·期末)某兴趣小组将表头和两个定值电阻连接成如图所示的电路,得到两个量程分别为0~1mA和0~2.5mA的电流表,已知表头的满偏电流为250μA,内阻为480Ω,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.当使用a、c两个端点时,量程为0~2.5mA
D.当使用a、b两个端点时,量程为0~2.5mA
【答案】AD
【详解】CD.根据电流表改装原理,并联电阻越小,量程越大,则当使用a、b两个端点时,量程为0~2.5mA,故C错误,D正确;
AB.当电流表量程为0~1mA时,根据电流表改装原理
解得
故A正确,B错误。
故选AD。
7.(23-24高二下·四川成都·开学考试)大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成的,如图为改装后的电表,图中灵敏电流表G的满偏电流均为Ig,内阻均为Rg,变阻箱R接入电路的阻值均为R0。下列说法正确的是( )
A.甲表是电压表,改装后的量程为Ig(Rg+R0)
B.甲表是电流表,若增大变阻箱R接入电路的阻值,则改装表的量程减小
C.乙表是电流表,改装后的量程为
D.乙表是电压表,若减小变阻箱R接入电路的阻值,则改装表的量程增大
【答案】B
【详解】AB.电流表的改装需要并联一个分流电阻,故改装后甲表是电流表,改装后量程为表头G的电流满偏时通过改装表的总电流,即量程
所以并联的分流电阻越大,其量程越小,故A错误、B正确;
CD.电压表的改装需要串联一个分压电阻,故改装后乙表是电压表,改装后量程为表头G的电流满偏时加在改装表两端的总电压,即量程
所以串联的分压电阻越小,其量程越小,故CD错误。
故选B。
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。
【考点三 相同表头电表的串联和并联】
8.(23-24高一下·江苏无锡·期末)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大的量程,改装好后把它们按图示接入电路,则( )
A.电流表的偏转角小于电流表的偏转角
B.电流表的读数大于电流表的读数
C.电压表的偏转角大于电压表的偏转角
D.电压表的读数小于电压表的读数
【答案】B
【详解】AB.两个电流表、是由两个相同的表头与定值电阻并联改装而成,因两电流表并联,可知通过两表头的电流相等,则电流表的偏转角等于电流表的偏转角,因电流表的量程大于的量程,可知电流表的读数大于电流表的读数,选项A错误,B正确;
CD.两个电压表、是由相同的表头与定值电阻串联改装而成的,两电压表串联,可知通过表头的电流相等,则电压表的偏转角等于电压表的偏转角,因电压表的量程大的量程,则电压表的读数大于电压表的读数,选项CD错误。
故选B。
9.(23-24高二上·浙江杭州·期中)如图所示,两只电压表和是由完全相同的两个电流计改装成的,表的量程是,表的量程是,把它们串联起来后接在电阻R的两端,并接入电路中,示数分别为和,则( )
A.
B.
C.它们的指针偏转角度之比为
D.通过电阻R的电流为
【答案】B
【详解】AC.串联后电流一样故偏转角度相等,但两表的读数为两电压表的分压,读数之比为两者的电阻之比,所以两电表实数不一样,故AC错误;
B.由
可知两电表满偏时,电流计通过的电流相同,则电流计串联的电阻之比为
因是串联关系通过两电压表的电流相同,故指针偏转的角度相同,读数之比为两者的电阻之比,即
故B正确;
D.由B选项可知,电阻R两端的电压为
则通过电阻R的电流为
故D错误。
故选B。
一、单选题
1.(22-23高一下·江苏盐城·期末)如图所示用电压表和电流表测电阻Rx,如果电压表的读数是3.0V,电流表的读数是10.0mA,电压表的内阻是1.5kΩ,电流表的内阻是10Ω,则Rx的精确值为( )
A.300Ω B.375Ω
C.385Ω D.500Ω
【答案】B
【详解】根据欧姆定律可知
故选B。
2.(22-23高二上·四川泸州·期末)一个电流表由表头G和分流电阻R并联而成,如图所示。若在使用中发现该电流表的读数总是比准确值稍大一点,则应该采取下列哪种方法加以校正( )
A.在R上并联一个比R大得多的电阻
B.在R上并联一个比R小得多的电阻
C.在R上串联一个比R大得多的电阻
D.在R上串联一个比R小得多的电阻
【答案】A
【详解】电流表的读数总是比准确值稍大一点,表明通过表头G的电流稍微大了一点,引起的原因在于并联电阻R稍微大了一点,为了校准,需要将电阻R稍微减小一点,即可以在R上并联一个比R大得多的电阻。
故选A。
3.(23-24高二上·浙江嘉兴·期末)如图所示是电表内部结构的照片,a、b、c是三个接线柱的尾端。b、c间接有电阻,a通过电阻与表头连接,b直接与表头连接。则下列说法正确的是( )
A.这是一只安培表 B.测量时b端接正极c端接负极
C.图中的电阻作用是分去一部分电流 D.接入ac的量程比接入ab的量程大
【答案】D
【详解】A.根据题意等效电路如图所示。
表头与电阻串联,这是一只电压表,故A错误;
B.测量时应接入ac端或ab端,故B错误;
C.图中的电阻与表头串联,起到分压的作用,故C错误;
D.根据
接入ac的电阻较大,故接入ac的量程比接入ab的量程大,故D正确。
故选D。
4.(23-24高二上·河北保定·期末)如图所示,表头G的量程为,表盘均匀划分为30个小格,表头G的内阻是电阻的29倍,电阻是的40倍,下列说法正确的是( )
A.将接线柱1、2串联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
B.将接线柱1、2串联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
C.将接线柱1、3并联接入电路时,该装置可视为电压表,每一小格表示
D.将接线柱1、3并联接入电路时,该装置可视为电流表,每一小格表示
【答案】B
【详解】AB.将接线柱1、2串联接入电路时,该装置可视为电流表,起分流作用,表头G的内阻是电阻的29倍,则通过的电流是灵敏电流计的倍,故该装置每一小格表示,故A错误,B正确;
CD.将接线柱1、3并联接入电路时,灵敏电流表与并联后与串联,该装置可视为电压表,起分压作用,通过表头的电流为时,其两端电压为,由第一问可知通过的电流为
由于电阻是的40倍,可知两端电压为
故该装置每一小格表示,故CD错误。
故选B。
5.(23-24高一下·江苏无锡·期末)某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。改装后利用一标准毫安表进行校准(如图1,虚线框内是改装后的电表)。当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图2,产生上述问题的原因可能是( )
A.微安表串联电阻偏大 B.微安表串联电阻偏小
C.微安表并联电阻偏大 D.微安表并联电阻偏小
【答案】D
【详解】微安表改装为量程为20 mA的电流表要并联分流电阻,由图可知微安表读数为160μA,即改装后的电流表读数应该为
而标准表读数为16.0mA,则改装后的量程偏大,可能的原因是,原微安表内阻测量值偏小或者因为定值电阻R的计算有误,实际并联的电阻R阻值偏小,分流过大。
故选D。
6.(22-23高二·全国·课后作业)如图所示,A、B两盏电灯的额定电压都为110V,额定功率分别为PA=25W,PB=110W。把它们接到220V的电路上,下面四种接法中,两灯不可能正常发光的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
A.根据公式
灯泡A的电阻为
灯泡B的电阻
A图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联,两灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B与可变电阻并联后的总电阻和灯泡A的电阻相等;因并联电路中总电阻小于各支路电阻,故灯泡A和灯泡B不能同时正常发光,故A正确;
B.B图中灯泡A和可变电阻并联,其总阻值可与灯泡B的电阻相等,此时A、B灯泡均能正常工作,故B错误;
C.C图是灯泡A和可变电阻串联,根据串联电路电阻的分压特点可知,要使灯泡A正常工作,则与A串联的可变电阻接入与A等值的电阻,同理,B正常工作时,与B串联的可变电阻接入与B等值的电阻,因此两灯可以正常工作,故C错误;
D.D图是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联,两灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等,即通过调节可变电阻可以使两灯泡的电压为110V,可以正常发光,故D错误。
故选A。
二、多选题
7.(2024高三·全国·专题练习)把两个相同的小量程电流表,分别改装成两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和指针偏转角度的说法正确的是( )
A.图甲中的A1、A2的示数相同
B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C.图乙中的A1、A2的示数相同,指针偏角不同
D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同
【答案】BC
【详解】AB.两电流表并联时电路如图所示,
根据并联电路的特点可知两表头两端的电压相同,通过两表头的电流相同,故两表指针偏角相同,量程大的示数大。故B正确;A错误;
CD.两电流表串联时电路如图所示,
根据串联电路的特点可知两电流表的示数相同,量程大的偏角小。故C正确;D错误。
故选BC。
8.(23-24高二上·江西上饶·阶段练习)如图所示的电路,将两个相同的小量程的灵敏电流计分别改装成(0~3A)和(0~0.6A)的电流表,把两个改装后的电流表并联接入电路中测量电流强度,则下列说法正确的是( )
A.的指针满偏时,的指针也满偏
B.的指针满偏时,的指针刚好指到量程的五分之一处
C.的读数为1.5A时,干路电流为1.80A
D.的读数为1.5A时,干路电流为2.00A
【答案】AC
【详解】AB.由电路图可以知道两电流表并联,它们两端电压相等,因为两电流表是由相同的灵敏电流计改装而成的,所以通过灵敏电流计的电流相等,两灵敏电流计指针偏转的角度相同,所以A1的指针满偏时,A2的指针也满偏,偏转角度相同,但量程不同的电流表读数不同,A1的量程等于A2的量程的5倍,故A1的读数是A2的5倍。A正确,B错误;
CD.A2的读数始终为A1读数的五分之一,所以的读数为1.5A时,A2的读数为0.3A,干路电流等于A1与A2表读数之和,即1.8A,故C正确,D错误。
故选AC。
9.(21-22高二上·山西长治·阶段练习)四个相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、,的量程大于的量程的量程,的量程大于的量程,把它们接入如图所示的电路,闭合开关后( )
A.的读数比的读数小
B.指针偏转角度比指针偏转角度小
C.读数比读数大
D.指针偏转角度比指针偏转角度大
【答案】BC
【详解】AB.改装成两个电流表时,并联了不同的电阻,而两电流表又是串联关系,则通过电流表的电流相等,所以电流表的读数相同;量程大的电流表,并联的电阻较小,并联的电阻所分的电流更多,表头分的电流更少,即A1指针偏转角度比A2指针偏转角度小,故A错误,B正确;
C.两个电压表量程不同,即两电压表的电阻不同,量程大的电压表电阻大,两电压表串联,电阻大的电压大,即V1的读数比V2的读数大,故C正确;
D.两个电压表串联关系,则通过两个电压表的电流相等,即通过两表头的电流也相等,所以指针的偏转角度相同,故D错误。
故选BC。
10.(23-24高二上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)如图所示电路中,已知R1=R2=R3,R1两端电压为3V,R3两端电压为1V,R4、R5为定值电阻,B点电势高于A点电势,下列说法中正确的是( )
A.若A、B两端电压为7V,可以判断出R4 > R5
B.若A、B两端电压为7V,可以判断出R4 < R5
C.若A、B两端电压为5V,可以判断出R4 > R5
D.若A、B两端电压为5V,可以判断出R4 < R5
【答案】BC
【详解】AB.由于B点电势高于A点电势,若A、B两端电压为7V,根据电路有
解得
由于
R1=R2=R3
且R1两端电压为3V,R3两端电压为1V,根据欧姆定律可知,通过R2的电流既大于通过R3的电流,又大于通过R1的电流,可知
即R3中的电流方向向下,令A端电势为0,则B端的电势为7V,R3上下两端的电势分别为、,由于R1两端电压为3V,则有
由于R3两端电压为1V,电流方向向下,则有
解得
结合上述有
则根据欧姆定律有
即有
解得
故A错误,B正确;
CD.由于B点电势高于A点电势,若A、B两端电压为5V,根据电路有
解得
由于
R1=R2=R3
且R1两端电压为3V,R3两端电压为1V,根据欧姆定律可知,通过R1的电流既大于通过R3的电流,又大于通过R2的电流,可知
即R3中的电流方向向上,令A端电势为0,则B端的电势为5V,R3上端电势为3V,由于R3两端电压为1V,则其下端的电势为4V,结合上述有
则根据欧姆定律有
即有
解得
故C正确,D错误。
故选BC。
11.(23-24高二上·湖北武汉·阶段练习)在如图所示的电路中,R1是由某金属氧化物制成的导体棒,实验证明通过它的电流I1和它两端的电压U1遵循的规律(式中k=0.3A/V3),R2、R3是定值电阻,遵循欧姆定律,R3=10Ω,电源电压为6.0V,闭合开关S后,电流表的示数为0.5A。求R2的阻值。
【答案】5Ω
【详解】R3两端的电压为
U3=IR3=0.5×10V=5.0V
则R1、R2并联部分的电压为
U1=6.0V-5.0V=1.0V
又
得R1中的电流为
所以R2中的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
则有
12.(23-24高二上·山东德州·阶段练习)如图所示画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为,电流表的内阻为,被测导体R的真实电阻为。测量时,把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值。请回答下列问题
(1)如果不考虑实验操作中的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,得到的电阻测量值各是多少?
(2)则其中哪一个更接近真实值?这个值比真实值偏大还是偏小?
(3)你能从中得出什么结论?
【答案】(1),; (2)见解析;(3)见解析。
【详解】(1)图甲中,电流表测得的电流实际上是电压表和电阻并联部分的总电流,所以电阻的测量值为电压表和电阻并联部分的总电阻,即
图乙中,电压表测得的电压实际上是电流表和电阻串联部分的总电压,所以电阻的测量值为电流表和电阻串联部分的总电阻,即
(2)由于电压表和电流表的内阻的影响,两种测量电路都存在系统误差,图甲中测量值小于真实值,图乙中测量值大于真实值,但两种电路误差的大小是不一样的;且甲的误差大,乙更接近真实值。
(3)图甲测量小电阻误差更小一些,图乙测量大电阻误差更小一些。
13.(23-24高二上·安徽芜湖·期中)将一满偏电流为250 μA,标记的内阻为的微安表先改装成量程为的电流表,需并联接入适当阻值的,再将该电流表改装成量程为的电压表,需串联接入适当阻值的并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图,虚线框中是改装后电压表电路,是量程为的标准电压表。求的阻值大小。
【答案】,4850Ω
【详解】微安表并联电阻改装为的电流表,有
解得
改装后的电流表满偏电流为
内阻为
再改装为量程为的电压表,则有
解得
14.(23-24高二上·陕西咸阳·阶段练习)电流、电压、电阻是电路中三个基本的物理量。请完成如下几个实际问题:
(1)手电筒中的干电池给小灯泡供电时,在某次接通开关的8s内通过电路某一横截面的电荷量为2.4C,求通过小灯泡的电流I;
(2)小鸟站在一条通过400A电流的铜质裸导线上。假设这只小鸟的安全电压为20V,请你通过计算判断小鸟能否安然无恙。已知小鸟两爪之间的距离约为5cm,铜导线的横截面积为150mm2,电阻率为1.5×10-8Ω·m;
(3)如图所示的电路,A、B间的电压为UAB=12V,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω。求电阻R2两端的电压U2。
【答案】(1)0.3A;(2)见解析;(3)4V
【详解】(1)通过小灯泡的电流为
(2)由电阻定律可得,鸟两爪间的电阻
两爪间的电压
两爪间的电压远小于20V,因此小鸟是安全的;
(3)R1和R2并联的电阻阻值为
干路电流
电阻R2两端的电压为
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