11.4 串联电路和并联电路(6大题型)-2024-2025学年高二物理同步题型分类讲与练(人教版2019必修第三册)
2024-09-02
|
2份
|
54页
|
5011人阅读
|
278人下载
精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 4. 串联电路和并联电路 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 串联电路和并联电路 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.94 MB |
| 发布时间 | 2024-09-02 |
| 更新时间 | 2024-09-02 |
| 作者 | 物理课代表wang |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47134903.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
11.4 串联电路和并联电路
知识点 1 串联电路和并联电路
1、串并联电路的特点
串联电路
并联电路
电路
电流
电流处处相等
总电流等于各支路电流之和
电压
总电压等于各部分电路两端电压之和
总电压与各支路电压相等
总电阻
总电阻等于各部分电路电阻之和
总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
2、串、并联电路中电压、电流与电阻的关系
①串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。
②并联电路中通过各支路的电流与各支路电阻的阻值成反比。
3、重要推论
①串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻;并联电路的总电阻小于其中任一部分电路的电阻。
②n个相同的电阻并联,总电阻等于一个电阻的,即;n个相同的电阻串联,总电阻等于一个电阻的n倍,即。
③两个电阻并联时,当时,总电阻最大。
④无论串联还是并联,若其中一个电阻增大(或减小),则总电阻随之增大(或减小)。
知识点 2 电压表和电流表的电路结构
1、小量程的电流表G(表头)
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。表头的工作原理涉及磁场对通电导线的作用。
三个参数:①内阻:表头的电阻。
②满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流。
③满偏电压:表头通过满偏电流时,加在它两端的电压。
由欧姆定律可知,。
2、电表的改装
小量程的表头G改装成电压表 V
小量程的表头G改装成电流表 A
内部电路
R的作用
分压
分流
扩大量程的计算
改装后的量程
接入电阻的阻值
量程扩大的倍数
改装后的总内阻
备注
改装后量程等于满偏时表头与分压电阻两端电压之和;改装后表头满偏电压不变;内阻越大,测量时对电路影响越小
改装后量程等于满偏时表头与分流电阻的电流之和;改装后表头满偏电流不变;内阻越小,测量时对电路的影响越小
知识点 3 半偏法测电流表、电压表的内阻
测电流表的内阻
测电压表的内阻
电路图
适用条件
保证 几乎不变,要求,此时电源电压需足够大
保证 几乎不变,要求
实验原理
S1闭合,S2断开时,调节使电流表满偏;S2闭合时,仅调节电阻箱阻值R使电流表半偏,则
S1闭合,S2闭合时,调节使电压表满偏;S2断开时,仅调节电阻箱阻值R使电压表半偏,则
电阻测量值
测量值小于真实值
测量值大于真实值
复杂电路的简化原则和方法
1、简化原则
①无电流的支路可去掉;
②两等势点间的电阻可省去或视为短路;
③理想导线可以任意长短;
④理想电压表可视为断路,理想电流表可视为短路;
⑤电压稳定时电容器可视为断路。
2、简化方法
(1)电流分支法
①先将各结点用字母标出;
②判定各支路元件的电流方向(若电路无电压电流可假设在总电路两端加上电压后判定);
③按电流流向,自左到右将各元件、结点、分支逐一画出;
④将画出的等效图加工整理。
(2)等势点排列法
①以如图1所示电路图为例,采用等势点排列法来简化电路。
②将图示电路中的结点找出来,凡是用导线相连的结点是等势点,用同一字母标注,然后假设A点的电势高于B点的电势,得到图2。
③最后按电势的高低排列结点,并将电阻接到结点间得到图3所示的电路图。
题型一 串、并联电路的分析与计算
【例1】(23-24高二上·陕西延安·期中)(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,则( )
A.电路中的电流为0.6A
B.电阻R2的阻值为10Ω
C.三只电阻两端的总电压为21V
D.电阻R3的电压为3V
【变式1-1】(23-24高二上·新疆阿克苏·期中)(多选)下列说法正确的是( )
A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻为R
B.并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻
C.在并联电路中,任意支路电阻增大时,总电阻随之增大
D.电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为零
【变式1-2】(23-24高二上·新疆吐鲁番·期中)如图所示,图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线,下列说法中正确的是( )
A.
B.
C.将与串联在电路中,它们两端的电压之比为2:1
D.将与并联在电路中,通过它们的电流之比为2:1
【变式1-3】(23-24高二上·福建龙岩·期中)有四盏灯,接入如图的电路中,L1=L4=1Ω,L2=3Ω,L3=6 Ω, 把电路接通后,通过四盏灯的电流之比I1:I2:I3:I4 为( )
A.1:3:6:1 B.3:2:1:3
C.3:1:2:3 D.6:3:2:6
【变式1-4】(23-24高一下·山东滨州·期末)(多选)如图为两元件甲、乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A),甲的图线与横轴所成夹角为30°。下列说法正确的是( )
A.甲元件的电阻为
B.在A点,甲的电阻小于乙的电阻
C.若将甲、乙元件串联,电流为1A时,甲、乙元件的总电压为13V
D.若将甲、乙元件并联,两端电压为5V时,则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.625C
【变式1-5】(23-24高二上·广东揭阳·期末)(多选)某光控开关控制电路如图所示,为光敏电阻(电阻值随光照强度的减弱而增大),为滑动变阻器,电源内阻忽略不计。当光控开关两端电压升高到一定值时,照明系统打开。以下说法正确的是( )
A.光照强度减弱时,光控开关两端电压升高
B.将的滑片P向下滑动,能使傍晚时照明系统更早打开
C.将的滑片P向上滑动,能使傍晚时照明系统更早打开
D.保持的滑片位置不变,换用电动势更大的电源,能使傍晚时照明系统更早打开
【变式1-6】(22-23高一上·浙江杭州·期末)如图所示的电阻网格中,AC、CB、BD、DA四条边的电阻为r,其余各边的电阻都相等,但阻值未知,测得AB两点之间的总电阻为R,当在C、D两点之间连接一段阻值为R的电阻时,AB两点之间的总电阻 ,若将AC、CB、BD、DA四根电阻丝皆换成阻值为2r的电阻,则AB两点之间的总电阻 。
【变式1-7】(23-24高一下·山东滨州·期末)如图为一简单调光电路,电源两端电压,灯泡L额定电压,电阻,定值保护电阻,调光电阻的最大阻值为。求
(1)灯泡正常发光时,通过定值电阻电流的大小;
(2)调光电阻阻值调至最大时灯泡两端的电压。(计算结果保留一位小数)
题型二 电表的改装(电流表)
【例2】(23-24高二下·云南昭通·期中)有一个电流表,刻度盘每1小格代表,内阻为360Ω。若将其改为刻度盘每一小格代表的电流表,那么需要给其并联的定值电阻阻值为( )
A.3000Ω B.150Ω C.120Ω D.2400Ω
【变式2-1】(23-24高一下·山东烟台·期末)如图为有两个量程的电流表内部结构图,由表头和电阻R1、R2组成。当使用a和b、a和c接线柱时,一个量程为0~0.6A,另一个量程为0~3A。已知表头的内阻为100Ω、满偏电流为300mA,则使用0~3A量程时电流表的内阻为( )
A.18Ω B.20Ω C.50Ω D.100Ω
【变式2-2】(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
【变式2-3】(23-24高一下·湖南长沙·期末)一小量程电流表G,满偏电流为500μA,内阻为100Ω。将它改装成0~1mA、0~10mA的两量程电流表,电路如图所示。下列说法正确的是( )
A.开关接b时电流表量程较大
B.与串联后的总电阻等于100Ω
C.用量程0~1mA改装表测出的电流为0.5mA时,流过G表的电流为200μA
D.将图中与的位置互换,两量程都会发生变化
【变式2-4】(23-24高一下·贵州六盘水·期末)(多选)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
【变式2-5】(23-24高一下·陕西西安·期末)(多选)两个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表、。已知电流表的量程大于的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,两电流表均正常工作,则( )
A.电流表的读数大于电流表的读数
B.电流表的读数等于电流表的读数
C.电流表指针的偏转角大于电流表指针的偏转角
D.电流表指针的偏转角等于电流表指针的编转角
【变式2-6】(22-23高二上·安徽芜湖·期中)有一块小量程电流表,满偏电流为,内阻为。现要将它改装成的两量程电流表,某同学除了参考电路图甲外,还设计了如图乙所示电路。
(1)若采用图甲的电路,则 , ;若采用图乙的电路,则 。
(2)若将小量程电流表改装成量程为的电压表,则需要串联阻值为 的电阻。
题型三 电表的改装(电压表)
【例3】(23-24高一下·贵州贵阳·期末)将一满偏电流为,内阻为的电流表改装成较大量程的电压表,下列四个改装电路中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-1】(23-24高一下·河北衡水·期末)如图所示,电流计的内阻,满偏电流,,,则下列说法正确的是( )
A.当和均断开时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是2V
B.当和均断开时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是1A
C.当和均闭合时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是2A
D.当和均闭合时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是1V
【变式3-2】(23-24高一下·辽宁沈阳·期末)如图所示,某同学用微安表头(量程100μA,内阻900Ω)改装成一个量程为1mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。则R1和R2的阻值分别为( )
A.100Ω 29100Ω B.100Ω 2910Ω
C.10Ω 29100Ω D.10Ω 2910Ω
【变式3-3】(23-24高二上·广东汕头·期中)(多选)如下图,甲、乙两个电路都由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R组成,它们中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )
A.若甲表中R阻值等于表头G内阻的一半时,则甲表电流的量程是表头满偏电流的2倍
B.R增大时甲表电流的量程减小
C.若乙表中R阻值等于表头G内阻时,则乙表电流和电压的量程是表头满偏电流和满偏电压的2倍
D.R增大时乙表电压的量程增大
【变式3-4】(22-23高二上·北京海淀·期中)(多选)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G.和一个可变电阻R组成,已知灵敏电流计的满偏电流。,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R减小时量程增大
B.乙表是电压表,R减小时量程增大
C.在甲图中,若改装的电流表量程为0.6A,则R=0.5Ω
D.在乙图中,若改装的电压表量程为3V,则R=1200Ω
题型四 电表的校准问题
【例4】(23-24高二上·浙江杭州·期中)用小量程表头G改装成双量程的某种电表,电路如图所示。改装后经校准发现接A、B两端时读数总是略偏小,接A、C两个端点时读数均准确,以上信息可知( )
A.接A、B两个端点时,是量程较大电压表
B.接A、C两个端点时,是量程较大电流表
C.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,在上串联一个小电阻
D.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,电阻无需改变
【变式4-1】(21-22高二上·山西长治·阶段练习)(多选)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
【变式4-2】(23-24高二上·北京朝阳·期中)一个灵敏电流计允许通过的最大电流(满刻度电流)为,表头电阻,若将其改装成量程为0.1A的电流表,应 (选填“串联”或“并联”)一个电阻,阻值为 Ω;(保留3位有效数字)如图所示,这是某同学改装后的电压表,在使用中发现改装后的电压表的读数总比真实值偏小一些,若要调准,可采用的措施是
A.在电阻R上并联一个比其大得多的电阻
B.在电阻R上并联一个比其小得多的电阻
C.在电阻R上串联一个比其大得多的电阻
D.在电阻R上串联一个比其小得多的电阻
题型五 半偏法测电表内阻
【例5】(24-25高三上·湖南·阶段练习)某同学找到一个灵敏电流表G,为测量该电流表的内阻,该同学进行了下列操作:
(1)将灵敏电流表G按如图甲所示的电路连接,闭合开关前,滑动变阻器R的滑片应置于 (填“左端”“右端”或“正中间”)。
(2)先闭合开关,调节滑动变阻器R的滑片,使灵敏电流表G的指针满偏,再闭合开关,保持滑片位置不动,调节电阻箱,使灵敏电流表G的指针半偏,此时电阻箱的示数如图乙所示,则该灵敏电流表的内阻为 Ω。
(3)该实验中电流表内阻的测量值 (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(4)为提高实验精度,下列措施可行的是______。
A.更换内阻较小的电源
B.更换电动势较大的电源
C.更换阻值较大的滑动变阻器
【变式5-1】(23-24高三上·四川成都·期末)某兴趣小组要将一块满偏电流Ig为1mA、内阻约为100Ω的电流表G改装成量程为0~3V的电压表.首先要测量该电流表的内阻,现有如下器材:
A.待测电流表G(量程0~1 mA,阻值约为100Ω);
B.滑动变阻器(阻值0~5000Ω,额定电流为1A);
C.滑动变阻器(阻值0~500Ω,额定电流为1A);
D.电阻箱R2(阻值0~999.9Ω);
E.电源(电动势为3V,内阻很小);
F.开关、导线若干。
(1)该小组如果选择如图甲所示的电路来测量待测电流表G的内阻,则滑动变阻器R1应选择 (填器材的选项)
(2)实验时,先断开开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1,使得G的示数为Ig;保持R1的阻值不变,再闭合S2,调节电阻箱R2,使得G的示数为,此时电阻箱R2的示数如图乙所示,则G的内阻为 Ω
(3)该实验中,G的内阻测量值 (选填“大于”或“小于”)真实值。
【变式5-2】(23-24高二上·山西朔州·期末)某物理兴趣小组将一个量程的毫安表改装成量程的电压表。
(1)先利用欧姆表测量了毫安表的内阻,然后将合适的电阻与该毫安表串联,从而改装成量程的电压表,请写出电阻的字母表达式 (用表示);此后利用一只同量程的标准电压表,连接成图甲所示电路,对改装后的电压表进行校对,但在滑动变阻器从左到右调节时,发现改装后的电压表示数总是比同量程的标准电压表的示数大,出现这种现象的可能原因是: (回答一条即可);
(2)为更进一步准确测量毫安表的内阻,利用图乙所示的电路进行了毫安表内阻的测量,具体步骤如下:
①闭合开关,调节滑动变阻器、电阻箱,分别记录毫安表的示数、电流表的示数及电阻箱的数值;
②重复①的操作,记录多组不同,作出图像,如图丙所示,则毫安表的内阻为 。
【变式5-3】(23-24高二上·吉林长春·期末)某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为2V的电压表,他先测量出微安表G的内阻,然后对电表进行改装,最后再利用一标准电压表,对改装后的电压表进行检测。
该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻,实验中可供选择的器材如下:
A.滑动变阻器()
B.滑动变阻器()
C.电阻箱()
D.电源(电动势为1.5V)
E.电源(电动势为9V)
F.开关、导线若干
具体实验步骤如下:
a.按电路原理图甲连接好线路;
b.将滑动变阻器R的阻值调到最大,闭合开关后调节R的阻值,使微安表G的指针满偏;
c.闭合,保持R不变,调节的阻值,使微安表G的示数为250μA,此时的示数为;
回答下列问题:
(1)为减小实验误差,实验中电源应选用 ,滑动变阻器应选用 (填仪器前的字母);
(2)由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值 ;
(3)若按照(2)中测量的,将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻值为 的电阻;
(4)用图乙所示电路对改装后的电压表进行校对,由于内阻测量造成的误差,当标准电压表示数为2V时,改装电压表中微安表G的示数为495μA,为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差,的阻值应调至 (结果保留1位小数)。
题型六 混联电路的计算
【例6】(22-23高二上·河南·期末)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.0.5A B.0 C.1A D.1.5A
【变式6-1】(23-24高二上·吉林长春·期末)如图所示电路中,R1=R3=12Ω,R2=3Ω,电流表、电压表均视为理想电表。开关S断开与闭合时,外电路的总电阻分别为( )
A.9Ω、15Ω B.15Ω、9Ω C.9Ω、24Ω D.15Ω、24Ω
【变式6-2】(23-24高二上·陕西渭南·期中)由四个电阻连接成的电路如图所示,,,,则a、d之间的总电阻为( )
A.21Ω B.15Ω C.14Ω D.18Ω
【变式6-3】(23-24高二上·宁夏固原·期中)一个T型电路如图所示,电路中的电阻,,,另有一测试电源,电源提供的电压为14V,内阻忽略不计,则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为3.8V
【变式6-4】(23-24高一下·陕西西安·期末)(多选)R1、R2、R3三个电阻的阻值均为20 Ω,允许通过的最大电流分别为、、。按如图所示的四种方式连接,则下列说法不正确的是( )
A.图丙和图丁的等效电阻相等
B.图甲和图丙中干路最大电流相等
C.图乙和图丁干路最大电流之比为2∶1
D.四个电路两端的最大电压之比为3∶1∶2∶2
【变式6-5】(23-24高二上·黑龙江·期中)在如图所示电路中,已知间所加电压为,,,电流表的内阻不计,求:
(1)电阻两端的电压;
(2)电流表和的示数。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
11.4 串联电路和并联电路
知识点 1 串联电路和并联电路
1、串并联电路的特点
串联电路
并联电路
电路
电流
电流处处相等
总电流等于各支路电流之和
电压
总电压等于各部分电路两端电压之和
总电压与各支路电压相等
总电阻
总电阻等于各部分电路电阻之和
总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
2、串、并联电路中电压、电流与电阻的关系
①串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。
②并联电路中通过各支路的电流与各支路电阻的阻值成反比。
3、重要推论
①串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻;并联电路的总电阻小于其中任一部分电路的电阻。
②n个相同的电阻并联,总电阻等于一个电阻的,即;n个相同的电阻串联,总电阻等于一个电阻的n倍,即。
③两个电阻并联时,当时,总电阻最大。
④无论串联还是并联,若其中一个电阻增大(或减小),则总电阻随之增大(或减小)。
知识点 2 电压表和电流表的电路结构
1、小量程的电流表G(表头)
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。表头的工作原理涉及磁场对通电导线的作用。
三个参数:①内阻:表头的电阻。
②满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流。
③满偏电压:表头通过满偏电流时,加在它两端的电压。
由欧姆定律可知,。
2、电表的改装
小量程的表头G改装成电压表 V
小量程的表头G改装成电流表 A
内部电路
R的作用
分压
分流
扩大量程的计算
改装后的量程
接入电阻的阻值
量程扩大的倍数
改装后的总内阻
备注
改装后量程等于满偏时表头与分压电阻两端电压之和;改装后表头满偏电压不变;内阻越大,测量时对电路影响越小
改装后量程等于满偏时表头与分流电阻的电流之和;改装后表头满偏电流不变;内阻越小,测量时对电路的影响越小
知识点 3 半偏法测电流表、电压表的内阻
测电流表的内阻
测电压表的内阻
电路图
适用条件
保证 几乎不变,要求,此时电源电压需足够大
保证 几乎不变,要求
实验原理
S1闭合,S2断开时,调节使电流表满偏;S2闭合时,仅调节电阻箱阻值R使电流表半偏,则
S1闭合,S2闭合时,调节使电压表满偏;S2断开时,仅调节电阻箱阻值R使电压表半偏,则
电阻测量值
测量值小于真实值
测量值大于真实值
复杂电路的简化原则和方法
1、简化原则
①无电流的支路可去掉;
②两等势点间的电阻可省去或视为短路;
③理想导线可以任意长短;
④理想电压表可视为断路,理想电流表可视为短路;
⑤电压稳定时电容器可视为断路。
2、简化方法
(1)电流分支法
①先将各结点用字母标出;
②判定各支路元件的电流方向(若电路无电压电流可假设在总电路两端加上电压后判定);
③按电流流向,自左到右将各元件、结点、分支逐一画出;
④将画出的等效图加工整理。
(2)等势点排列法
①以如图1所示电路图为例,采用等势点排列法来简化电路。
②将图示电路中的结点找出来,凡是用导线相连的结点是等势点,用同一字母标注,然后假设A点的电势高于B点的电势,得到图2。
③最后按电势的高低排列结点,并将电阻接到结点间得到图3所示的电路图。
题型一 串、并联电路的分析与计算
【例1】(23-24高二上·陕西延安·期中)(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,则( )
A.电路中的电流为0.6A
B.电阻R2的阻值为10Ω
C.三只电阻两端的总电压为21V
D.电阻R3的电压为3V
【答案】ACD
【解析】A.电阻R1、R2、R3串联,其流过的电流均相等,有
故A正确;
B.根据欧姆定律可知,电阻R2的阻值为
故B错误;
C.三只电阻两端的总电压为
故C正确;
D.电阻R3的电压
D正确。
故选ACD。
【变式1-1】(23-24高二上·新疆阿克苏·期中)(多选)下列说法正确的是( )
A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻为R
B.并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻
C.在并联电路中,任意支路电阻增大时,总电阻随之增大
D.电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为零
【答案】BC
【解析】A.一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻为0,故A错误;
B.根据
可知
可得
故并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻,故B正确;
C.在并联电路中,任意支路电阻增大时,总电阻的倒数减小,故总电阻随之增大,故C正确;
D.并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,电阻R和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为,故D错误。
故选BC。
【变式1-2】(23-24高二上·新疆吐鲁番·期中)如图所示,图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线,下列说法中正确的是( )
A.
B.
C.将与串联在电路中,它们两端的电压之比为2:1
D.将与并联在电路中,通过它们的电流之比为2:1
【答案】D
【解析】
AB.根据电阻的定义式和题中图像可知,当电流都为2A时,电阻之比等于电压之比
故A、B错误;
C.根据公式
得当两个电阻中的电流相等时,它们两端的电压之比
故C错误;
D.将与并联在电路中,流过它们的电压是相等的,所以通过它们的电流之比为电阻之比的反比,得
故D正确。
故选D。
【变式1-3】(23-24高二上·福建龙岩·期中)有四盏灯,接入如图的电路中,L1=L4=1Ω,L2=3Ω,L3=6 Ω, 把电路接通后,通过四盏灯的电流之比I1:I2:I3:I4 为( )
A.1:3:6:1 B.3:2:1:3
C.3:1:2:3 D.6:3:2:6
【答案】B
【解析】L2与L3并联,电压相等,由欧姆定律,则有
L1与L4串联,电流相等,则有
可得
所以有
故选B。
【变式1-4】(23-24高一下·山东滨州·期末)(多选)如图为两元件甲、乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A),甲的图线与横轴所成夹角为30°。下列说法正确的是( )
A.甲元件的电阻为
B.在A点,甲的电阻小于乙的电阻
C.若将甲、乙元件串联,电流为1A时,甲、乙元件的总电压为13V
D.若将甲、乙元件并联,两端电压为5V时,则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.625C
【答案】CD
【解析】A.根据图像可知,甲元件的电阻为
故A错误;
B. 在A点,甲、乙两元件的电压、电流相同,由欧姆定律可知,甲的电阻等于乙的电阻,故B错误;
C.若将甲、乙元件串联,电流为1A时,此时甲元件的电压为
由图像可知,乙元件的电压为,则甲、乙元件的总电压为
故C正确;
D.若将甲、乙元件并联,两端电压为5V时,此时通过甲元件的电流
由图像可知,通过乙元件的电流为,则干路总电流为
则每秒通过干路某一横截面的电荷量为
故D正确。
故选CD。
【变式1-5】(23-24高二上·广东揭阳·期末)(多选)某光控开关控制电路如图所示,为光敏电阻(电阻值随光照强度的减弱而增大),为滑动变阻器,电源内阻忽略不计。当光控开关两端电压升高到一定值时,照明系统打开。以下说法正确的是( )
A.光照强度减弱时,光控开关两端电压升高
B.将的滑片P向下滑动,能使傍晚时照明系统更早打开
C.将的滑片P向上滑动,能使傍晚时照明系统更早打开
D.保持的滑片位置不变,换用电动势更大的电源,能使傍晚时照明系统更早打开
【答案】ABD
【解析】A.光照强度减弱时,电阻变大,两端电压
可知两端的电压变大,即光控开关两端电压升高,故A正确;
BCD.要使系统更早打开,即在阻值不变时增加R1两端电压,R1两端电压
可知应减小或增大E,故BD正确,C错误。
故选ABD。
【变式1-6】(22-23高一上·浙江杭州·期末)如图所示的电阻网格中,AC、CB、BD、DA四条边的电阻为r,其余各边的电阻都相等,但阻值未知,测得AB两点之间的总电阻为R,当在C、D两点之间连接一段阻值为R的电阻时,AB两点之间的总电阻 ,若将AC、CB、BD、DA四根电阻丝皆换成阻值为2r的电阻,则AB两点之间的总电阻 。
【答案】 R
【解析】[1][2]当在C、D两点之间连接一段阻值为R的电阻时,由于电路是网点对称的则C、D两点等势,对电路的电阻变化没有影响;所以总电阻仍为R;设其余部分的电阻为R0,由题知,2r、2r与其余电阻并联后的总电阻为R,则
所以
当把将AC、CB、BD、DA四根电阻丝皆换成阻值为2r的电阻,R0不变,则
解得
【变式1-7】(23-24高一下·山东滨州·期末)如图为一简单调光电路,电源两端电压,灯泡L额定电压,电阻,定值保护电阻,调光电阻的最大阻值为。求
(1)灯泡正常发光时,通过定值电阻电流的大小;
(2)调光电阻阻值调至最大时灯泡两端的电压。(计算结果保留一位小数)
【答案】(1);(2)
【解析】(1)灯泡正常发光时定值电阻的电压
定值电阻的电流
得
(2)调光电阻阻值调至最大值时,电路总电阻
灯泡两端电压
得
题型二 电表的改装(电流表)
【例2】(23-24高二下·云南昭通·期中)有一个电流表,刻度盘每1小格代表,内阻为360Ω。若将其改为刻度盘每一小格代表的电流表,那么需要给其并联的定值电阻阻值为( )
A.3000Ω B.150Ω C.120Ω D.2400Ω
【答案】C
【解析】电流表刻度盘总共有N小格,则满偏电流为,改装后量程为,则并联电阻中的电流为
满偏电压
可得
故选C。
【变式2-1】(23-24高一下·山东烟台·期末)如图为有两个量程的电流表内部结构图,由表头和电阻R1、R2组成。当使用a和b、a和c接线柱时,一个量程为0~0.6A,另一个量程为0~3A。已知表头的内阻为100Ω、满偏电流为300mA,则使用0~3A量程时电流表的内阻为( )
A.18Ω B.20Ω C.50Ω D.100Ω
【答案】A
【解析】根据题意得
解得
使用0~3A量程时电流表的内阻为
故选A。
【变式2-2】(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
【解析】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。
【变式2-3】(23-24高一下·湖南长沙·期末)一小量程电流表G,满偏电流为500μA,内阻为100Ω。将它改装成0~1mA、0~10mA的两量程电流表,电路如图所示。下列说法正确的是( )
A.开关接b时电流表量程较大
B.与串联后的总电阻等于100Ω
C.用量程0~1mA改装表测出的电流为0.5mA时,流过G表的电流为200μA
D.将图中与的位置互换,两量程都会发生变化
【答案】B
【解析】AB.开关S接b时,改装成的量程为
开关S接a时,改装成的量程为
则有
可知开关S接b时的量程为0~1mA,则有
故A错误,B正确;
C.用量程0~1mA改装表测出的电流为0.5mA时,则有
可得流过G表的电流为,故C错误;
D.将图中与的位置互换时接a的电流表的量程会发生变化,接b的电流表的量程不会发生变化,故D错误。
故选B。
【变式2-4】(23-24高一下·贵州六盘水·期末)(多选)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
【解析】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。
【变式2-5】(23-24高一下·陕西西安·期末)(多选)两个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表、。已知电流表的量程大于的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,两电流表均正常工作,则( )
A.电流表的读数大于电流表的读数
B.电流表的读数等于电流表的读数
C.电流表指针的偏转角大于电流表指针的偏转角
D.电流表指针的偏转角等于电流表指针的编转角
【答案】AD
【解析】由图可知,两电流表并联,故两流表两端的电压相等,两表由同一电流表改装而成,而将电流表扩大量程时为并联一小电阻,故相当于四个电阻并联,故两表头中电流相同,故两表的偏角相同,故中的电流要大于中的电流,故的读数比的读数大。
故选AD。
【变式2-6】(22-23高二上·安徽芜湖·期中)有一块小量程电流表,满偏电流为,内阻为。现要将它改装成的两量程电流表,某同学除了参考电路图甲外,还设计了如图乙所示电路。
(1)若采用图甲的电路,则 , ;若采用图乙的电路,则 。
(2)若将小量程电流表改装成量程为的电压表,则需要串联阻值为 的电阻。
【答案】(1) 2 18 1.8/1.82/ (2)5820
【解析】(1)[1][2][3] 对甲电路,量程为10mA时
量程为1mA时
解得
,
采用图乙的电路,量程为10mA时
解得
(2)若将小量程电流表改装成量程为的电压表
解得
题型三 电表的改装(电压表)
【例3】(23-24高一下·贵州贵阳·期末)将一满偏电流为,内阻为的电流表改装成较大量程的电压表,下列四个改装电路中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】电流表改装成较大量程的电压表,则电流表与电阻串联。
故选B。
【变式3-1】(23-24高一下·河北衡水·期末)如图所示,电流计的内阻,满偏电流,,,则下列说法正确的是( )
A.当和均断开时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是2V
B.当和均断开时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是1A
C.当和均闭合时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是2A
D.当和均闭合时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是1V
【答案】A
【解析】A B.由图示电路图可知,当和均断开时,G与串联,改装成的是电压表,电压表量程为
故A正确,B错误;
C D.由图示电路图可知,当和均闭合时,G与并联,改装成的是电流表,电流表量程为
故C D错误。
【变式3-2】(23-24高一下·辽宁沈阳·期末)如图所示,某同学用微安表头(量程100μA,内阻900Ω)改装成一个量程为1mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。则R1和R2的阻值分别为( )
A.100Ω 29100Ω B.100Ω 2910Ω
C.10Ω 29100Ω D.10Ω 2910Ω
【答案】B
【解析】根据并联电路分流原理,可知
解得
根据串联电路分压原理,可得
解得
故选B。
【变式3-3】(23-24高二上·广东汕头·期中)(多选)如下图,甲、乙两个电路都由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R组成,它们中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )
A.若甲表中R阻值等于表头G内阻的一半时,则甲表电流的量程是表头满偏电流的2倍
B.R增大时甲表电流的量程减小
C.若乙表中R阻值等于表头G内阻时,则乙表电流和电压的量程是表头满偏电流和满偏电压的2倍
D.R增大时乙表电压的量程增大
【答案】BD
【解析】AB.甲表中电阻箱R与灵敏电流计G并联,可知甲表为电流表,量程为
可知R增大时甲表电流的量程减小;若甲表中R阻值等于表头G内阻的一半时,则甲表电流的量程是表头满偏电流的3倍,故A错误,B正确;
CD.乙表中电阻箱R与灵敏电流计G串联,可知乙表为电压表,量程为
可知R增大时乙表电压的量程增大;若乙表中R阻值等于表头G内阻时,则乙表电压的量程是表头满偏电压的2倍,但乙表电流的量程等于表头满偏电流,故C错误,D正确。
故选BD。
【变式3-4】(22-23高二上·北京海淀·期中)(多选)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G.和一个可变电阻R组成,已知灵敏电流计的满偏电流。,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R减小时量程增大
B.乙表是电压表,R减小时量程增大
C.在甲图中,若改装的电流表量程为0.6A,则R=0.5Ω
D.在乙图中,若改装的电压表量程为3V,则R=1200Ω
【答案】AD
【解析】A.甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器并联,利用并联电阻的分流,改装成电流表。电流表的量程为
可知当减小时量程增大,故A正确;
B.乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表。电压表的量程为
可知减小时量程减小,故B错误;
C.由公式
在甲图中,若改装成的电流表的量程为,则有
故C错误;
D.由公式
在乙图中,若改装成的电压表的量程为,则有
故D正确。
故选AD。
题型四 电表的校准问题
【例4】(23-24高二上·浙江杭州·期中)用小量程表头G改装成双量程的某种电表,电路如图所示。改装后经校准发现接A、B两端时读数总是略偏小,接A、C两个端点时读数均准确,以上信息可知( )
A.接A、B两个端点时,是量程较大电压表
B.接A、C两个端点时,是量程较大电流表
C.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,在上串联一个小电阻
D.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,电阻无需改变
【答案】C
【解析】AB.接A、B两个端点时,串联的阻值较小,分压较小,是量程较小的电压表;接A、C两个端点时,分压较大,是量程较大的电压表,AB错误;
CD.接A、B两端时读数总是略偏小,说明偏大导致分压偏大,需在上并联一个大电阻,使并联后阻值减小;由于总阻值减小,则需在上串联一个小电阻,使A、C两个端点时读数准确,C正确,D错误。
故选C。
【变式4-1】(21-22高二上·山西长治·阶段练习)(多选)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
【解析】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。
【变式4-2】(23-24高二上·北京朝阳·期中)一个灵敏电流计允许通过的最大电流(满刻度电流)为,表头电阻,若将其改装成量程为0.1A的电流表,应 (选填“串联”或“并联”)一个电阻,阻值为 Ω;(保留3位有效数字)如图所示,这是某同学改装后的电压表,在使用中发现改装后的电压表的读数总比真实值偏小一些,若要调准,可采用的措施是
A.在电阻R上并联一个比其大得多的电阻
B.在电阻R上并联一个比其小得多的电阻
C.在电阻R上串联一个比其大得多的电阻
D.在电阻R上串联一个比其小得多的电阻
【答案】 并联 0.101 A
【解析】[1][2][3]将电流计改装为电路表,应并联一个阻值,由
并联的阻值为
读数偏小,则需要让电流适当大一些,在相同电压下,应使电阻R减小一些,可以并联一个比其大得多的电阻。
故选A。
题型五 半偏法测电表内阻
【例5】(24-25高三上·湖南·阶段练习)某同学找到一个灵敏电流表G,为测量该电流表的内阻,该同学进行了下列操作:
(1)将灵敏电流表G按如图甲所示的电路连接,闭合开关前,滑动变阻器R的滑片应置于 (填“左端”“右端”或“正中间”)。
(2)先闭合开关,调节滑动变阻器R的滑片,使灵敏电流表G的指针满偏,再闭合开关,保持滑片位置不动,调节电阻箱,使灵敏电流表G的指针半偏,此时电阻箱的示数如图乙所示,则该灵敏电流表的内阻为 Ω。
(3)该实验中电流表内阻的测量值 (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(4)为提高实验精度,下列措施可行的是______。
A.更换内阻较小的电源
B.更换电动势较大的电源
C.更换阻值较大的滑动变阻器
【答案】(1)右端 (2)1893 (3)小于 (4)BC
【解析】(1)滑动变阻器是限流式接法,闭合开关前,滑动变阻器R的滑片应置于右端,使滑动变阻器接入电路中的阻值最大。
(2)设电流表的满偏电流为,内阻为;灵敏电流表G的指针半偏时,通过电流表的电流为,通过的电流为
由,所以该灵敏电流表的内阻为
(3)闭合开关后,电流表与并联,电流表与并联后的总电阻比电流表的内阻变小,电路中的总电阻变小,由,可知电路中的电流变大,当电流表指针半偏时,电阻中的电流大于通过电流表的电流,则接入电路中的阻值实际比电流表的阻值小,所以该实验中电流表内阻的测量值小于真实值。
(4)AC.本实验的误差来自闭合后,电路中因电阻发生减小导致电路中电流变大造成的;设电流表的满偏电流为,内阻为;电源电动势为E,内阻为r, S2闭合前
闭合后
解得
由
可知
当时,即
时近似成立。所以更换阻值较大的滑动变阻器,能减小误差。更换内阻较小的电源,增大误差,故A错误,C正确;
B.与的相对误差
所以更换电动势较大的电源能减小误差。故B正确。
故选BC。
【变式5-1】(23-24高三上·四川成都·期末)某兴趣小组要将一块满偏电流Ig为1mA、内阻约为100Ω的电流表G改装成量程为0~3V的电压表.首先要测量该电流表的内阻,现有如下器材:
A.待测电流表G(量程0~1 mA,阻值约为100Ω);
B.滑动变阻器(阻值0~5000Ω,额定电流为1A);
C.滑动变阻器(阻值0~500Ω,额定电流为1A);
D.电阻箱R2(阻值0~999.9Ω);
E.电源(电动势为3V,内阻很小);
F.开关、导线若干。
(1)该小组如果选择如图甲所示的电路来测量待测电流表G的内阻,则滑动变阻器R1应选择 (填器材的选项)
(2)实验时,先断开开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1,使得G的示数为Ig;保持R1的阻值不变,再闭合S2,调节电阻箱R2,使得G的示数为,此时电阻箱R2的示数如图乙所示,则G的内阻为 Ω
(3)该实验中,G的内阻测量值 (选填“大于”或“小于”)真实值。
【答案】 B 96.0Ω 小于
【解析】(1)[1]电源电动势为3V,待测电流表G的量程是0~1mA,电路中的总电阻
所以滑动变阻器应选择B。
(2)[2]由图乙可知,R2阻值为48.0欧姆。因为使得示数为,则通过电阻箱R2的电流为,G与R2并联,两端电压相等,有
解得
(3)[3]测电流表内阻时,闭合开关S2时,电路的总电阻变小,干路中的电流变大,电流表G的示数为,则流过电阻箱的电流大于,所以电阻箱接入电路的电阻小于电流表内阻的一半,即电流表内阻测量值偏小。
【变式5-2】(23-24高二上·山西朔州·期末)某物理兴趣小组将一个量程的毫安表改装成量程的电压表。
(1)先利用欧姆表测量了毫安表的内阻,然后将合适的电阻与该毫安表串联,从而改装成量程的电压表,请写出电阻的字母表达式 (用表示);此后利用一只同量程的标准电压表,连接成图甲所示电路,对改装后的电压表进行校对,但在滑动变阻器从左到右调节时,发现改装后的电压表示数总是比同量程的标准电压表的示数大,出现这种现象的可能原因是: (回答一条即可);
(2)为更进一步准确测量毫安表的内阻,利用图乙所示的电路进行了毫安表内阻的测量,具体步骤如下:
①闭合开关,调节滑动变阻器、电阻箱,分别记录毫安表的示数、电流表的示数及电阻箱的数值;
②重复①的操作,记录多组不同,作出图像,如图丙所示,则毫安表的内阻为 。
【答案】 测量毫安表内阻时,测得内阻偏大,或者定值电阻偏小 100
【解析】(1)[1]根据欧姆定律可知
解得
[2]改装后的电压表示数总是比同量程的标准电压表的示数大,可知通过改装电压表的电流较大,出现这种现象的可能原因是测量毫安表内阻时,测得内阻偏大,或者定值电阻偏小;
(2)[3]由电路可知
即
由图像可得
【变式5-3】(23-24高二上·吉林长春·期末)某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为2V的电压表,他先测量出微安表G的内阻,然后对电表进行改装,最后再利用一标准电压表,对改装后的电压表进行检测。
该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻,实验中可供选择的器材如下:
A.滑动变阻器()
B.滑动变阻器()
C.电阻箱()
D.电源(电动势为1.5V)
E.电源(电动势为9V)
F.开关、导线若干
具体实验步骤如下:
a.按电路原理图甲连接好线路;
b.将滑动变阻器R的阻值调到最大,闭合开关后调节R的阻值,使微安表G的指针满偏;
c.闭合,保持R不变,调节的阻值,使微安表G的示数为250μA,此时的示数为;
回答下列问题:
(1)为减小实验误差,实验中电源应选用 ,滑动变阻器应选用 (填仪器前的字母);
(2)由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值 ;
(3)若按照(2)中测量的,将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻值为 的电阻;
(4)用图乙所示电路对改装后的电压表进行校对,由于内阻测量造成的误差,当标准电压表示数为2V时,改装电压表中微安表G的示数为495μA,为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差,的阻值应调至 (结果保留1位小数)。
【答案】 E B 1900.0/1900 2100.0/2100 2059.6
【解析】(1)[1]本实验误差来自于闭合S2电阻箱并入电路后,干路电流会发生变化,为使干路电流变化较小,应使干路中滑动变阻器进入电路的阻值尽量大,为使电流表能够满偏,相应的电源电动势应较大。故电源选择电动势约为9V的电源,即选E;
[2]毫安表G的满偏电流为500μA,则干路中滑动变阻器进入电路的最小阻值约大于
故滑动变阻器应选用最大阻值为的,即选B。
(2)[3]由实验操作步骤可知通过微安表的电流等于通过电阻箱的电流,可知两部分电阻相等,即微安表G内阻的测量值;
(3)[4]若按照(2)中测算的,将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联的电阻为
(4)[5] 当微安表G的示数为时
若是调整为准确,则需将微安表读数变为,则
即将改装后的电压表内阻减小,即将的阻值变为
题型六 混联电路的计算
【例6】(22-23高二上·河南·期末)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.0.5A B.0 C.1A D.1.5A
【答案】A
【解析】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
电流表测量的是通过R3的电流,因为R2=R3,故通过R2和通过R3中的电流相等,故电流表的读数为
故选A。
【变式6-1】(23-24高二上·吉林长春·期末)如图所示电路中,R1=R3=12Ω,R2=3Ω,电流表、电压表均视为理想电表。开关S断开与闭合时,外电路的总电阻分别为( )
A.9Ω、15Ω B.15Ω、9Ω C.9Ω、24Ω D.15Ω、24Ω
【答案】B
【解析】开关S断开时,电路如图所示
电路的总电阻为
开关S闭合,电路如图所示
可知R1与R3并联,之后再与R2串联,电路的总电阻为
故选B。
【变式6-2】(23-24高二上·陕西渭南·期中)由四个电阻连接成的电路如图所示,,,,则a、d之间的总电阻为( )
A.21Ω B.15Ω C.14Ω D.18Ω
【答案】C
【解析】由图可知,R3与R4并联后再与R1、R2串联,则a、d之间的总电阻为
故选C。
【变式6-3】(23-24高二上·宁夏固原·期中)一个T型电路如图所示,电路中的电阻,,,另有一测试电源,电源提供的电压为14V,内阻忽略不计,则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为3.8V
【答案】B
【解析】A.当cd端短路时,电阻R2和R3并联,再与R1串联,ab之间的等效电阻为
故A错误;
B.当ab端短路时,电阻R1和R3并联,再与R2串联,cd之间的等效电阻为
故B正确;
C.当ab两端接通测试电源时,cd间断路,R2中没有电流,电路为R1与R3串联,cd两端的电压为R3两端的电压
故C错误;
D.当cd两端接通测试电源时,ab间断路,R1中没有电流,电路为R2与R3串联,ab两端的电压为R3两端的电压
故D错误。
故选B。
【变式6-4】(23-24高一下·陕西西安·期末)(多选)R1、R2、R3三个电阻的阻值均为20 Ω,允许通过的最大电流分别为、、。按如图所示的四种方式连接,则下列说法不正确的是( )
A.图丙和图丁的等效电阻相等
B.图甲和图丙中干路最大电流相等
C.图乙和图丁干路最大电流之比为2∶1
D.四个电路两端的最大电压之比为3∶1∶2∶2
【答案】AD
【解析】A.图丙的等效电阻为
图丁的等效电阻为
故A错误,符合题意;
B.由于分别在图甲、图丙中干路上,且允许通过的电流最大为1A,即图甲和图丙中干路最大电流相等,故B正确,不符合题意;
C.先根据
计算出各元件的额定电压
图乙分析:三个电阻最小的额定电压为20V,20V就是并联电路允许加的最大电压值,即电路允许通过的最大总电流
图丁分析:并联电路允许加的最大电压值为20V,即电路允许通过的最大总电流
图乙干路最大电流为3A,图丁干路最大电流为1.5A,则图乙和图丁干路最大电流之比为,故C正确,不符合题意;
D.图甲的最大电压为
图乙的最大电压为
图丙的最大电压为
图丁的最大电压为
则个电路两端最大电压之比为,故D错误,符合题意。
故选AD。
【变式6-5】(23-24高二上·黑龙江·期中)在如图所示电路中,已知间所加电压为,,,电流表的内阻不计,求:
(1)电阻两端的电压;
(2)电流表和的示数。
【答案】(1)8V;(2)1.5A,1A
【解析】(1)由电路图可知,电阻、、并联后跟串联,设、、三个电阻并联的总电阻为,有
解得
由欧姆定律有
两端电压为
(2)并联部分的电压为
电流表测量的是通过、的总电流,故
电流表测量的是通过、的总电流,故
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。