第十一章 4.串联电路和并联电路-【金版教程】2024-2025学年新教材高中物理必修第三册创新导学案课件PPT（人教版2019）

第十一章　电路 及其应用 4.串联电路和并联电路 1．掌握串、并联电路中的电流、电压和电阻特点。2.掌握串、并联电路的相关计算。3.了解小量程电流表(表头)，知道什么是满偏电流和满偏电压。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。 目录 1 3 2 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 目录 相等 之和 之和 相等 之和 R1＋R2＋…＋Rn 倒数之和 一　串、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流 电流处处eq \x(\s\up1(01))_______ 总电流等于各支路电流eq \x(\s\up1(02))______ 电压 总电压等于各部分电路两端电压eq \x(\s\up1(03))_______ 总电压与各支路电压eq \x(\s\up1(04))_______ 电阻 总电阻等于各部分电路电阻eq \x(\s\up1(05))_______，即R＝eq \x(\s\up1(06))______________ 总电阻的倒数等于各支路电阻的eq \x(\s\up1(07))_________，即eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋…＋eq \f(1,Rn) 目录 电阻 二　电压表和电流表的电路结构 1．小量程电流表(表头)的三个参数 最大刻度 满偏电流 IgRg 目录 2．电压表的改装 3．电流表的改装 分压 分流 目录 判一判 (1)串联电路的总电阻大于电路中任意电阻。(　　) (2)并联电路的总电阻小于电路中任意电阻。(　　) (3)串联电路中有一电阻变大，总电阻变大。(　　) (4)并联电路中某电阻变大时，总电阻减小。(　　) (5)表头串联电阻越大，电压表的量程越大。(　　) (6)表头并联电阻越大，电流表的量程越大。(　　) √ √ × √ × √ 目录 课堂探究评价 目录 探究1　串、并联电路中的电流、电压和电阻 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 目录 活动1：恒定电流电路中各处电荷分布稳定，试利用电荷守恒定律，分析如图甲串联电路和图乙并联电路中的电流关系。 提示 提示：(1)恒定电流电路中各处电荷分布稳定，即任何位置的电荷都不可能越来越多或越来越少。再根据电荷守恒定律，在图甲的串联电路中，相同时间内通过0、1、2、3各点的电荷量必然相等，根据I＝eq \f(q,t)得I0＝I1＝I2＝I3，即串联电路中的电流处处相等。 (2)同理分析可知，在图乙的并联电路中，相同时间内流过干路0点的电荷量等于进入各支路1、2、3各点的电荷量之和，根据I＝eq \f(q,t)得I0＝I1＋I2＋I3，即并联电路的总电流等于各支路电流之和。 目录 活动2：电路导体中的恒定电场与静电场类似，试利用电势差(电压)与电势的关系，分析如图甲串联电路和图乙并联电路中的电压关系。 提示：(1)在图甲的串联电路中，如果以φ0、φ1、φ2、φ3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势，以U01、U12、U23、U03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3之间的电势差(电压)，由电势差跟电势的关系可知U01＝φ0－φ1，U12＝φ1－φ2，U23＝φ2－φ3，因此U01＋U12＋U23＝φ0－φ3＝U03，即串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 (2)在图乙的并联电路中，不考虑导线的电阻，0、1、2、3各点之间没有电势差，它们具有相同的电势。同样，几个电阻右边的电势也相同。因此，并联电路的总电压与各支路电压相等。 提示 目录 活动3：电阻串联或并联起来接到电路里，作为一个整体，它相当于一个电阻R，试利用上述活动的结论导出串联电路和并联电路的总电阻。 提示 提示：(1)参考图甲可知，串联电路中，I＝I1＝I2＝I3，U＝U1＋U2＋U3，所以eq \f(U,I)＝eq \f(U1,I)＋eq \f(U2,I)＋eq \f(U3,I)，再根据R＝eq \f(U,I)，得R＝R1＋R2＋R3。即串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。 (2)参考图乙可知，并联电路中，I＝I1＋I2＋I3，U＝U1＝U2＝U3，所以eq \f(I,U)＝eq \f(I1,U)＋eq \f(I2,U)＋eq \f(I3,U)，再根据R＝eq \f(U,I)，得eq \f(1,R)＝eq \f(1,R1)＋eq \f(1,R2)＋eq \f(1,R3)。即并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 目录 1．串、并联电路中，电压和电流的分配关系 (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，通过各支路电阻的电流跟它的阻值成反比。 2．串、并联电路总电阻的比较 (1)电阻越串越大，越并越小。 目录 (2)比较表格 串联电路的总电阻R总 并联电路的总电阻R总 不同点 n个相同电阻R串联，R总＝nR n个相同电阻R并联，R总＝eq \f(R,n) R总大于任一电阻阻值 R总小于任一电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻 一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻 相同点 多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小 目录 3.滑动变阻器两种接法的比较 限流接法 分压接法 对比说明 电路图 串、并联关系不同 负载Rx上电压的调节范围 eq \f(RxE,Rx＋R0)≤U≤E 0≤U≤E 分压接法的调节范围大　　 负载Rx上电流的调节范围 eq \f(E,Rx＋R0)≤I≤eq \f(E,Rx) 0≤I≤eq \f(E,Rx) 分压接法的调节范围大 目录 闭合S前触头的位置 b端 a端 都是为了保护电路元件 适用情况 负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R0相差不多，且Rx的电压、电流不要求从零调起 (1)要求负载上电压或电流变化范围较大，或从零开始连续可调； (2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R0 — 注：E是电源提供的电压。 目录 例1　在如图所示的电路中，三个电阻的阻值均为R＝6 Ω，电压U恒为18 V，不考虑电表内阻的影响，则电流表和电压表的示数分别为多少？若将电压表与电流表的位置互换，则电流表和电压表的示数又分别为多少？ [答案]　1 A　12 V　3 A　9 V 答案 目录 [实践探究]　(1)图示电路中各电阻的串、并联关系是怎样的？电流表和电压表分别测量哪个电阻的电流和电压？ (2)电压表与电流表的位置互换后，电路中各电阻的串、并联关系是怎样的？电流表和电压表分别测量哪个电阻的电流和电压？ 提示：下方两电阻并联，然后与上方电阻串联；电流表测左侧电阻支路中的电流，电压表测上方电阻两端的电压。 提示：右侧两电阻串联，然后与左侧电阻并联；电流表测左侧电阻支路中的电流，电压表测上方电阻两端的电压。 提示 目录 规范解答 [规范解答]　 在题图所示的电路中，下方两电阻并联，然后与上方电阻串联，并联电路的总阻值R并＝eq \f(R·R,R＋R) 根据串联电路分压特点有eq \f(UR,U并)＝eq \f(R,R并) 根据串联电路的电压关系有U＝UR＋U并 解得UR＝12 V，U并＝6 V 电压表测上方电阻两端电压，则电压表示数UV＝UR＝12 V 电流表测左侧电阻支路中的电流，则电流表示数IA＝eq \f(U并,R)＝1 A。 目录 规范解答 将电压表与电流表的位置互换后，电路图如图所示，右侧两电阻串联，然后与左侧电阻并联 电流表测左侧电阻支路中的电流，则电流表示数IA′＝eq \f(U,R)＝ 3 A 电压表测上方电阻两端的电压，根据串联电路分压特点，电压表示数UV′＝eq \f(R,R＋R)U＝9 V。 目录 规律点拨 处理简单混联电路的方法 (1)准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图。 (2)准确地利用串、并联电路的基本规律、特点。 (3)灵活地选用恰当的物理公式进行计算。 目录 答案 解析 [变式训练1－1]　如图所示电路中，电阻R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，电源提供的电压恒定。那么开关K接通后流过R2的电流是K接通前的(　　) A.eq \f(1,2) B.eq \f(5,9) C.eq \f(5,3) D.eq \f(10,9) 解析　设电源提供的电压为U。K接通前，通过R2的电流I＝eq \f(U,R1＋R2)＝eq \f(U,10 Ω)。K接通后，电路总电阻R＝R1＋eq \f(R2R3,R2＋R3)＝6 Ω，通过R1的电流I1＝eq \f(U,R)＝eq \f(U,6 Ω)，通过R2的电流I2＝I1×eq \f(R3,R2＋R3)＝eq \f(U,6 Ω)×eq \f(3 Ω,6 Ω＋3 Ω)＝eq \f(U,18 Ω)＝eq \f(5,9)I，B正确。 目录 答案 [变式训练1－2]　(多选)如图所示的电路中，若ab为输入端，AB为输出端，并把滑动变阻器的滑动触头置于变阻器的中央，则下列说法正确的是(　　) A．空载(即AB间断路)时输出电压UAB＝eq \f(Uab,2) B．当AB间接上负载R时，输出电压UAB<eq \f(Uab,2) C．AB间的负载R越大，UAB越接近eq \f(Uab,2) D．AB间的负载R越小，UAB越接近eq \f(Uab,2) 目录 解析 解析　设滑动变阻器的总电阻为R0，空载(即AB间断路)时，AB间电阻RAB＝eq \f(R0,2)，由串联电路分压规律可知，输出电压UAB＝eq \f(Uab,2)，故A正确；当AB间接上负载R时，AB间总电阻RAB＝eq \f(R·\f(R0,2),R＋\f(R0,2))<eq \f(R0,2)，由串联电路分压规律可知，输出电压UAB<eq \f(Uab,2)，故B正确；由上述分析可知，RAB＝eq \f(1,1＋\f(R0,2R))·eq \f(R0,2)，AB间的负载R越大，AB间总电阻越接近eq \f(R0,2)，则UAB越接近eq \f(Uab,2)，AB间的负载R越小，AB间电阻越小于eq \f(R0,2)，则UAB越小于eq \f(Uab,2)，故C正确，D错误。 目录 探究2　电压表和电流表的电路结构 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 目录 活动1：如图甲的小量程电流表(表头)与乙图普通的电 阻器R有什么相同之处和不同之处？表头的3个参数之间有什 么关系？ 活动2：根据上述关系可以把电流刻度换成电压刻度显示表头两端的电压，但是满偏电压(量程)太小，如何扩大量程测量较大的电压？ 提示：相同之处是都有一定的电阻，不同之处是表头可以显示通过自己的电流大小。表头是一个特殊电阻，也遵从欧姆定律，所以Ug＝IgRg。 提示：表头的满偏电流一定，根据串联分压，可以串联一个电阻，表头的满偏电压与串联电阻两端的最大电压之和就是新电压表的量程。 提示 目录 活动3：表头的满偏电流很小，如何扩大量程测量较大的电流？ 提示：表头的满偏电压一定，根据并联分流，可以并联一个电阻，表头的满偏电流与通过并联电阻的最大电流之和就是新电流表的量程。 提示 目录 1．小量程电流表(表头)的三个参数 (1)电流表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug三者满足关系：Ug＝IgRg，三个量只要知道其中任意两个量，就可以求第三个量。 (2)不管做什么样的改装，电流表、电压表达到量程时都是表头满偏时，此时表头通过的电流都是Ig。 目录 2．用小量程电流表改装成电压表、电流表 电表 项目 改装为大量程电压表 改装为大量程电流表 原理 串联电阻分压 并联电阻分流 改装原理图 分压电阻或分流电阻 U＝IgR＋IgRg，所以R＝eq \f(U,Ig)－Rg IgRg＝(I－Ig)R，所以R＝eq \f(IgRg,I－Ig) 改装后的电表内阻 RV＝R＋Rg＞Rg RA＝eq \f(RRg,R＋Rg)＜Rg 目录 3.电流表内、外接法的比较 内接法 外接法 电路图 误差 电流表分压 电压表分流 原因 U测＝Ux＋UA I测＝Ix＋IV 电阻测量值 R测＝eq \f(U测,I测)＝Rx＋RA>Rx，测量值大于真实值 R测＝eq \f(U测,I测)＝eq \f(RxRV,Rx＋RV)<Rx，测量值小于真实值 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适用于测量 大电阻 小电阻 目录 例2　有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA。 (1)要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？ (2)要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？ [答案]　(1)990 Ω　1000 Ω　(2)0.05 Ω　0.05 Ω 答案 目录 [实践探究]　(1)G表如何改装成大量程的电压表？ (2)G表如何改装成大量程的电流表？ 提示：串联一个大电阻。 提示：并联一个小电阻。 提示 目录 规范解答 [规范解答]　 (1)方法一：由题意知电流表G的满偏电压Ug＝IgRg＝0.03 V 改装成量程为0～3 V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R两端的电压UR＝U－Ug＝2.97 V 所以分压电阻R＝eq \f(UR,Ig)＝eq \f(2.97,0.003) Ω＝990 Ω 改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝1000 Ω。 方法二：改装后电压表的内阻为RV＝eq \f(U,Ig)＝eq \f(3 V,3 mA)＝1000 Ω 应串联的电阻R＝RV－Rg＝990 Ω。 目录 规范解答 (2)方法一：改装成量程为0～0.6 A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R′中的电流IR′＝I－Ig＝0.597 A 所以分流电阻R′＝eq \f(Ug,IR′)≈0.05 Ω 改装后电流表的内阻RA＝eq \f(RgR′,Rg＋R′)≈0.05 Ω。 方法二：改装后电流表的内阻为RA＝eq \f(Ug,I)＝eq \f(0.03 V,0.6 A)＝0.05 Ω 由于大电阻和一个小电阻并联后总电阻接近小电阻的阻值，而且这里大小电阻阻值的比值很大，故可以将0.05 Ω直接看为是并联的电阻R′的阻值。 目录 规律点拨 关于电表的改装要注意两点 (1)先明确小量程电流表(表头)的两个参数：Ig、Rg，并算出满偏电压Ug＝IgRg。 (2)要分清改装成电压表时需串联电阻，改装成电流表时需并联电阻，然后再结合电路知识加以解决。 目录 [变式训练2]　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，如图是改装后的电表，已知灵敏电流表G的满偏电流为Ig，内阻为Rg，变阻箱R接入电路的阻值为R0，下列说法正确的是(　　) 答案 A．甲表是电压表，改装后的量程为eq \f(Ig（Rg＋R0）,R0) B．甲表是电流表，若增大接入电路的变阻箱R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Ig(R0＋Rg) D．乙表是电压表，若减小接入电路的变阻箱R的阻值，则改装表的量程增大 目录 解析 解析　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I＝Ig＋eq \f(IgRg,R0)＝eq \f(Ig（R0＋Rg）,R0)，所以并联的分流电阻越大，改装后其量程越小，故A错误，B正确；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U＝IgRg＋IgR0＝Ig(Rg＋R0)，所以串联的分压电阻越小，改装后其量程越小，故C、D错误。 目录 例3　用电流表(内阻约4 Ω)和电压表(内阻约3 kΩ)测量电阻R的阻值。某次按照如图所示电路的测量情况：电流表的示数是5 mA，电压表的示数是2.5 V。下列说法正确的是(　　) A．电阻R的值为500 Ω B．电阻R的值略大于500 Ω C．电阻R的值略小于500 Ω D．如果采用电流表外接法测量，结果更加精确 答案 目录 [实践探究]　(1)电压表测的是哪个元件两端的电压？ (2)电流表外接法适用于测量什么电阻？ 提示：电阻R和电流表两端的总电压。 提示：小电阻。 提示 目录 规范解答 [规范解答]　 根据欧姆定律可得：R＝eq \f(U,I)－RA＝eq \f(2.5,5×10－3) Ω－RA＝500 Ω－RA，已知RA约为4 Ω，则电阻R的值略小于500 Ω，故A、B错误，C正确；R＝500 Ω－RA≈496 Ω，则eq \f(R,RA)>eq \f(RV,R)，R阻值较大，可知采用电流表内接的方法测量，结果更加精确，故D错误。 目录 规律点拨 电流表内、外接法的选择方法 (1)直接比较法：当Rx≫RA时，采用内接法；当Rx≪RV时，采用外接法。可记忆为“大内小外”。 (2)公式计算法 当eq \f(RV,Rx)<eq \f(Rx,RA)即Rx>eq \r(RARV)时，用电流表内接法；当eq \f(RV,Rx)>eq \f(Rx,RA)即Rx<eq \r(RARV)时，用电流表外接法； 当Rx＝eq \r(RARV)时，两种接法效果相同。 目录 (3)试触法：如图所示，把电压表的可动接线 端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化。若 电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对 电路影响大，应选用内接法；若电压表的示数有明 显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法。 目录 [变式训练3－1]　(多选)一段电路如图所示，电压U 保持不变。用经过精确校准的电压表V1和V2，先后分别 测量该电路中电阻R两端的电压，读数分别为U1＝12.7 V 和U2＝12.3 V。下列说法正确的是(　　) A．未接电压表时电阻R两端的电压略小于12.3 V B．未接电压表时电阻R两端的电压略大于12.7 V C．电压表V1的内阻大于V2的内阻 D．电压表V1的内阻小于V2的内阻 答案 目录 解析　接电压表后，电路总电阻减小，总电流增大，R1两端电压增大，A、B间电压减小，即接电压表后，电阻R两端的电压总是减小，故未接电压表时电阻R两端的电压略大于12.7 V，故A错误，B正确；因为电压表V1的读数大于V2的读数，而接电压表后，电阻R两端的电压总是减小，说明电压表V1引起的误差较小，而电压表引起的误差是因为分流产生的，根据并联分流的关系，电压表内阻越大该误差越小，故电压表V1的内阻大于V2的内阻，故C正确，D错误。 解析 目录 [变式训练3－2]　现测定长金属丝的电阻率。 (1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________________________ mm。 (2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100 Ω，画出实验电路图，并标明器材代号。 电源E(提供的电压为10 V) 电流表A1(量程0～250 mA，内阻R1＝5 Ω) 电流表A2(量程0～300 mA，内阻约为5 Ω) 滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流2 A) 开关S及导线若干 0.200(0.196～0.204均可) 图见解析 答案 目录 (3)某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。 相等 答案 eq \f(I1R1,I2－I1) 目录 解析 解析　(1)d＝20.0×0.01 mm＝0.200 mm。 (2)本题要测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A1充当电压表，由于电流表A1的满偏电压UA1＝ImR1＝1.25 V，比电源提供的电压小得多，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。 (3)当电流表A1、A2读数分别为I1、I2时，通过Rx的电流为I＝I2－I1，Rx两端电压U＝I1R1，故Rx＝eq \f(U,I)＝eq \f(I1R1,I2－I1)。不考虑读数误差，从设计原理看，测量值等于真实值。 目录 [名师点拨]　伏伏法和安安法测电阻 1．伏伏法测电阻 根据伏安法测电阻的基本原理可知，无电流表时只要找到能够等效替代电流表的其他器材即可，比如： (1)用已知内阻的电压表替代电流表(如图1)； (2)将电压表与电阻箱并联改装成电流表(如图2)。 名师点拨 目录 2．安安法测电阻 根据伏安法测电阻的基本原理可知，无电压表时只要找到能够等效替代电压表的其他器材即可，比如： (1)用已知内阻的电流表替代电压表(如图3)； (2)将电流表与电阻箱串联改装成电压表(如图4)。 名师点拨 目录 课后课时作业 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析　电流表改装成电压表的原理是串联电路的分压作用，故A正确；电流表改装成电压表后Rg、Ig、Ug均不变，故B、C错误，D正确。 1．(电表的改装)(多选)把电流表改装成电压表时，下列说法正确的是(　　) A．改装的原理是串联电阻有分压作用 B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了 C．改装后原电流表自身的电阻也增大了 D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变 答案 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2．(串、并联电路的特点)(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中，已知R1＝10 Ω、R3＝5 Ω，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则(　　) A．电路中的电流为0.6 A B．电阻R2的阻值为20 Ω C．三只电阻两端的总电压为21 V D．电阻R3两端的电压为4 V 答案 解析 解析　电路中电流I＝eq \f(U1,R1)＝eq \f(6,10) A＝0.6 A，A正确；R2阻值为R2＝eq \f(U2,I)＝eq \f(12,0.6) Ω＝20 Ω，B正确；三只电阻两端的总电压U＝I(R1＋R2＋R3)＝21 V，C正确；电阻R3两端的电压U3＝IR3＝0.6×5 V＝3 V，D错误。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3．(电表的改装)一小量程电流表的内阻Rg＝200 Ω，满偏电流Ig＝500 μA，现欲把此电流表改装成量程为1.0 V的电压表，正确的方法是(　　) A．应串联一个0.1 Ω的电阻 B．应并联一个0.1 Ω的电阻 C．应串联一个1800 Ω的电阻 D．应并联一个1800 Ω的电阻 答案 解析 解析　一小量程电流表改装成电压表应串联电阻，电阻两端的电压U′＝U－Ug＝1.0 V－200×500×10－6 V＝0.9 V，串联的电阻阻值为R＝eq \f(U′,Ig)＝1800 Ω。故C正确。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4．(串、并联电路的电阻变化特点)(多选)下列说法中正确的是(　　) A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零 B．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻 C．并联电路任一支路的电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大 D．并联电路任一支路的电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小 解析　由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小，且任一支路电阻增大时(其他支路不变)，总电阻也增大，所以A、B、C正确，D错误。 答案 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5.(串、并联电路的综合)如图所示，每个电阻的阻值都是2 Ω，电流表内阻不计，在B、C间加6 V电压时，电流表的示数是(　　) A．0 B．1 A C．2 A D．3 A 答案 解析 解析　等效电路图如图所示。I总＝eq \f(U总,R总)＝eq \f(U总,R＋\f(R2,R＋R))＝eq \f(6,2＋\f(22,2＋2)) A＝2 A，由并联电路分流规律可知，每一支路电流均为1 A。故选B。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6.(串、并联电路的综合)如图所示，已知R1＝R2＝1000 Ω，电压表的电阻RV＝1000 Ω，电源两端电压保持不变，当开关S1和S3闭合、开关S2断开时电压表示数为2 V。则当开关S1和S2闭合、开关S3断开时电压表示数和电源电压分别是(　　) A．3 V　4 V B．2 V　6 V C．2 V　4 V D．3 V　6 V 答案 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析 解析　当开关S1和S3闭合、开关S2断开时，R1与RV并联后与R2串联，并联部分总电阻R并＝eq \f(R1RV,R1＋RV)＝500 Ω，干路中的电流I＝eq \f(U并,R并)＝eq \f(2,500) A＝0.004 A，R2两端的电压U2＝IR2＝4 V，所以电源电压U＝U并＋U2＝6 V；当S1和S2闭合、开关S3断开时，R2与RV串联后与R1并联在电路中，R2与RV串联部分总电压等于电源电压，根据串联电路分压原理可得电压表示数UV＝eq \f(RV,R2＋RV)·U＝3 V，故D正确。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7．(电流表的内外接法)分别用甲、乙两种电路测量同一待测电阻，图甲中两电表的示数分别为3 V、4 mA；图乙中两电表的示数分别为4 V、3.8 mA，则待测电阻Rx的真实值(　　) A．略小于1 kΩ B．略小于750 Ω C．略大于1 kΩ D．略大于750 Ω 答案 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析 解析　由题给数据分析可知电流表的分压效果较大，故应采用电流表外接法，即采用题图甲电路所测出的电阻阻值更接近真实值，因电压表的分流，电流的测量值比真实值大，则待测电阻的测量值R测＝eq \f(U,I测)＝eq \f(3,4×10－3) Ω＝750 Ω<eq \f(U,I真)＝R真，即待测电阻Rx的真实值略大于750 Ω，D正确。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8．(电表的改装)某同学组装一个多用电表。可用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99999.9 Ω)；导线若干。 要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。 回答下列问题： (1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公 共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。 (2)电阻箱的阻值R1＝________ Ω；R2＝________ Ω。 (保留到个位) 见解析图 100 2910 答案 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析 解析　(1)R1的电阻比较小，所以R1与表头并联构成大量程的电流表，R2的阻值比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示。 (2)改装电流表需要并联一个电阻，要改装成量程为1 mA的电流表需要并联的电阻R1＝eq \f(IgRg,I－Ig)＝eq \f(0.1×900,1－0.1) Ω＝100 Ω；要改装成量程为3 V的电压表需要串联电阻，串联电阻的阻值为R2＝eq \f(U－UA,I)＝eq \f(3－0.09,1×10－3) Ω＝2910 Ω。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9．(电表的改装)两只电压表 和 是由完全相同的两个表头各与一个电阻连接改装成的， 表的量程是5 V， 表的量程是15 V，把它们串联起来接入电路中，则(　　) A．它们的示数相等，指针偏转角度也相等 B．它们的示数之比为1∶3，指针偏转角度相等 C．它们的示数相等，指针偏转角度之比为1∶3 D．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶3 解析　由于两个电压表是用相同的表头串联不同电阻改装的，当两个电压表串联使用时，通过两表头的电流相同，所以表头指针偏转的角度相同；刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压，与量程成正比，故B正确，A、C、D错误。 答案 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [名师点拨]　用相同的表头改装成量程不同的两个电流表或电压表，两表串联或并联时，分析两表示数关系或指针偏转角度关系，需要从两方面入手：一是分析表头与表内电阻的串、并联关系；二是根据串、并联电路的基本规律及欧姆定律综合分析。 名师点拨 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10．(电流表与滑动变阻器的接法)某实验小组想通过实验“描绘小灯泡完整的伏安特性曲线”，实验时所用的器材有：灯泡(2.5 V，0.2 A)、电压表(0～3 V，约1×104 Ω)、电流表(0～0.6 A，约1 Ω)、滑动变阻器、导线、开关、电源，则应该选择的电路图是(　　) 答案 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析　由于小灯泡正常发光时的电阻远小于电压表的内阻，而与电流表内阻相差不大，所以电流表选择外接法；要描绘小灯泡完整的伏安特性曲线，则小灯泡两端的电压需要从0开始调节，则滑动变阻器选择分压接法，综上可知，应选C。 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 11.(电桥法测电阻)用如图所示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为(　　) A.eq \f(l1,l2)R0 B.eq \f(l1,l1＋l2)R0 C.eq \f(l2,l1)R0 D.eq \f(l2,l1＋l2)R0 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析 解析　电流表 示数为0时，R0与Rx连接处的电势与P所在电阻丝处的电势相等，设P左侧电阻丝的电阻为R1，右侧电阻丝的电阻为R2，R0两端电压为U1，Rx两端电压为U2，则eq \f(U1,R0)＝eq \f(U2,Rx)，eq \f(U1,R1)＝eq \f(U2,R2)，联立可得eq \f(R0,Rx)＝eq \f(R1,R2)，又R1＝ρeq \f(l1,S)，R2＝ρeq \f(l2,S)，可解得Rx＝eq \f(l2,l1)R0，C正确。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 名师点拨 [名师点拨]　本题测电阻的电路叫作电桥电路，如图所示，电流表所在A到B的部分称为桥。用电桥电路测电阻的原理是，电流表示数为0时电桥平衡，然后根据A、B点电势相等列电桥平衡方程eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(图中为\f(R1,R2)＝\f(R3,Rx)))求解。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12．(半偏法测电表电阻)小宇在进行电表的改装时，从实验室取了一块内阻约为100 Ω、量程为200 μA的电流计。小宇首先设计了如图所示的电路测量该电流计的内阻，已知电源提供的电压恒定。 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1)小宇在测量电流计的内阻时，进行了如下的操作：小宇将可调电阻R1、R2的阻值调至最大，仅闭合开关S1，调节电阻箱R1阻值为14898 Ω时，恰好观察到电流计达到满偏电流200 μA；然后________。(填序号) A．保持开关S1闭合，闭合开关S2，同时调节电阻箱R1、 R2，直到电流计读数为100 μA为止，记下电阻箱R2的阻值 B．保持开关S1闭合，闭合开关S2，仅调节电阻箱R2， 直到电流计读数为100 μA为止，记下电阻箱R2的阻值 (2)通过(1)操作，若R2＝102 Ω，则电流计的内阻为_____。(填序号) A．100 Ω B．102 Ω C．204 Ω D．14898 Ω B B 答案 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析　(1)调节电阻R1使电流计满偏，闭合S2，若想保持电路总电阻几乎不变，干路电流不变，则需保持大电阻R1不变，只调节R2，故实验步骤选择B。 (2)调整电流计半偏时，干路电流不变，两支路的电流相等，则两支路的电阻也相等，Rg＝R2＝102 Ω。 解析 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [名师点拨]　半偏法测电表内阻 电表有着自己神奇的一面，那就是当它接入电路中时，可以显示自己的读数，因此我们便可以利用它自身读数的变化(如半偏)巧妙地测量出它的内阻。半偏法常用于测量电表的内阻，对于半偏法测电表内阻有以下两种设计方案： (1)电流表半偏法 ①按如图1所示连接实验电路； ②断开S2，闭合S1，调节R1，使 电流表读数等于其量程Im； 名师点拨 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 名师点拨 ③保持R1不变，闭合S2，调节R2，使电流表读数等于eq \f(1,2)Im，然后读出R2的值，若变阻器接入电阻R1≫RA，则可认为RA＝R2。 (2)电压表半偏法 ①按如图2所示连接实验电路； ②将R2的阻值调为零，闭合S， 调节R1的滑动触头，使电压表读数 等于其量程Um； ③保持R1的滑动触头不动，调节R2，使电压表读数等于eq \f(1,2)Um，然后读出R2的值，若变阻器与电压表并联部分阻值R1≪RV，则可认为RV＝R2。 目录 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R $$