内容正文:
11.4 串联电路与并联电路
(1)分析得出串联和并联电路电流、电压的关系式,并理解其含义,体会严谨的科学推理过程。
(2)依据电流和电压的关系,推导得到串联和并联电路总电阻的表达式,体会等效思想在物理中的运用。
(3)通过建立简化模型,应用串、并联电路规律分析电流表及电压表的改装原理,理解理想电表是一种科学抽象的产物,进一步体会理想化模型的思想方法。
如果把两个电阻 R1 、R2 串联或并联后看成一个电阻,你认为这个电阻跟 R1 、R2 应该是怎样的关系?
在初中,我们曾研究过串、并联电路中电流的规律和电压的规律,现在用高中物理知识作进一步分析。在此基础上,讨论串、并联电路中各部分电阻的关系。
知识点一、串联电路和并联电路
1.串联电路:把几个导体或用电器依次首尾连接,接入电路的连接方式,如图甲所示.
2.并联电路:把几个导体或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.
3.关于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们的阻值成正比,即==…===I.
(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U.
4.串、并联电路总电阻的比较
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,总电阻R总=nR
n个相同电阻R并联,总电阻R总=
R总大于任一电阻阻值
R总小于任一支路电阻阻值
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
知识点二、电表的改装
1.表头:小量程的电流表,通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。
2.小量程电流表G(表头)的三个参量
3.电表改装原理
(1)电压表改装:给表头串联一个较大电阻,如图所示。
(2)电流表改装:给表头并联一个较小电阻,如图所示。
4.电压表、电流表的改装及其特点
项目
小量程电流表G改装成大量程电压表V
小量程电流表G改装成大量程电流表A
电路结构
R的作用
分压
分流
扩大量程的计算
U=Ig(R+Rg)
R=-Rg
IgRg=(I-Ig)R
R=Rg
电表的总内阻
RV=Rg+R
RA=
使用
并联在被测电路两端,“+”接线柱接电势较高的一端
串联在被测支路中,电流从“+”接线柱流入
[例题1] (24-25高二上·江苏扬州·模拟)如图所示,电阻R1=1Ω,R2=1Ω,R3=4Ω,当通过电阻R1的电流为2A时,通过R3的电流为( )
A.0.4A B.0.5A C.1A D.2A
[例题2] (24-25高二上·河南驻马店环际大联考“逐梦计划”·)如图所示,有一段长为1m,电阻为的金属丝,两端连接成一闭合圆环,在圆环上取M、N两点与外电路相连,已知M、N间的短圆弧长20cm,沿AM流入圆环的电流强度为0.5A,则( )
A.M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为
B.闭合圆环在M、N间的电阻值为
C.闭合圆环在M、N间的电阻值为
D.通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为0.1A
[例题3] (24-25高二上·四川成都龙泉驿区东竞高级中学·期中)如图所示的电路中,闭合开关,那么通过电阻的电流之比为( )
A. B. C. D.
[例题4] (24-25高二上·四川达州铁路中学·期中)如图所示,,,,A、B两端接在电压恒定的电源上,则( )
A.S断开时,与的电压之比为5∶1
B.S闭合时,与两端的电压之比为2∶5
C.S闭合时,通过与的电流之比为1∶1
D.S闭合时,通过与的电流之比为1∶5
[例题5] (24-25高二上·辽宁锦州·期中)一个型电路如图所示,电路中的电阻,,。另有一测试电源,电源电压为,内阻忽略不计。则( )
A.当端短路时,之间的等效电阻是
B.当端短路时,之间的等效电阻是
C.当两端接通测试电源时,两端的电压为
D.当两端接通测试电源时,两端的电压为
[例题6] (24-25高二上·辽宁普通高中·期中)某元件内四个定值电阻连接成的混联电路如图所示,其中R1 = R2 = R,R3 = 2R,R4 = 6R。接入电路后,电阻R1两端的电压为U1,通过电阻R1的电流为I1。下列判断正确的是( )
A.电路中的总电阻为4R B.通过电阻R2的电流为
C.通过电阻R4的电流为 D.电阻R4两端的电压为6U1
[例题7] 如图所示,某同学利用一块表头G和三个定值电阻设计了如图所示的多量程电流表,该电表有1、2两个量程。当只增大电阻R1的阻值时,下列说法中正确的是( )
A.两个量程均变大 B.两个量程均变小
C.1的量程变大,2的量程变小 D.1的量程变小,2的量程变大
[例题8] (24-25高二上·广东清远·期末)内阻为100Ω、满偏电流为3mA的表头刻度盘如图所示,现指针指着某一电流刻度,以下说法正确的是( )
A.此表头两接线柱之间的电压为7mV
B.此表头允许的最大电压为3V
C.若要把它改装为0~15V的电压表,需串联4900Ω的电阻
D.若要把它改装为0~0.6A的电流表,需并联1Ω的电阻
[例题9] (22-23高二上·甘肃武威民勤县第一中学·月考)如图所示为一量程为0-5V的电压表的原理示意图,已知电流表G的量程为0-100μA,内阻为500Ω,则下列说法正确的是( )
A.图中电阻R的阻值为5.00×104Ω
B.图中电阻R的阻值为4.95×104Ω
C.若使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,则应在R上并联一比R大得多的电阻
D.若使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,则应在R上并联一比R小得多的电阻
[例题10] (24-25高三下·陕西部分学校·)某物理兴趣小组欲将电流表改装成量程为0.6A的电流表。小组同学先测量电流表的内阻,提供的实验器材有:
A.电流表(量程为6mA,内阻约为90Ω);
B.电流表(量程为9mA,内阻约为400Ω);
C.定值电阻(阻值为20Ω);
D.定值电阻(阻值为200Ω);
E.滑动变阻器R(阻值为0~10Ω);
F.一节干电池E;
G.开关S及导线若干。
(1)图中的电阻R0应选用 (填“C”或“D”)。
(2)将如图所示的器材符号连线,画出实验电路的原理图。
(3)正确连接线路后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,获得多组的示数I1和的示数I2,测得电流表的内阻为100Ω,给电流表 (填“串”或“并”)联一个阻值为 Ω(结果保留两位有效数字)的定值电阻,可将电流表改装成量程为0.6A的电流表。
1. (24-25高二上·河北秦皇岛昌黎县衡水董子高级中学昌黎一中联考·月考)如图所示电路中,电阻,,,电路两端接恒定电压,所有电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.开关S断开时,电压表的示数为3V
B.开关S断开时,电流表的示数为1A
C.开关S闭合时,电压表的示数为4V
D.开关S闭合时,电流表的示数为2A
2. (24-25高二上·重庆清华中学校·期中)小华同学为了将一个量程为0-3V,内阻为3kΩ的电压表改装成一个量程为0-15V的电压表,设计了如图所示的电路图,求电阻箱接入电路中的阻值( )
A.0.75kΩ B.0.6kΩ
C.12kΩ D.15kΩ
3. (24-25高二上·河南十校·月考)如图所示的电路中,电压表和电流表均为理想电表,滑动变阻器的最大阻值为2R,滑片P位于滑动变阻器的中点,定值电阻的阻值为R,在a、b端加上电压U时,电压表和电流表的示数分别为( )
A., B.,
C., D.,
4. 如图所示是滑动变阻器的分压连接电路,C、D为最大阻值为R0的滑动变阻器,P为滑动变阻器的滑片,A、B为两个分压输出端,电源电压U恒定,若把变阻器的滑片移动到某处,使得,下列判断正确的是( )
A.AB间不接负载时,输出电压
B.当AB间接上定值电阻R时,输出电压
C.负载电阻R越小,越接近
D.接上负载后要使,则滑片P应向下移动
5. (23-24高二上·广东深圳深圳高级中学高中园·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
6. 如图所示,将两完全相同的表头G分别串联定值电阻R1和R2,改装成量程之比为1∶2的两个电压表V1和V2,若以下在使用两新的电压表测量电压时都在它们的量程范围内,则正确的是( )
A.当两电压表串联时,两表V1和V2的指针偏角相同
B.当两电压表串联时,两表V1和V2的示数比为1∶2
C.当两电压表并联时,两表V1和V2的指针偏角相同
D.当两电压表并联时,两表V1和V2的示数比为1∶1
7. (24-25高二上·北京丰台区·期末)如图所示,利用满偏电流为1mA、内阻为的小量程电流表表头改装成量程为的电压表。下列说法正确的是( )
A.R阻值为
B.R阻值为
C.当通过表头的电流为时,A、B两端点间电压为
D.当通过表头的电流为时,A、B两端点间电压为
8. (24-25高二上·北京通州区·期末)如图所示,电流表A的量程为0.6A,内阻r=5Ω。电阻R1=5Ω,R2=20Ω。用该电流表改装成电压表和量程更大的电流表,将接线柱a、b接入电路,下列说法正确的是( )
A.若开关S闭合,可测量的最大电流为3A
B.若开关S断开,可测量的最大电压为12V
C.若开关S闭合且增大R1阻值,可测量的最大电流将增大
D.若开关S断开且增大R2阻值,可测量的最大电流不变
9. (24-25高二上·广西河池·期末)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,下列说法正确的是( )
A.图甲是电流表,R越大,量程越大 B.图甲是电流表,R越小,量程越大
C.图乙是电流表,R越大,量程越大 D.图乙是电流表,R越小,量程越大
10. (24-25高二上·山西晋中·期末)两个相同的灵敏电流表分别与和并联改装成电流表A、B,在保证安全情况下,将改装的电流表A、B串联接入电路,两灵敏电流表的偏角之比总为1:5,如图所示。
(1)电流表 A 的量程 (填“大于”“等于”或“小于”)电流表 B 的量程。
(2)灵敏电流表 G 的内阻为 (结果保留 3 位有效数字)。
(3)若将灵敏电流表与电阻并联改装成新量程的电流表,发现改装表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可加以改进_____。
A.在上串联一比小得多的电阻
B.在上串联一比大得多的电阻
C.在上并联一比小得多的电阻
D.在上并联一比大得多的电阻
11. 某同学将一量程为30mA、内阻为50Ω的毫安表改装成量程为0.6A的电流表并进行校准。经计算后将一阻值为R1的电阻与该毫安表进行连接改装,然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、开关S和标准电流表对改装后的电流表进行校准,设计电路如图所示。
(1)完成电路图中虚线框内的电路连接;
(2)开关S闭合前,R2的滑片应移动到 端(填“a”或“b”);
(3)闭合开关S,调节R2的滑片位置,当标准电流表的示数为0.40A时,毫安表的示数为25.0mA。产生此误差的原因是R1 (填“偏小”或“偏大”);
(4)要达到实验的预期目的,只需要将阻值为R1的电阻换为一个阻值为kR1的电阻即可,其中k= 。
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11.4 串联电路与并联电路
(1)分析得出串联和并联电路电流、电压的关系式,并理解其含义,体会严谨的科学推理过程。
(2)依据电流和电压的关系,推导得到串联和并联电路总电阻的表达式,体会等效思想在物理中的运用。
(3)通过建立简化模型,应用串、并联电路规律分析电流表及电压表的改装原理,理解理想电表是一种科学抽象的产物,进一步体会理想化模型的思想方法。
如果把两个电阻 R1 、R2 串联或并联后看成一个电阻,你认为这个电阻跟 R1 、R2 应该是怎样的关系?
在初中,我们曾研究过串、并联电路中电流的规律和电压的规律,现在用高中物理知识作进一步分析。在此基础上,讨论串、并联电路中各部分电阻的关系。
知识点一、串联电路和并联电路
1.串联电路:把几个导体或用电器依次首尾连接,接入电路的连接方式,如图甲所示.
2.并联电路:把几个导体或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.
3.关于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们的阻值成正比,即==…===I.
(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U.
4.串、并联电路总电阻的比较
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,总电阻R总=nR
n个相同电阻R并联,总电阻R总=
R总大于任一电阻阻值
R总小于任一支路电阻阻值
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
知识点二、电表的改装
1.表头:小量程的电流表,通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。
2.小量程电流表G(表头)的三个参量
3.电表改装原理
(1)电压表改装:给表头串联一个较大电阻,如图所示。
(2)电流表改装:给表头并联一个较小电阻,如图所示。
4.电压表、电流表的改装及其特点
项目
小量程电流表G改装成大量程电压表V
小量程电流表G改装成大量程电流表A
电路结构
R的作用
分压
分流
扩大量程的计算
U=Ig(R+Rg)
R=-Rg
IgRg=(I-Ig)R
R=Rg
电表的总内阻
RV=Rg+R
RA=
使用
并联在被测电路两端,“+”接线柱接电势较高的一端
串联在被测支路中,电流从“+”接线柱流入
[例题1] (24-25高二上·江苏扬州·模拟)如图所示,电阻R1=1Ω,R2=1Ω,R3=4Ω,当通过电阻R1的电流为2A时,通过R3的电流为( )
A.0.4A B.0.5A C.1A D.2A
【答案】C
【来源】江苏省扬州市2024-2025学年高二上学期学业水平合格性模拟考试物理试题
【详解】当通过电阻R1的电流为2A时,根据并联关系可知R3两端电压为
则通过R3的电流为
故选C。
[例题2] (24-25高二上·河南驻马店环际大联考“逐梦计划”·)如图所示,有一段长为1m,电阻为的金属丝,两端连接成一闭合圆环,在圆环上取M、N两点与外电路相连,已知M、N间的短圆弧长20cm,沿AM流入圆环的电流强度为0.5A,则( )
A.M、N间的短圆弧金属丝的电阻值为
B.闭合圆环在M、N间的电阻值为
C.闭合圆环在M、N间的电阻值为
D.通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为0.1A
【答案】B
【详解】ABC.根据电阻定律,导体的电阻与长度成正比,故短弧的电阻为
长弧的电阻为
闭合圆环在M、N间的电阻值为短弧和长弧并联的电阻,即
故AC错误,B正确;
D.通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度与通过M、N间的长圆弧金属丝的电流强度之比等于其电阻的反比,即
总电流为0.5A,故通过M、N间的短圆弧金属丝的电流强度为
故D错误。
故选B。
[例题3] (24-25高二上·四川成都龙泉驿区东竞高级中学·期中)如图所示的电路中,闭合开关,那么通过电阻的电流之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】四川省成都市龙泉驿区东竞高级中学2024-2025学年高二上学期半期考试物理试卷
【详解】由图可知,R1与R2并联后与R3串联,则
R1与R2并联,根据并联电路电流与电阻关系可得
联立可得
故选D。
[例题4] (24-25高二上·四川达州铁路中学·期中)如图所示,,,,A、B两端接在电压恒定的电源上,则( )
A.S断开时,与的电压之比为5∶1
B.S闭合时,与两端的电压之比为2∶5
C.S闭合时,通过与的电流之比为1∶1
D.S闭合时,通过与的电流之比为1∶5
【答案】BC
【来源】四川省达州铁路中学2024-2025学年高二上学期期中检测物理试卷
【详解】A.S断开时,与串联,由串联电路特征可知电压比等于电阻比,即与两端的电压之比为1∶5,A错误;
BCD.S闭合时,与并联再与串联,由串并联关系可知,与电压相等,又因为电阻相等,故通过与的电流之比为1∶1,流过的电流为总电流,故通过与的电流之比为2∶1,由欧姆定律
可知与两端的电压之比为2∶5,BC正确,D错误。
故选BC。
[例题5] (24-25高二上·辽宁锦州·期中)一个型电路如图所示,电路中的电阻,,。另有一测试电源,电源电压为,内阻忽略不计。则( )
A.当端短路时,之间的等效电阻是
B.当端短路时,之间的等效电阻是
C.当两端接通测试电源时,两端的电压为
D.当两端接通测试电源时,两端的电压为
【答案】D
【来源】辽宁省锦州市2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
【详解】AB.当端短路时,之间电路结构为、并联后与串联,根据并联电阻和串联电阻的规律,之间的等效电阻
故AB错误;
CD.当两端接通测试电源时,两端的电压等于电阻两端的电压,则
故C错误,D正确。
故选D。
[例题6] (24-25高二上·辽宁普通高中·期中)某元件内四个定值电阻连接成的混联电路如图所示,其中R1 = R2 = R,R3 = 2R,R4 = 6R。接入电路后,电阻R1两端的电压为U1,通过电阻R1的电流为I1。下列判断正确的是( )
A.电路中的总电阻为4R B.通过电阻R2的电流为
C.通过电阻R4的电流为 D.电阻R4两端的电压为6U1
【答案】C
【来源】辽宁省普通高中2024-2025学年高二上学期11月期中联考物理试题
【详解】A.并联部分,其等效电阻为
电路中的总电阻为
故A错误;
B.根据串联电路电压和电阻成正比可知,并联部分电压为R1的2倍,即2U1,且
通过电阻R2的电流为
故B错误;
C.通过电阻R4的电流为
故C正确;
D.根据B选项分析可知,电阻R4两端的电压为2U1,故D错误。
故选C。
[例题7] 如图所示,某同学利用一块表头G和三个定值电阻设计了如图所示的多量程电流表,该电表有1、2两个量程。当只增大电阻R1的阻值时,下列说法中正确的是( )
A.两个量程均变大 B.两个量程均变小
C.1的量程变大,2的量程变小 D.1的量程变小,2的量程变大
【答案】A
【来源】2025届江苏省南京市、盐城市高三下学期第一次模拟考试物理试题
【详解】测电流时,量程1为
量程2为
当只增大电阻R1的阻值时,两个量程均变大。
故选A。
[例题8] (24-25高二上·广东清远·期末)内阻为100Ω、满偏电流为3mA的表头刻度盘如图所示,现指针指着某一电流刻度,以下说法正确的是( )
A.此表头两接线柱之间的电压为7mV
B.此表头允许的最大电压为3V
C.若要把它改装为0~15V的电压表,需串联4900Ω的电阻
D.若要把它改装为0~0.6A的电流表,需并联1Ω的电阻
【答案】C
【来源】广东省清远市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】A.由图可知,图中的指针所示的电流为0.7mA,则此表头两接线柱之间的电压为
故A错误;
B.由题知,满偏电流为,则此表头允许的最大电压为
故B错误;
C.若要把它改装为0~15V的电压表,需串联一个电阻,根据电压表改装原理有
代入数据解得
故C正确;
D.若要把它改装为0~0.6A的电流表,需并联一个电阻,根据电流表改装原理有
代入数据解得
故D错误。
故选C。
[例题9] (22-23高二上·甘肃武威民勤县第一中学·月考)如图所示为一量程为0-5V的电压表的原理示意图,已知电流表G的量程为0-100μA,内阻为500Ω,则下列说法正确的是( )
A.图中电阻R的阻值为5.00×104Ω
B.图中电阻R的阻值为4.95×104Ω
C.若使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,则应在R上并联一比R大得多的电阻
D.若使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,则应在R上并联一比R小得多的电阻
【答案】BC
【来源】甘肃省武威市民勤县第一中学2022-2023学年高二上学期10月月考物理试题
【详解】AB.根据电压表改装原理,电流表G的电流最大,电压表达到量程最大,由欧姆定律
解得图中R的值为
故A错误,B正确;
CD.使用时电压表是并联在待测电路中,发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,说明表头电流总稍小,这是因为,电压表内阻稍大,根据并联总电阻与各电阻的关系知,则应在R上并联一比R大得多的电阻,故C正确,D错误。
故选BC。
[例题10] (24-25高三下·陕西部分学校·)某物理兴趣小组欲将电流表改装成量程为0.6A的电流表。小组同学先测量电流表的内阻,提供的实验器材有:
A.电流表(量程为6mA,内阻约为90Ω);
B.电流表(量程为9mA,内阻约为400Ω);
C.定值电阻(阻值为20Ω);
D.定值电阻(阻值为200Ω);
E.滑动变阻器R(阻值为0~10Ω);
F.一节干电池E;
G.开关S及导线若干。
(1)图中的电阻R0应选用 (填“C”或“D”)。
(2)将如图所示的器材符号连线,画出实验电路的原理图。
(3)正确连接线路后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,获得多组的示数I1和的示数I2,测得电流表的内阻为100Ω,给电流表 (填“串”或“并”)联一个阻值为 Ω(结果保留两位有效数字)的定值电阻,可将电流表改装成量程为0.6A的电流表。
【答案】(1)D
(2)
(3) 并 1.0
【来源】陕西省部分学校2024-2025学年高三下学期联考物理试卷
【详解】(1)当两电流表均满偏时有
解得
因此电阻R0应选用D。
(2)滑动变阻器变阻器阻值较小,需采用分压式接法,电流表与定值电阻并联可求出电流表两端的电压,电流表测量通过电流表与定值电阻的总电流,故实验电路的原理图如图所示
(3)[1]将电流表改装成电压表需要给电流表并联一个定值电阻;
[2]根据串、并联电路特点有
解得
1. (24-25高二上·河北秦皇岛昌黎县衡水董子高级中学昌黎一中联考·月考)如图所示电路中,电阻,,,电路两端接恒定电压,所有电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.开关S断开时,电压表的示数为3V
B.开关S断开时,电流表的示数为1A
C.开关S闭合时,电压表的示数为4V
D.开关S闭合时,电流表的示数为2A
【答案】D
【来源】河北省秦皇岛市昌黎县衡水董子高级中学 昌黎一中联考2024-2025学年高二上学期11月月考物理试题
【详解】AB.开关S断开时,与串联后与并联,电压表测量的是的电压,电流表测量的是总电流,故电压表和电流表的示数分别为,
故AB错误;
CD.开关S闭合时,被短路,与并联,电压表测量的是总电压,电流表测量的是总电流,故电压表和电流表的示数分别为,
故C错误,D正确。
故选D。
2. (24-25高二上·重庆清华中学校·期中)小华同学为了将一个量程为0-3V,内阻为3kΩ的电压表改装成一个量程为0-15V的电压表,设计了如图所示的电路图,求电阻箱接入电路中的阻值( )
A.0.75kΩ B.0.6kΩ
C.12kΩ D.15kΩ
【答案】C
【来源】重庆市清华中学校2024-2025学年高二上学期12月期中物理试题
【分析】本题考查电表改装,串并联电路中电流、电压、电阻的关系。
【详解】在串联电路中电流相等,电压和电阻成正比,则可得
解得
故C正确
故选C。
3. (24-25高二上·河南十校·月考)如图所示的电路中,电压表和电流表均为理想电表,滑动变阻器的最大阻值为2R,滑片P位于滑动变阻器的中点,定值电阻的阻值为R,在a、b端加上电压U时,电压表和电流表的示数分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【来源】河南省十校2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题
【详解】滑动变阻器滑片左侧的电阻为R,与定值电阻并联后的电阻为
根据串联电路中电压之比等于电阻之比,则
所以电压表的示数为
由欧姆定律得,电流表的示数为
故C正确,ABD错误。
故选C。
4. 如图所示是滑动变阻器的分压连接电路,C、D为最大阻值为R0的滑动变阻器,P为滑动变阻器的滑片,A、B为两个分压输出端,电源电压U恒定,若把变阻器的滑片移动到某处,使得,下列判断正确的是( )
A.AB间不接负载时,输出电压
B.当AB间接上定值电阻R时,输出电压
C.负载电阻R越小,越接近
D.接上负载后要使,则滑片P应向下移动
【答案】B
【详解】A. AB间不接负载时,输出电压为
故A错误;
B.当AB间接上定值电阻R时,电路总电阻减小,干路电流变大,滑动变阻器PD部分分得的电压变大,所以输出电压满足
故B正确;
C.负载电阻R越小,电路总电阻越小,总电流越大,滑动变阻器PD部分分得的电压越大,越远离,故C错误;
D.接上负载后会使电路总电阻减小,干路电流变大,要使,应使滑动变阻器PD部分电阻变小,则需要将滑片P向上移动,故D错误。
故选B。
5. (23-24高二上·广东深圳深圳高级中学高中园·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
【来源】广东省深圳市深圳高级中学高中园2023-2024学年高二上学期期末考试物理考试
【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。
6. 如图所示,将两完全相同的表头G分别串联定值电阻R1和R2,改装成量程之比为1∶2的两个电压表V1和V2,若以下在使用两新的电压表测量电压时都在它们的量程范围内,则正确的是( )
A.当两电压表串联时,两表V1和V2的指针偏角相同
B.当两电压表串联时,两表V1和V2的示数比为1∶2
C.当两电压表并联时,两表V1和V2的指针偏角相同
D.当两电压表并联时,两表V1和V2的示数比为1∶1
【答案】ABD
【详解】AB.当两电压表串联时,流过表头的电流相等,指针偏转角度与电流大小成正比,两表V1和V2的指针偏角相同,示数之比等于量程之比,因此两表V1和V2的示数比为1∶2,AB正确;
CD.当两电压表并联时,电压处处相等,因此两表V1和V2的示数比为1∶1,由于两表的量程不相等,因此指针的偏转角不同,C错误,D正确;
故选ABD。
7. (24-25高二上·北京丰台区·期末)如图所示,利用满偏电流为1mA、内阻为的小量程电流表表头改装成量程为的电压表。下列说法正确的是( )
A.R阻值为
B.R阻值为
C.当通过表头的电流为时,A、B两端点间电压为
D.当通过表头的电流为时,A、B两端点间电压为
【答案】C
【来源】北京市丰台区2024-2025学年高二上学期期末物理试卷
【详解】AB.将小量程的电流改装成量程为的电压表,根据改装电压表原理可得
解得
可知将小量程的电流改装成量程为的电压表,需要串联一个阻值为的电阻,故AB错误;
CD.当通过表头的电流为0.4mA时,A、B两端点间电压为
故C正确,D错误。
故选C。
8. (24-25高二上·北京通州区·期末)如图所示,电流表A的量程为0.6A,内阻r=5Ω。电阻R1=5Ω,R2=20Ω。用该电流表改装成电压表和量程更大的电流表,将接线柱a、b接入电路,下列说法正确的是( )
A.若开关S闭合,可测量的最大电流为3A
B.若开关S断开,可测量的最大电压为12V
C.若开关S闭合且增大R1阻值,可测量的最大电流将增大
D.若开关S断开且增大R2阻值,可测量的最大电流不变
【答案】D
【来源】北京市通州区2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
【详解】A.若开关S闭合,可测量的最大电流
故A错误;
B.若开关S断开,可测量的最大电压
故B错误;
C.若开关S闭合且增大R1阻值,结合上述可知,可测量的最大电流将减小,故C错误;
D.若开关S断开且增大R2阻值,由于电流表串联在电路中,则可测量的最大电流不变,仍然为0.6A,故D正确。
故选D。
9. (24-25高二上·广西河池·期末)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,下列说法正确的是( )
A.图甲是电流表,R越大,量程越大 B.图甲是电流表,R越小,量程越大
C.图乙是电流表,R越大,量程越大 D.图乙是电流表,R越小,量程越大
【答案】B
【来源】广西河池市2024-2025学年高二上学期期末教学质量检测物理试题
【详解】AB.如图
给表头并联电阻,是把小量程的电流计改装为大量程的电流表,且改装后的量程
显然R越小,量程越大,故A错误,B正确;
CD.如图
给表头串联电阻,是把小量程的电流计改装成大量程的电压表,且改装后的量程
显然R越大,量程越大,故CD错误。
故选B。
10. (24-25高二上·山西晋中·期末)两个相同的灵敏电流表分别与和并联改装成电流表A、B,在保证安全情况下,将改装的电流表A、B串联接入电路,两灵敏电流表的偏角之比总为1:5,如图所示。
(1)电流表 A 的量程 (填“大于”“等于”或“小于”)电流表 B 的量程。
(2)灵敏电流表 G 的内阻为 (结果保留 3 位有效数字)。
(3)若将灵敏电流表与电阻并联改装成新量程的电流表,发现改装表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可加以改进_____。
A.在上串联一比小得多的电阻
B.在上串联一比大得多的电阻
C.在上并联一比小得多的电阻
D.在上并联一比大得多的电阻
【答案】(1)大于
(2)44.1
(3)A
【详解】(1)表头一样的情况下,所并电阻越小,改装后电流表量程越大,故A量程大于B。
(2)将两改装表串联接入电路,如题图所示,则改装表A的量程是改装表B的量程的5倍,设改装表B的扩大倍数为n倍,则改装表的扩大倍数为倍,假设灵敏电流表的内阻为,满偏电流为,则
代入数据可得
(3)电流读数稍偏小,说明通过分流电阻的电流稍偏大。分流电阻稍偏小,可以在上串联一比小得多的电阻。
故选A。
11. 某同学将一量程为30mA、内阻为50Ω的毫安表改装成量程为0.6A的电流表并进行校准。经计算后将一阻值为R1的电阻与该毫安表进行连接改装,然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、开关S和标准电流表对改装后的电流表进行校准,设计电路如图所示。
(1)完成电路图中虚线框内的电路连接;
(2)开关S闭合前,R2的滑片应移动到 端(填“a”或“b”);
(3)闭合开关S,调节R2的滑片位置,当标准电流表的示数为0.40A时,毫安表的示数为25.0mA。产生此误差的原因是R1 (填“偏小”或“偏大”);
(4)要达到实验的预期目的,只需要将阻值为R1的电阻换为一个阻值为kR1的电阻即可,其中k= 。
【答案】(1)
(2)a
(3)偏大
(4)
【详解】(1)要将表头改装成电流表,需要表头与定值电阻并联,所以虚线框内的电路图如图所示
(2)滑动电阻器做分压使用时,在闭合电建S之前,为了安全 ,分出的的电压应从从0开始,R2的滑片应移动到a端
(3)闭合开关S,调节R2的滑片位置,当标准电流表的示数为0.40A时,毫安表的示数为25.0mA,说明流过表头的电流偏大,电阻R1上的电流偏小,产生这样的原因是偏大造成的。
(4)设毫安表内阻为,由并联电路的特点得,
解得
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