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课时作业(11) 电阻的串联和并联
[对应学生用书P175]
1.(多选)下列说法中正确的是( )
A.一个电阻和一根理想导线并联,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.增加并联电路的支路条数(其他电阻不变),则总电阻将增大
ABC [一个电阻和一根理想导线并联时,相当于短路,总电阻为零,A正确;由并联电路的电阻特点可知,并联电路的总电阻比任一支路的电阻都小,且任一支路的电阻增大时(其他支路不变),总电阻也增大,B正确,C正确;当支路增加时(其他电阻不变)可知总电阻的倒数增大,则总电阻减小,D错误.]
2.如图所示,电路中有三个电阻,已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路工作时,电压U1∶U2为( )
A.1∶2 B.1∶3
C.1∶6 D.1∶9
A [已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,设流过R1的电流为I,则流过R2的电流I2=,则由欧姆定律可知U1∶U2=IR1∶(·R2)=1∶2,A正确,B、C、D错误.]
3.有一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig=1 mA,表头电阻Rg=20 Ω,若要改装成一个量程为0~3 V的电压表,应( )
A.串联一个3 000 Ω的电阻
B.并联一个3 000 Ω的电阻
C.串联一个2 980 Ω的电阻
D.并联一个2 980 Ω的电阻
C [灵敏电流计改装为电压表需要串联电阻,串联的电阻R=-Rg= Ω-20 Ω=2 980 Ω,C正确.]
4.如图所示是一种风速测定装置,其中风速表是由电压表改装而成,电源电压不变,R为定值电阻,R1为滑动变阻器.T形管道的竖直管内装有可上可下无摩擦自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连,S闭合后,当风速增大时(已知风速越大,压强越小),下列说法正确的是( )
A.活塞向下运动,风速表的示数变小
B.活塞向上运动,风速表的示数变大
C.活塞向上运动,滑动变阻器R1两端的电压变大
D.活塞静止不动,风速表的示数不变
B [定值电阻R和滑动变阻器R1串联,当风速增大时,管道内压强减小,活塞上移,带动滑动变阻器的滑片P上移,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电流增大,定值电阻两端的电压变大,B正确.]
5.如图所示,四个电阻串联于某电路中,已测出UAC=9 V,UBD=6 V,R2=R4,则UAE为( )
A.3 V B.7.5 V
C.15 V D.无法确定
C [四个电阻串联,根据电压关系可知UAC+UBD=15 V=I(R1+R2+R2+R3),已知R2=R4,所以UAC+UBD=UAE,C正确.]
6.将两只完全相同的电流表分别改装成一只新电流表和一只电压表,然后串联起来接入电路中,如图所示,开关闭合时( )
A.由于串联,所以两只电表的指针偏转角相同
B.由于电压表内阻太大,所以两只电表的指针都不偏转
C.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
D.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角
D [电流表改装成电压表是串联阻值较大的分压电阻;电流表改装成大量程电流表是并联阻值较小的分流电阻.两表串联后,通过电流表的总电流与通过电压表的电流相等,大部分电流通过了分流电阻,通过表头的电流很小,电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角,故A、B、C错误,D正确.]
7.(多选)小明去实验室取定值电阻两只(其中R1=10 Ω,R2=30 Ω),电压表一个,来练习使用电压表测电压.电路连接如图,电源输出电压U=12 V不变.小明先将电压表与R1并联,电压表示数为U1,再将电压表与R2并联,电压表示数为U2,则下列说法正确的是( )
A.U1一定为3 V
B.U2一定小于9 V
C.U1与U2之和一定为12 V
D.U1与U2之和小于12 V
BD [不接电压表时,R1、R2串联,电压之比为U1′∶U2′=R1∶R2=1∶3,即U1′=3 V,U2′=9 V.当电压表并联在R1两端时,=<,所以U1<3 V,同理,电压表并联在R2两端时,U2<9 V,所以U1+U2<12 V,B、D正确,A、C错误. ]
8.现代社会中电子式互感器是数字变电站的关键装备之一.如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,a、c间的电阻是c、d间电阻的(n-1)倍.试问:
(1)电子式互感器的ac段和cd段属于什么连接方式?
(2)在某次测量中,输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为多少?
解析 (1)因为电子式互感器探头原理为电阻分压,所以ac段和cd段应串联.
(2)该电子式互感器探头的原理为电阻分压,即 Rac与Rcd串联,所以=,又Rac=(n-1)Rcd,输入电压U输入=Uac+U,得U输入=nU.
答案 (1)串联 (2)nU
9.(多选)如图所示,图线A、B分别表示导体A、B的伏安特性曲线,它们的电阻分别为R1、R2,则下列说法正确的是( )
A.R1∶R2=1∶3
B.R1∶R2=3∶1
C.将R1与R2串联后接于电源上,则它们两端的电压比U1∶U2=1∶3
D.将R1与R2并联后接于电源上,则流过它们的电流比I1∶I2=1∶3
AC [因为A、B两图线的斜率比为3∶1,所以R1与R2大小之比为1∶3.将R1与R2串联后接于电源上,电流相同,由I=可得,两电阻两端的电压之比===;将R1与R2并联后接于电源上,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两电阻并联时它们两端的电压之比U1′∶U2′=1∶1,则电流比I1∶I2=3∶1,故A、C正确.]
10.(多选)如图是某同学改装成的某一量程电流表的原理图(其中表头内阻为Rg,并联的定值电阻的阻值为R),结果他发现该电流表的示数总是比准确值稍大一点,请问可以对此以下哪些措施加以改进( )
A.并联一个比Rg和R的总电阻小得多的电阻
B.给定值电阻串联一个比R小得多的电阻
C.并联一个比R大得多的电阻
D.给表头串联一个比Rg小得多的电阻
CD [由题意知,该电流表的示数总是比准确值大,即通过表头的电流偏大,可通过减小R或增大Rg加以改进,故C、D正确.]
11.(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按图所示接法连入电路,则( )
A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
B.电流表A1指针的偏转角度小于电流表A2指针的偏转角度
C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
D.电压表V1指针的偏转角度等于电压表V2指针的偏转角度
AD [电流表A1与A2分别由相同表头与不同阻值的电阻并联改装而成,当两者并联在电路中时,电流表A1与A2的指针偏转角度相同,又电流表A1的量程较大,则电流表A1的读数较大,A正确,B错误;电压表V1与V2由相同表头与不同阻值的电阻串联改装而成,两者串联在电路中时,通过表头的电流相同,指针偏转角度相同,电压表V1的量程较大,所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数,C错误,D正确.]
12.将满偏电流Ig=300 μA、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行校对.
(1)利用如图所示的电路测量电流表G的内阻(电源电压E=4 V).先闭合S1,调节R,使电流表指针满偏;再闭合S2,保持R不变,调节R′,使电流表指针偏转到满偏的,读出此时R′的阻值为200 Ω,则电流表内阻的测量值Rg=________Ω.
(2)将该表改装成量程为0~3 V的电压表,需________(选填“串联”或“并联”)阻值为R0=________Ω的电阻.
(3)把改装好的电压表与标准电压表进行校对,在虚线框中试画出实验电路图并将实物图连接好.
解析 (1)闭合S2后,电流表G与R′并联,此时流过电流表的电流为Ig,而流过R′的电流为Ig,由并联电路的分流特点知Rg=R′=100 Ω.
(2)已知把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻,若要求改装成量程为0~3 V的电压表,则所需分压电阻阻值为R0==Ω=9 900 Ω.
(3)因校对电压表时,要让改装的电压表与标准电压表并联,从零开始逐格校对,故滑动变阻器必须用分压式接法.实验电路图和实物连接图如图所示.
答案 (1)100 (2)串联 9 900 (3)见解析
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