11.4串联电路和并联电路（分层训练）-【大单元教学】高二年级物理上册同步备课系列（人教版2019必修第三册）

【人教版·必修三大单元设计】 11.4 串联电路和并联电路 目录 1【基础达标练】 1题型一 串并联关系 4题型二 混合联电路的关系 7题型三 灵敏电流表的改装 14题型四 半偏法测内阻 18题型五 电表的校准 24【能力提升练】 【基础达标练】 题型一 串并联关系 1．给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是（　　） A．粗的地方电流大，细的地方电流小 B．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大 C．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小 D．粗的地方电流小，细的地方电流大 【答案】B 【知识点】电流的微观表达式及其应用、计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻 【详解】同一根导体上的电流处处相等；根据电流微观表达式 可知粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大。 故选B。 2．如图所示的电路中， 和 是由同种材料制成的厚度相同、表面均为正方形导体， 与 的边长比为 ， 和 为两条支路的电流， 为 、 两点之间的电势差， 为 、 两点之间的电势差，以下关系正确的是（　　） A．    B．    C．    D．    【答案】A 【知识点】计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻 【详解】设 的边长为L，厚度为d，则 则 的边长为2L，厚度为d，则 可知 阻值相等，因为 并联，电压相同，则 和 相等，即 根据欧姆定律可知AB两点间电压 BC两点间电压 故 故选A。 3．在如图所示的电路中，理想电压表V1和V2的示数之比为 ，则电阻甲、乙的阻值之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【知识点】计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻 【详解】两电阻串联，通过两电阻的电流相等，根据 可知电阻甲、乙的阻值之比为 故选C。 4．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 【知识点】计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻 【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。 5．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 【知识点】计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻、计算电阻混联时的电压、电流和电阻 【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。 题型二 混合联电路的关系 6．如图为某控制电路的一部分，已知 的输入电压为 ，如果电阻 ， ， ，则 不可能输出的电压是（　　） A．4V B． C．6V D． 【答案】A 【知识点】计算电阻混联时的电压、电流和电阻 【详解】由图可知， 输出的是下半部分电阻两端的电压，可知当两电阻均不接入时，输出电压为24V； 当只有R1接入时，输出电压 当只有R2接入时，输出电压 当两电阻均接入时 本题选不可能输出的电压，故选A。 7．如图所示，A、B间的电压U为20V，电阻 ， ， ， 。估算干路中的电流I约为（　　） A．1A B．2A C．3A D．4A 【答案】B 【知识点】计算电阻混联时的电压、电流和电阻 【详解】由图可知 并联再与 串联，由于 远大于 ，所以串联电阻近似等于 ， 与 并联，由于 远大于 ，则并联电阻近似等于 ，所以电路总电阻近似为 ，根据欧姆定律可得电流 故选B。 8．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 【知识点】计算电阻混联时的电压、电流和电阻 【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。 9．如图所示，为某一网络电路中的一部分。已知 ，则下列结论正确的是（　　） A．通过 的电流为0.5A，方向从b→a B．通过 的电流为1.5A，方向从 C．通过电流表的电流为1.5A，电流从右向左流过电流表 D．通过电流表的电流为2.5A，电流从左向右流过电流表 【答案】D 【知识点】计算电阻混联时的电压、电流和电阻 【详解】AB．R1两端电压为 U1=I1R1=1×5V=5V 通过R2的电流为 I2=I-I1=3A-1A=2AR2两端电压为 U2=I2R2=2×10V=20VR3两端电压为 U3=U2-U1=（20-5）V=15V 且电流从a流向b，大小为 故AB错误； CD．通过电流表的电流为 IA=I2+I3=2A+0.5A=2.5A 方向从左到右，故C错误，D正确。 故选D。 题型三 灵敏电流表的改装 10．某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表，设计了如图所示的电路。下列说法不正确的是（　　） A．若将S调到1位置，则为改装后的安培表 B．若将S调到2位置，则为改装后的伏特表 C．若想扩大安培表的量程，可适当增大 D．若想扩大伏特表的量程，可适当增大 【答案】C 【知识点】灵敏电流计改装成电流表、灵敏电流计改装成电压表 【详解】A．将S调到1位置时，电阻 与表头并联，这是扩大表头的电流量程，故其改装后是安培表，故A正确； B．将S调到2位置，电阻 与改装后的电流表串联，电阻 起到分压作用，则为改装后的伏特表，故B正确； C．若想扩大安培表的量程，电阻 分流的增大，电流增大，根据欧姆定律可以知道需要减小电阻 ，故C错误； D．若想扩大伏特表的量程，则电阻 分压作用要增大，故需要适当增大 ，故D正确。 故选C。 11．实验中常常需要对电表进行改装。现在把一个电流计G改装成电流、电压两用的电表，如图所示， 和 为电阻箱。下列判断正确的是（　　） A．接ab两端时是电流表，且 的电阻值越大，电流表量程越大 B．接ab两端时是电压表，且 的电阻值越大，电压表量程越大 C．接ac两端时是电压表， 保持不变，则 的电阻值越大，电压表量程越大 D．接ac两端时是电压表， 保持不变，则 的电阻值越大，电压表量程越大 【答案】D 【知识点】灵敏电流计改装成电压表、灵敏电流计改装成电流表 【详解】AB．接ab两端时是电流表，电流表量程 则 的电阻值越大，电流表量程越小，选项AB错误； CD．接ac两端时是电压表，电压表量程 则若 保持不变，则 的电阻值越大，电压表量程越小； 保持不变，则 的电阻值越大，电压表量程越大，选项C错误，D正确。 故选D。 12．如图为某双量程电流表的内部结构示意图，已知灵敏电流计的满偏电流为 mA。使用该电表的 A挡测电流时，电阻 因故障而短路，此时电流表示数为 A，则实际流过电流表的电流为（　　） A．1.0A B．1.1A C．1.2A D．1.3A 【答案】D 【知识点】灵敏电流计改装成电流表 【详解】由题意可得当电路没有故障时，使用0.6A量程时 使用3A量程时 联立，解得 当电阻 因故障而短路，使用该电表的0~3A挡，电流表示数为1.5A，可知灵敏电流计半偏，流过灵敏电流计的电流为 流过电阻 的电流为 流过电流表的电流为 故选D。 13．如图所示为一满偏电流为 、内阻为 的小量程电流表 改装成 、0~100mA的两量程电流表的电路。下列说法正确的是（　　） A．开关接 时电流表量程为 B． C． D．用量程 改装表测出的电流为 时，流过G表的电流为 【答案】B 【知识点】灵敏电流计改装成电流表 【详解】A．题意知电流表 满偏电流、内阻分别为 ，开关接a时量程为 开关接b时量程为 可知 故开关接 时为小量程电流表，即量程为 ，故A错误； BC．开关接a时量程为 开关接b时量程为 联立解得 故B正确，C错误； D．开关接b时，设通过G表的电流为I，则有 联立以上解得 故D错误。 故选B。 14．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 【知识点】灵敏电流计改装成电压表、灵敏电流计改装成电流表、电流表与电压表的读数 【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。 15．如图所示，双量程电流表的内部结构由表头和定值电阻R1、R2组成。表头的满偏电流 2mA，内阻 定值电阻 A 接线柱和 B 接线柱对应的量程分别为（　　） A．4 mA，15 mA B．6mA，13 mA C．13 mA，15 mA D．15 mA，6 mA 【答案】D 【知识点】灵敏电流计改装成电流表 【详解】接A时的量程 接B时的量程 故选D。 16．如图所示是双量程磁电式电流表的原理图，测量时分别接入“A、B”或“A、C”，下列说法不正确的是（    ） A．接入“A、B”比接入“A、C”量程大 B．只将 短路，接入“A、B”量程会变大 C．只将 短路，接入“A、C”量程会变大 D．只减小 ，接入“A、B”量程会增大 【答案】B 【知识点】灵敏电流计改装成电流表 【详解】A．接“A、B”时， 为分流电阻，接“A、C”时， 与 串联的总电阻为分流电阻，故此为电流表，根据串并联规律，接“A、B”时，其量程为 接“A、C”时，其量程为 显然 ，即接“A、B”时量程更大，故A正确，不符合题意； B．只将 短路，接入“A、B”量程为 故 故接入“A、B”量程会变小，故B错误，符合题意； C．只将 短路，接入“A、C”量程为 故 故接入“A、C”量程会变大，故C正确，不符合题意； D．只减小 ，接入“A、B”量程为 增大，故D正确，不符合题意。 故选B。 题型四 半偏法测内阻 17．如图所示，用半偏法测量一只电流表的内阻，下列各组主要操作步骤及排列次序正确的是（  ） A．闭合 ，调节R1使电流表满偏，再闭合 ，调节 使电流表半偏，读出 的阻值 B．闭合 ，调节 使电流表满偏，再闭合 ，调节 使电流表半偏，读出 的阻值 C．闭合 、 ，调节 使电流表满偏，再调节 使电流表半偏，读出 的值 D．闭合 、 ，调节 使电流表满偏，再调节 使电流表半偏，读出 的值 【答案】A 【知识点】半偏法测灵敏电流计内阻的电路设计和实验步骤和误差分析 【详解】半偏法测电流表内阻，由图示实验电路可知，实验步骤为：闭合S1，调节R1到电流表满偏，闭合S2，调节R2到电流表半偏，读出R2的阻值。 故选A。 18．某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻Rg。毫安表G量程Ig=3mA，内阻Rg约60Ω~90Ω，可供选择的器材如下： A．滑动变阻器R1（最大阻值500Ω）； B．滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ）； C．电阻箱R（0~999.9Ω）； D．电压表（量程0~300mV）； E.电源E（电动势约为6V）； F.开关、导线若干 (1)实验中，滑动变阻器应选用 （选填“R1”或“R2”）； (2)闭合开关S1，开关S2接a，调节滑动变阻器的滑片，电表示数如图所示，毫安表G内阻的测量值Rg= Ω；（结果保留三位有效数字） (3)闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使毫安表G的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关S2接b，调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在1.50mA处，记下电阻箱的阻值R=76.8Ω，则毫安表G内阻的测量值Rg′= Ω； (4)该小组认为在（3）中测得毫安表G的内阻较为准确，你 （选填“同意”或“不同意”）该观点，理由是 。 【答案】(1)R2 (2)80.0 (3)76.8 (4) 不同意 见解析 【知识点】电表内阻的校准、半偏法测电表内阻的实验目的、原理、器材、半偏法测灵敏电流计内阻的电路设计和实验步骤和误差分析、伏安法测量未知电阻 【详解】（1）电路最小电阻约为 故滑动变阻器应选择R2； （2）由图示毫伏表可知，其分度值是10mV，读数是160mV 由图示毫安表可知，其分度值是0.1mA，读数是2.00mA毫安表内阻测量值 （3）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关S2接b，电路电流不变，当毫安表指针指在1.50mA处时，流过电阻箱的电流为1.50mA，由并联电路特点可知，毫安表内阻等于电阻箱阻值，即毫安表内阻 76.8Ω。 （4）[1]不同意。 [2]保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关S2接b，毫安表与电阻箱并联，电路总电阻减小，电路电流变大，干路电流大于3mA，当毫安表指针指在1.50mA处时，流过电阻箱的电流大于1.50mA，电阻箱阻值小于毫安表内阻，实验认为毫安表内阻等于电阻箱阻值，则毫安表内阻测量值小于真实值。 19．某同学要将一个量程为 的毫安表改装成量程为 的电流表，它先测出毫安表的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用标准电流表进行校准。 该同学利用“半偏法”原理测量毫安表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 ） E.电源 （电动势为 ） F.电源 （电动势为 ） G.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 的阻值调到最大，闭合开关 后调节 的阻值，使毫安表 的指针满偏； c.闭合 ，保持 不变，调节 的阻值，使毫安表 的示数为 ，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毫安表G内阻的测量值 ； (3)若按照（2）中测量的Rg，将上述毫安表 改装成量程为 的电流表需要并联一个阻值为 的电阻 ；（结果保留一位小数） (4)对改装后的电流表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电流表示数为 时，改装电流表中毫安表 的示数为960μA，为了尽量消除改装后的电流表测量电流时带来的误差， 的阻值应调至 （结果保留1位小数）。 【答案】(1) E B (2)1820.5 (3)3.0 (4)3.1 【知识点】半偏法测灵敏电流计内阻的电路设计和实验步骤和误差分析 【详解】（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E，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）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）若按照（2）中测算的 ，将上述微安表G改装成量程为0.6A的电流表需要并联的电阻 为 代入数据可得 （4）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 联立解得 题型五 电表的校准 20．某同学将小量程电流表G改装为双量程电压表，并用标准电压表进行校准，如下图。已知小量程电流表G满偏电流为 ，表上标记的内阻值为 ， 、 和 是定值电阻，其中 。图甲中，若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为 ；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为 。 (1)则根据题给条件，定值电阻的阻值应选 Ω， Ω。 (2)用量程为 ，内阻为 的标准电压表对改装表 挡的不同刻度进行校准，如图乙。所用电池的电动势E为 ；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为 和 。为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器。 (3)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值 （填“大于”或“小于”） 。 【答案】(1) 910 2000 (2)50 (3)大于 【知识点】灵敏电流计改装成电压表、电表内阻的校准 【详解】（1）[1]若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为 ，由欧姆定律得 解得 [2]若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为 ，由欧姆定律得 解得 （2）把改装电压表和标准电压表组成的并联部分看成一个整体，这个整体的总电阻约为 ，这个整体和滑动变阻器的一部分电阻丝 并联，再和剩下的部分电阻丝 串联，电池的电动势E为 ，如果选择 的滑动变阻器，为了使电压表两端的电压能达到3V，则 需小于 ，即滑动变阻器只有五分之一的调节空间，不利于控制电压表两端的电压；如果选择 的滑动变阻器，因为电压表并联后的总电阻远大于 ，可将其当作理想电压表来处理，则滑动变阻器就有五分之三的调节空间，有利于精确调节电压，故选择最大阻值为 的滑动变阻器。 （3）改装电压表的读数比标准电压表的读数偏小，即在相同的电压下，流过改装表的电流偏小，说明改装表的电阻偏大，表头G内阻的真实值大于 。 21．某同学想把量程为0~3mA但内阻未知的毫安表G改装成量程为0~30mA的电流表A1；他先测量出毫安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电流表A，对改装后的电流表进行检测，具体实验步骤如下： ①按如图甲所示的电路图连接好线路； ②将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R的阻值，使毫安表G的指针满偏； ③闭合开关S2，保持R不变，调节电阻箱 的阻值，使毫安表G的示数为2mA，此时 接入电路的阻值为1800Ω。 回答下列问题： (1)由实验操作步骤可知，毫安表G内阻的测量值 Ω，该测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）毫安表内阻的真实值。 (2)若按照（1）中测算的 ，将上述毫安表G改装成量程为0~30mA的电流表，需要 （填“串联”或“并联”）一个阻值为 Ω的电阻。 (3)用如图乙所示的电路对改装后的电流表进行校准，由于内阻测量时造成的误差，当标准电流表的示数为30mA时，改装电流表中毫安表G的示数为2.9mA。为了尽量消除改装后的电流表测量电流时带来的误差， 的阻值应调至 Ω。（结果保留整数） (4)在如图甲所示的电路图中，为减小系统误差，下列操作正确的是_______。（填正确答案标号） A．减小R的总阻值 B．增大R的总阻值 C．选择电动势较大的电源 D．选择电动势较小的电源 【答案】(1) 900 小于 (2) 并联 100 (3)104 (4)C 【知识点】半偏法测灵敏电流计内阻的电路设计和实验步骤和误差分析、电表内阻的校准 【详解】（1）[1]因表头满偏时电流较小，故当其满偏时 接入电路的电阻比表头内阻大得多，所以闭合 ，保持 不变，调节 的阻值使表头示数为 时，干路电流几乎没有变化，由并联电路特点可知 解得 [2]由于 与表头并联导致整个回路总电阻变小，干路的实际电流大于 ，由公式 可得测量值 小于真实值。 （2）[1]由电路知识可知，为扩大表头测量电流的量程应该并联一个电阻分流。 [2]由并联电路特点可得 解得 （3）设 阻值调至 ，由并联电路特点得 两式相比解得 （4）本实验成功的关键是 接入回路的电阻比表头所在局部的电阻大得多，这样就可以保证在 与表头并联对干路电路的影响足够小，由于表头满偏电流一定，故而电源的电动势越大， 接入干路的阻值就可以越大，实验的系统误差就越小，故C正确。 故选C。 22．某同学要将一量程为 的毫安表改装为量程为 的电流表。毫安表内阻约为 ，先利用图（a）所示的电路测量毫安表的内阻，测量后经计算将一阻值为 的电阻与毫安表连接，进行改装。然后利用一标准电流表与改装表串联，对改装后的电表进行检测。 实验室为其提供以下可供选择的实验器材 A．电源 （电动势 ，内阻可忽略）    B．电源 （电动势 ，内阻可忽略） C．滑动变阻器 （阻值范围 ）    D．滑动变阻器 （阻值范围 ） (1)①为了提高毫安表内阻测量的精度，尽可能的减少实验误差。电源应选 ，滑动变阻器应选 （均用器材前的序号字母表示）； ②先闭合开关 断开开关 ，调节滑动变阻器使得毫安表满偏；再闭合 ，调节电阻箱 ，当毫安表示数为满偏 时，电阻箱的示数为 ，毫安表内阻的测量值为 ，电阻 结果均保留2位有效数字）； (2)当标准电流表的示数为 时，毫安表的指针位置如图（b）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为 的电阻换为一个阻值为 的电阻即可，其中 。 【答案】(1) B D 99 1.0 (2) 【知识点】半偏法测灵敏电流计内阻的电路设计和实验步骤和误差分析、电表内阻的校准 【详解】（1）[1][2]根据实验原理，当 闭合后，电路总电阻会减小，总电流会变大，当毫安表 的指针偏转到量程三分之二位置时，通过电阻箱的电流会大于毫安表读数一半，产生误差，为了使 闭合后电路总电阻变化小，则滑动变阻器接入电路中的阻值应尽可能大，同时毫安表又要能调节到满偏，则所用电源的电动势应该较大，应选用 ，即选B。滑动变阻器应选阻值较大的 ，即选D。 [3]可认为通过毫安表的电流等于电阻箱的电流的2倍，则毫安表的电阻等于电阻箱电阻值的一半，即 解得毫安表的测量值为 [4]根据电流表改装原理 解得 （2）由图可知改装电流表示数为 ，根据 改装电表的实际量程为 EMBED Equation.DSMT4 和 的电压相等，则 解得 【能力提升练】 1．某同学欲测量一定值电阻的阻值和一电流表的内阻，可供选择的实验器材有： 待测电阻 （阻值约为几十欧姆）； 电阻箱 （ ）； 滑动变阻器 （ ，额定电流为 ）； 电流表 （ ，内阻为 ）； 电流表 （ ，内阻未知待测）； 电源 （电动势为 ，内阻很小）； 开关一个，导线若干。 回答下列问题： (1)要求通过 的电流从零开始连续调节，在图1虚线框内将电路原理图补充完整。 (2)实验时，电流表 应选 （填“ ”或“ ”）。 (3)实验时，先调节电阻箱 为适当值，再调节滑动变阻器 ，使电流表 的示数为 ，记下此时电阻箱的阻值 和电流表 的示数 ；保持 的示数不变，多测几组 和 值；得到 图像，如图2所示。根据图像可测得待测电阻的阻值为 ，电流表 的内阻 。（结果均保留3位有效数字） 【答案】(1) (2) (3) 25.7/25.8/25.9 4.00 【详解】（1）题意知电源电动势为10V，故需要电流表与电阻箱改装成电压表，由于待测电阻较大，故电流表需要内接法，题意要求通过 的电流从零开始连续调节，所以滑动变阻器采用分压式接法，故电路图如下 （2）根据电路图可知电阻箱与电流表 串联，待测电阻与电流表串联，两串联电路再并联，并联电路电压相等，则 整理得 由题图2可知 ， 要求 的阻值，电流表 的内阻需已知，结合实验器材可知电流表 应为电流表 ，电流表 应为电流表 ； （3）结合以上分析和图2可知 可知 代入数据得 由于a是 ，结合以上分析可知 2．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 3．小明同学要把一个电流计（满偏电流为1 mA，内阻未知）改装成一个量程为6 V的电压表。为此，他设计了图甲所示的实验电路图，先进行该电流计内阻值的测量。其中R1为总阻值较大的滑动变阻器。连接好电路后，小明同学进行了如下实验操作： ①开关闭合之前将R1、R2调到最大值； ②只闭合开关S1，将R1由最大阻值逐渐调小，使电流计读数达到满偏电流Ig； ③保持R1不变，再闭合S2，调节电阻箱R2的值，使电流计读数等于 ，同时记录下此时电阻箱的读数为60 Ω。 (1)根据实验记录的数据，可求得待测电流计的内阻为 Ω； (2)小明同学用测量值作为电流表的内阻，将电流表改装成量程为6 V的电压表，需要串联一个R = Ω的电阻； (3)小明同学用一个同量程的标准电压表与改装后的电压表并联进行校准，其中标准电压表示数如图乙所示时，改装电压表的表盘如图丙所示，则改装后的电压表量程为 V（保留两位有效数字），改装电表的量程发生偏差的可能原因是：电流计内阻测量值比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）； (4)要达到预期改装目的，不重新测量电流计的内阻值，只需将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k = 。 【答案】(1)120 (2)5880 (3) 6.4 偏小 (4) 【详解】（1）根据并联电路规律有 求得 （2）根据串联电路规律有 求得 （3）[1][2]由图乙和图丙可知，电流表指针指在表盘中央时对应的实际电压为3.2 V，故改装后的电压表量程为 改装后的电压表的量程偏大，是因为所串联的电阻偏大，而所串联的电阻为 所以，造成改装后的电压表的量程偏大的原因是，电流计内阻测量值比真实值偏小。 （4）根据串联电路规律有 联立求得 PAGE / NUMPAGES $$ 【人教版·必修三大单元设计】 11.4 串联电路和并联电路 目录 1【基础达标练】 1题型一 串并联关系 3题型二 混合联电路的关系 4题型三 灵敏电流表的改装 7题型四 半偏法测内阻 9题型五 电表的校准 11【能力提升练】 【基础达标练】 题型一 串并联关系 1．给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是（　　） A．粗的地方电流大，细的地方电流小 B．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大 C．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小 D．粗的地方电流小，细的地方电流大 2．如图所示的电路中， 和 是由同种材料制成的厚度相同、表面均为正方形导体， 与 的边长比为 ， 和 为两条支路的电流， 为 、 两点之间的电势差， 为 、 两点之间的电势差，以下关系正确的是（　　） A．    B．    C．    D．    3．在如图所示的电路中，理想电压表V1和V2的示数之比为 ，则电阻甲、乙的阻值之比为（　　） A． B． C． D． 4．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 5．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 题型二 混合联电路的关系 6．如图为某控制电路的一部分，已知 的输入电压为 ，如果电阻 ， ， ，则 不可能输出的电压是（　　） A．4V B． C．6V D． 7．如图所示，A、B间的电压U为20V，电阻 ， ， ， 。估算干路中的电流I约为（　　） A．1A B．2A C．3A D．4A 8．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． 9．如图所示，为某一网络电路中的一部分。已知 ，则下列结论正确的是（　　） A．通过 的电流为0.5A，方向从b→a B．通过 的电流为1.5A，方向从 C．通过电流表的电流为1.5A，电流从右向左流过电流表 D．通过电流表的电流为2.5A，电流从左向右流过电流表 题型三 灵敏电流表的改装 10．某学习小组想将一块小量程电流表改装为伏特表和安培表，设计了如图所示的电路。下列说法不正确的是（　　） A．若将S调到1位置，则为改装后的安培表 B．若将S调到2位置，则为改装后的伏特表 C．若想扩大安培表的量程，可适当增大 D．若想扩大伏特表的量程，可适当增大 11．实验中常常需要对电表进行改装。现在把一个电流计G改装成电流、电压两用的电表，如图所示， 和 为电阻箱。下列判断正确的是（　　） A．接ab两端时是电流表，且 的电阻值越大，电流表量程越大 B．接ab两端时是电压表，且 的电阻值越大，电压表量程越大 C．接ac两端时是电压表， 保持不变，则 的电阻值越大，电压表量程越大 D．接ac两端时是电压表， 保持不变，则 的电阻值越大，电压表量程越大 12．如图为某双量程电流表的内部结构示意图，已知灵敏电流计的满偏电流为 mA。使用该电表的 A挡测电流时，电阻 因故障而短路，此时电流表示数为 A，则实际流过电流表的电流为（　　） A．1.0A B．1.1A C．1.2A D．1.3A 13．如图所示为一满偏电流为 、内阻为 的小量程电流表 改装成 、0~100mA的两量程电流表的电路。下列说法正确的是（　　） A．开关接 时电流表量程为 B． C． D．用量程 改装表测出的电流为 时，流过G表的电流为 14．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 15．如图所示，双量程电流表的内部结构由表头和定值电阻R1、R2组成。表头的满偏电流 2mA，内阻 定值电阻 A 接线柱和 B 接线柱对应的量程分别为（　　） A．4 mA，15 mA B．6mA，13 mA C．13 mA，15 mA D．15 mA，6 mA 16．如图所示是双量程磁电式电流表的原理图，测量时分别接入“A、B”或“A、C”，下列说法不正确的是（    ） A．接入“A、B”比接入“A、C”量程大 B．只将 短路，接入“A、B”量程会变大 C．只将 短路，接入“A、C”量程会变大 D．只减小 ，接入“A、B”量程会增大 题型四 半偏法测内阻 17．如图所示，用半偏法测量一只电流表的内阻，下列各组主要操作步骤及排列次序正确的是（  ） A．闭合 ，调节R1使电流表满偏，再闭合 ，调节 使电流表半偏，读出 的阻值 B．闭合 ，调节 使电流表满偏，再闭合 ，调节 使电流表半偏，读出 的阻值 C．闭合 、 ，调节 使电流表满偏，再调节 使电流表半偏，读出 的值 D．闭合 、 ，调节 使电流表满偏，再调节 使电流表半偏，读出 的值 18．某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻Rg。毫安表G量程Ig=3mA，内阻Rg约60Ω~90Ω，可供选择的器材如下： A．滑动变阻器R1（最大阻值500Ω）； B．滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ）； C．电阻箱R（0~999.9Ω）； D．电压表（量程0~300mV）； E.电源E（电动势约为6V）； F.开关、导线若干 (1)实验中，滑动变阻器应选用 （选填“R1”或“R2”）； (2)闭合开关S1，开关S2接a，调节滑动变阻器的滑片，电表示数如图所示，毫安表G内阻的测量值Rg= Ω；（结果保留三位有效数字） (3)闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使毫安表G的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关S2接b，调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在1.50mA处，记下电阻箱的阻值R=76.8Ω，则毫安表G内阻的测量值Rg′= Ω； (4)该小组认为在（3）中测得毫安表G的内阻较为准确，你 （选填“同意”或“不同意”）该观点，理由是 。 19．某同学要将一个量程为 的毫安表改装成量程为 的电流表，它先测出毫安表的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用标准电流表进行校准。 该同学利用“半偏法”原理测量毫安表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 ） E.电源 （电动势为 ） F.电源 （电动势为 ） G.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 的阻值调到最大，闭合开关 后调节 的阻值，使毫安表 的指针满偏； c.闭合 ，保持 不变，调节 的阻值，使毫安表 的示数为 ，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毫安表G内阻的测量值 ； (3)若按照（2）中测量的Rg，将上述毫安表 改装成量程为 的电流表需要并联一个阻值为 的电阻 ；（结果保留一位小数） (4)对改装后的电流表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电流表示数为 时，改装电流表中毫安表 的示数为960μA，为了尽量消除改装后的电流表测量电流时带来的误差， 的阻值应调至 （结果保留1位小数）。 题型五 电表的校准 20．某同学将小量程电流表G改装为双量程电压表，并用标准电压表进行校准，如下图。已知小量程电流表G满偏电流为 ，表上标记的内阻值为 ， 、 和 是定值电阻，其中 。图甲中，若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为 ；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为 。 (1)则根据题给条件，定值电阻的阻值应选 Ω， Ω。 (2)用量程为 ，内阻为 的标准电压表对改装表 挡的不同刻度进行校准，如图乙。所用电池的电动势E为 ；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为 和 。为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器。 (3)若由于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值 （填“大于”或“小于”） 。 21．某同学想把量程为0~3mA但内阻未知的毫安表G改装成量程为0~30mA的电流表A1；他先测量出毫安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电流表A，对改装后的电流表进行检测，具体实验步骤如下： ①按如图甲所示的电路图连接好线路； ②将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R的阻值，使毫安表G的指针满偏； ③闭合开关S2，保持R不变，调节电阻箱 的阻值，使毫安表G的示数为2mA，此时 接入电路的阻值为1800Ω。 回答下列问题： (1)由实验操作步骤可知，毫安表G内阻的测量值 Ω，该测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）毫安表内阻的真实值。 (2)若按照（1）中测算的 ，将上述毫安表G改装成量程为0~30mA的电流表，需要 （填“串联”或“并联”）一个阻值为 Ω的电阻。 (3)用如图乙所示的电路对改装后的电流表进行校准，由于内阻测量时造成的误差，当标准电流表的示数为30mA时，改装电流表中毫安表G的示数为2.9mA。为了尽量消除改装后的电流表测量电流时带来的误差， 的阻值应调至 Ω。（结果保留整数） (4)在如图甲所示的电路图中，为减小系统误差，下列操作正确的是_______。（填正确答案标号） A．减小R的总阻值 B．增大R的总阻值 C．选择电动势较大的电源 D．选择电动势较小的电源 22．某同学要将一量程为 的毫安表改装为量程为 的电流表。毫安表内阻约为 ，先利用图（a）所示的电路测量毫安表的内阻，测量后经计算将一阻值为 的电阻与毫安表连接，进行改装。然后利用一标准电流表与改装表串联，对改装后的电表进行检测。 实验室为其提供以下可供选择的实验器材 A．电源 （电动势 ，内阻可忽略）    B．电源 （电动势 ，内阻可忽略） C．滑动变阻器 （阻值范围 ）    D．滑动变阻器 （阻值范围 ） (1)①为了提高毫安表内阻测量的精度，尽可能的减少实验误差。电源应选 ，滑动变阻器应选 （均用器材前的序号字母表示）； ②先闭合开关 断开开关 ，调节滑动变阻器使得毫安表满偏；再闭合 ，调节电阻箱 ，当毫安表示数为满偏 时，电阻箱的示数为 ，毫安表内阻的测量值为 ，电阻 结果均保留2位有效数字）； (2)当标准电流表的示数为 时，毫安表的指针位置如图（b）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为 的电阻换为一个阻值为 的电阻即可，其中 。 【能力提升练】 1．某同学欲测量一定值电阻的阻值和一电流表的内阻，可供选择的实验器材有： 待测电阻 （阻值约为几十欧姆）； 电阻箱 （ ）； 滑动变阻器 （ ，额定电流为 ）； 电流表 （ ，内阻为 ）； 电流表 （ ，内阻未知待测）； 电源 （电动势为 ，内阻很小）； 开关一个，导线若干。 回答下列问题： (1)要求通过 的电流从零开始连续调节，在图1虚线框内将电路原理图补充完整。 (2)实验时，电流表 应选 （填“ ”或“ ”）。 (3)实验时，先调节电阻箱 为适当值，再调节滑动变阻器 ，使电流表 的示数为 ，记下此时电阻箱的阻值 和电流表 的示数 ；保持 的示数不变，多测几组 和 值；得到 图像，如图2所示。根据图像可测得待测电阻的阻值为 ，电流表 的内阻 。（结果均保留3位有效数字） 2．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= 。 3．小明同学要把一个电流计（满偏电流为1 mA，内阻未知）改装成一个量程为6 V的电压表。为此，他设计了图甲所示的实验电路图，先进行该电流计内阻值的测量。其中R1为总阻值较大的滑动变阻器。连接好电路后，小明同学进行了如下实验操作： ①开关闭合之前将R1、R2调到最大值； ②只闭合开关S1，将R1由最大阻值逐渐调小，使电流计读数达到满偏电流Ig； ③保持R1不变，再闭合S2，调节电阻箱R2的值，使电流计读数等于 ，同时记录下此时电阻箱的读数为60 Ω。 (1)根据实验记录的数据，可求得待测电流计的内阻为 Ω； (2)小明同学用测量值作为电流表的内阻，将电流表改装成量程为6 V的电压表，需要串联一个R = Ω的电阻； (3)小明同学用一个同量程的标准电压表与改装后的电压表并联进行校准，其中标准电压表示数如图乙所示时，改装电压表的表盘如图丙所示，则改装后的电压表量程为 V（保留两位有效数字），改装电表的量程发生偏差的可能原因是：电流计内阻测量值比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）； (4)要达到预期改装目的，不重新测量电流计的内阻值，只需将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k = 。 PAGE / NUMPAGES $$