内容正文:
作业(六) 串联电路和并联电路 练习使用多用电表
串联电路和并联电路 练习使用多用电表
知识点一 串、并联电路的特点和性质
1.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。
2.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总大于任何一电阻阻值
R总小于任何一电阻阻值
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
1.三个定值电阻R1=10 Ω、R2=10 Ω、R3=15 Ω,连成如图所示的电路,电压U为8 V,则电流表示数为( )
A.0.2 A B.0.3 A
C.0.5 A D.0.6 A
知识点二 电压表和电流表的改装
1.电压表、电流表的改装及其特点
小量程灵敏电流表G改装成大量程电压表V
小量程灵敏电流表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)RR=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
按图所示的电路对改装后的电表进行校对。校对时注意搞清楚改装后电表刻度盘每一小格表示多大的数值。
2.某灵敏电流表G的内阻为500 Ω,满偏电流为0.5 mA,要将它改装成量程为3 V的电压表。下列改装中,正确的是( )
如图所示电路的三根导线中有一根是断的。电源电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线,某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端,并观察多用电表指针的示数。在下列选挡中,符合操作规程的是( )
A.直流10 V挡 B.直流0.5 A挡
C.直流2.5 V挡 D.欧姆挡
[错解] 如果电路连接正常,电路中的电流I== A=0.4 A,选B。测量的最大电压为U1=IR1=2 V。可选AC。
用欧姆挡可以直接测量回路中的电阻是否等于15 Ω或者等于10 Ω。
[错解原因] 选B的同学没有考虑R1与R2之间的导线断开的情况。选C的同学没有考虑到无论哪根导线断开,测得的电压都等于6 V,大于2.5 V。选D的同学没有考虑到如果被测回路中有电源,欧姆表就可能被毁坏或读数不准。
[分析解答] 设多用电表各挡都理想,忽略电源的内阻。选用不同功能挡时,应画出电路图。
用电压挡测量时,由于电路断开(无论是从ab间断开,还是从R1与R2之间断开)电路中无电流,黑表笔与电源负极等电势。直流电压挡测量的数值是电源电动势E=6 V。所以A选项可行,C选项不可行。
用电流挡测量时,假设ab间导线完好,而R1与R2之间导线断开,
黑表笔按在c端测得的电流为I==0.6 A,大于电流挡量程。排除B选项。
被测回路中有电源,欧姆表不能适用,排除D选项。
1.(2025·北京顺义期末)如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线,从图线可知下列判断正确的是( )
A.电阻和电压成正比,和电流成反比
B.两电阻的电阻值的关系是R1>R2
C.两电阻并联接入电路时,通过R1电流较大
D.两电阻串联接入电路时,R1两端的电压较大
2.某同学先用多用电表的欧姆表“×10”挡测量,发现指针偏转角度很大而读数很小。为了减小测量误差,他再次进行测量前应该进行的操作步骤顺序是( )
①将红表笔和黑表笔接触 ②把选择开关旋转到“×100”位置 ③把选择开关旋转到“×1”位置 ④调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆点
A.③①④ B.②①④
C.③④① D.②④①
3.(2025·江苏无锡期末)如图所示,A、B间的电压U为20 V,电阻R1=10 Ω,R2=10 Ω,R3=5 kΩ,R4=10 Ω。估算干路中的电流I约为( )
A.1 A B.2 A
C.3 A D.4 A
4.(2025·山东临沂期末)如图为学校实验室常用的双量程电压表的内部结构,其中表头内阻Rg=1000 Ω,满偏电流Ig=1 mA。当连接ab时,电压表的量程为3 V,连接ac时电压表的量程为15 V,现在调整R1、R2与R的连接方式,则电压表最大量程可达到( )
A.18 V B.19 V
C.20 V D.21 V
5.(多选)(2025·山东青岛期中)如图所示,将两个相同的电流计分别改装成电流表A1(0~3 A)和电流表A2(0~0.6 A),把这两个电流表并联接入电路。下列说法正确的是( )
A.A1和A2的内阻之比为5∶1
B.A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
C.A1的读数为1 A时,A2的读数为0.4 A
D.A1的读数为2 A时,干路的电流为2.4 A
6.(2025·渭南高二期末)某实验小组用如图甲所示的电路来测量电阻Rx的阻值,图甲中定值电阻R0=30 Ω,两电流表内阻很小,回答下列问题:
(1)先用多用电表欧姆挡粗测Rx的阻值,选择的倍率为“×1”,示数如图乙所示,则读数为________Ω。
(2)按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线完成图丙中的电路图。
(3)将滑动变阻器的滑片置于________(填“左端”“右端”或“中间”)位置,闭合开关S,改变滑动变阻器滑片位置,记下两电流表的示数分别为I1、I2,则待测电阻的表达式Rx=________(用R0、I1、I2表示)。
(4)为了减小误差,多测几组I1、I2的值,作出I1I2关系图像如图丁所示,可得待测的电阻Rx=________Ω;待测电阻阻值的计算结果与真实值相比______(填“偏大”或“偏小”)。
作业(六) 串联电路和并联电路
练习使用多用电表 答案
[跟踪训练]
1.A 电路并联部分的电阻为R23== Ω=6 Ω,则干路电流为I== A=0.5 A,电路并联部分的电压U23=U-IR1=3 V,则电流表示数为I3== A=0.2 A,故选A。
2.A 要将它改装成量程为3 V的电压表,需要串联一个电阻;根据串联电路的分压原理,串联的阻值为R串=-Rg= Ω-500 Ω=5 500 Ω,故选A。
[综合训练]
1.C R=只是电阻的定义式,电阻与电压和电流没有直接关系,故A错误;根据欧姆定律R=,可知IU图像的斜率倒数等于电阻,由题图可知,两电阻的电阻值的关系是R2>R1,故B错误;两电阻并联接入电路时,两电阻两端电压相等,由于R2>R1,可知通过R1电流较大,故C正确;两电阻串联接入电路时,通过两电阻的电流相等,由于R2>R1,可知R2两端的电压较大,故D错误。
2.A
3.B 由题图可知R1、R2并联再与R3串联,由于R3远大于R2、R1,所以串联电阻近似等于R3,R3与R4并联,由于R3远大于R4,则并联电阻近似等于R4,所以电路总电阻近似为R4,根据欧姆定律可得电流I=≈= A=2 A,故选B。
4.
B 由题意可知接ab时,根据欧姆定律则有Ig(Rg+R1)=Uab;接ac时,则有Ig(Rg+R1+R2)=Uac,代入数据解得R1=2000 Ω,R2=1.2×104 Ω,当如图连接时,电压表最大量程为U=IgRg+R2=19 V,故选B。
5.BD 两表由相同的电流计分别改装而成,两表量程不同电表内阻不同,量程大的内阻小,A1的内阻小于A2的内阻,故A错误;电流表是由电流计并联一个电阻改装而成,两电流表并联,知两表头也并联,流过两表头的电流相等,所以A1的指针半偏时,A2的指针也半偏,故B正确;两电流表指针偏转角总是相同,量程之比为5∶1,即A1和A2的示数之比总是5∶1,当A1的读数为1 A时,A2的读数为0.2 A,故C错误;两电流表指针偏转角总是相同,量程之比为5∶1,即A1和A2的示数之比总是5∶1,当A1的读数为2 A时,A2的读数为0.4 A,干路的电流I=2 A+0.4 A=2.4 A,故D正确。
6.解析 (1)欧姆表的指针指在20,选择的倍率为“×1”,所以读数为20 Ω。
(2)按照题图甲所示的电路图,连接实物图如下图所示。
(3)为了保证电路安全,防止电流表电流过大,开关闭合前,应让滑动变阻器滑片位于阻值最大处,所以滑片应置于右端,流过定值电阻R0的电流为I2-I1,可得待测电阻Rx=R0。
(4)由Rx=R0,可知I2=I1
图像的斜率为k===1.8
考虑到电流表A1有内阻,测得的结果为电流表A1和待测电阻阻值之和,所以测量结果比真实值偏大。
答案 (1)20 (2)见解析图
(3)右端 R0 (4)24 偏大
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