11.4 串联电路和并联电路 分层作业 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 分层清晰（A/B/C层），题量配比2:1:1，从基础电表改装到综合电路分析，构建“单一知识点→综合应用→拓展提升”巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|电表改装、串并联电路基本规律|基础选择（1-4题）+简单计算（5-6题），巩固物理观念| |B层|实验电路设计、双量程电表改装|中等计算（9题）+实验题（7题），培养科学思维| |C层|伏安特性曲线、复杂电路安全分析|复杂情境（10题）+多过程计算（12题），发展科学探究|

11.4串联电路和并联电路 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．将两个相同的灵敏电流计分别改装成两个电压表、，已知电压表的量程大于的量程，改装好之后把它们接入如图所示的电路中，和为定值电阻，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．的内阻大于的内阻，指针的偏角等于指针的偏角 B．的内阻大于的内阻，指针的偏角大于指针的偏角 C．的读数小于的读数，指针的偏角等于指针的偏角 D．的读数大于的读数，指针的偏角大于指针的偏角 2．将一个表头G改装成多量程的电流表，通常有两种连接方式。如图甲所示的连接方式称作开路转换式（其中电阻）。如图乙所示的连接方式称作闭路抽头式。两种连接方式在实际中均有使用，下列说法正确的是（    ） A．开路转换式中，开关S接1时的量程小于开关S接2时的量程 B．开路转换式中，若电阻发生变化，则开关S接1、2对应的两个量程都会发生变化 C．闭路抽头式中，若电阻发生变化，则抽头3、4对应的两个量程都会发生变化 D．闭路抽头式中，抽头3对应的量程小于抽头4对应的量程 3．（多选）如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　） A．甲表是安培表，增大时量程减小 B．乙表是电压表，增大时量程减小 C．在甲图中，若改装成的安培表的量程为，则 D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则 4．（多选）为探究串、并联电路中电流与电压的分配规律，某同学设计了如图电路。电源电动势为E，内阻恒为r，定值电阻的阻值关系为。闭合开关后，定值电阻两端的电压分别为U1、U2、U3、U4，流过的电流分别为I1、I2、I3、I4，则（　　） A．， B．， C．， D．， 5．某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，已知电流表A的量程为500mA，内阻，，。 (1)若将接线柱1、2接入电路时，可以测量的最大电流为多少？ (2)若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为多少？ 6．如图所示的电路中，、之间电压恒定，电阻，，所有电表均为理想电表。当开关S闭合时，电压表示数，电流表示数。当开关S断开时，求： (1)电阻的阻值； (2)电压表和电流表的示数。 B层 7．某同学欲测量一个标有“3V，1.5W”的小灯泡在不同电压下的实际功率，并描绘其伏安特性曲线。实验室提供的器材有：学生电源（输出电压0~6V可调）、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器R（10Ω，2A）、开关和导线若干。下列关于滑动变阻器的分压式和限流式两种接法，选择正确的是（　　） A．两种接法均可，对实验结果没有影响 B．采用限流式接法，因为分压式接法会烧坏小灯泡 C．采用限流式接法，因为此接法结构简单、节能且能满足测量要求 D．采用分压式接法，因为此接法能使小灯泡两端电压从零开始连续变化 8．（多选）如图所示，把两只完全相同的表头分别改装为如图甲和乙所示的电路，已知表头内阻，下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知，该表头满偏电流 B．图甲是改装成的双量程电压表，使用O、b两点时量程为 C．图乙是改装成的双量程电流表，， D．图乙是改装成的双量程电流表，， 9．如图所示的电路，电源的电动势为，内阻为，阻值分别为、的电阻并联后再与阻值为的电阻串联，水平放置的电容器的两极板的间距为，分别接在阻值两端，合上开关稳定后，电容器的带电量也为。另一带电量也为的小球从距上极板上方高为处自由释放，小球恰好能下落到下极板。（结果可用分式表示） (1)求电容器两极板的电压和电容器的电容； (2)判断小球带电性质； (3)求小球的质量（重力加速度为）。 C层 10．题图甲为A、B两电学元件的伏安特性曲线，若把两元件串联并在两端加上电压，如题图乙所示，则有（　　） A．元件的电阻随电流的增大而减小 B．若电流为时，元件的电阻大于元件的电阻 C．若图乙中所加电压，则流过元件的电流 D．若图乙中所加电压，则元件分得的电压 11．（多选）如图所示，固定电阻，电源电压恒为U，电压表、完全相同（均有一定电阻）。只合上时读数为，只合上时读数为。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 12．如图所示，电源电压U=6V，小灯泡额定电压为4V，电阻恒为R1=10Ω，定值电阻R2=20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，电表均为理想电表。 (1)只闭合开关S2，求电压表的示数； (2)将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5A，求滑动变阻器R3的最大阻值； (3)只闭合开关S3，在电路安全的情况下，求小灯泡电流的变化范围。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 答案 A C AD BC D BD C ABC 1．A 【详解】电压表的量程大于的量程，可知电压表内部串联的电阻大于内部串联的电阻，则的内阻大于的内阻；和串联，可知通过内部电流计的电流相等，则指针的偏角等于指针的偏角，由于电压表的量程大于的量程，因此的读数大于的读数。 故选A。 2．C 【详解】AB．根据并联电路电流的分配与电阻成反比，由于电阻，因此开路转换式中，开关S接1时的量程大于开关S接2时的量程；若电阻发生变化，则开关S接2时，电阻处于断开状态，对电阻无影响，因此2对应的量程不会发生变化，故AB错误； CD．闭路抽头式中，接抽头3时，电阻与表头串联，满偏电流不变，表头和串联后与电阻并联，接抽头4时，电阻与串联后与表头并联；由于电阻，因此闭路抽头式中，抽头3对应的量程大于抽头4对应的量程，若电阻发生变化，则发生变化，因此抽头3、4对应的两个量程都会发生变化，故C正确，D错误。 故选C。 3．AD 【详解】A．甲表由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表，安培表的量程 可知增大时量程减小，故A正确； B．乙表由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表，电压表的量程 可知增大时量程增大，故B错误； C．在甲图中，若改装成的安培表的量程为，根据 可得，故C错误； D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为，根据 可得，故D正确。 故选AD。 4．BC 【详解】由题图可知，与串联，则通过的电流相等，即；根据，可知，；与并联，则两电阻两端的电压相等，即；根据，可知，。 故选BC。 5．(1)1A (2)2.2V 【详解】（1）1、2接入电路时，最大可以测量的电流为 （2）1、3接入电路时，最大可以测量的电压为 6．(1) (2)8V   3A 【详解】（1）开关S闭合时，电阻和并联，如图所示，电压表示数等于、之间的电压，通过电阻的电流，通过电阻的电流 解得电阻的阻值 （2）依题意，、之间电压恒定为，开关S断开时，电阻、串联后再与电阻并联，如图所示，电压表测量电阻两端的电压，通过电阻、的电流，则电阻两端的电压 解得，即电压表示数为8V 电流表测量干路电流，则有，由上问可知 解得，即电流表示数为3A 7．D 【详解】滑动变阻器采用限流式接法，无法使小灯泡两端电压从0开始调节，无法测得低电压段的实验数据，会影响伏安特性曲线的绘制； 滑动变阻器采用分压式接法，可以使小灯泡两端电压从0开始调节，可以完整描绘其伏安特性曲线，并得到小灯泡在不同电压下的实际功率，符合本实验的测量要求。 故选D。 8．BD 【详解】AB．由题图甲可知 其中使用O、b两点时能测量的最大电压为，故A错误，B正确； CD．由图乙可知，改装为电流表时，通过电阻、的电流为 分流电阻的阻值为 改装为电流表时，有 联立解得，，故C错误，D正确。 故选BD。 9．(1)， (2)小球带正电 (3) 【详解】（1）4r、6r的电阻并联后阻值为 根据闭合电路欧姆定律可得 由电容定义式可得 （2）小球下落过程，在电场中做减速运动，由于电容器下极板带正电，可得小球带正电荷。 （3）由动能定理可得 解得 10．C 【详解】A．曲线上的点与原点连线的斜率表示阻值，由图甲可知元件B的阻值随电流的增大而增大，故A错误； B．由图甲可知，电流为时，元件B和元件A的两端电压均为，所以元件B和元件A此时的阻值均为，故B错误； C．由图甲可知，电流小于时，元件B的阻值比元件A的阻值小，此时串联电路的阻值小于，且有 所以此时流过元件的电流，故C正确； D．所加电压时，元件B的阻值小于元件A的阻值，所以元件B的分压，故D错误。 故选C。 11．ABC 【详解】B．首先分析电路结构：与串联，与有一定电阻，因此开关闭合以后对电路的影响不能忽略；闭合时，与并联，减少了分得电压，与并联，减少了分得电压，因此与分别小于只是两个固定电阻串联分别分得的电压，即 故B正确； A．设两电压表的电阻为，与并联后的电阻 得 同理，与并联后的电阻 因为 得 因此得 得 根据串联分压特点可知 故A正确； C D．设电压表电阻为，只合上时,电压表与并联后再与串联，则 只合上时,电压表与并联后再与串联，则 故 故C正确、D错误。 故选ABC。 12．(1)2V (2) (3)0.15A~0.3A 【详解】（1）只闭合开关S2时，灯泡R1与电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻 此时通过电路的电流 所以R1两端的电压为 即电压表示数为2V。 （2）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，电阻R2与R3的最大阻值并联，并联电路各并联支路两端电压相等，所以通过R2的电流 电流表A测干路电流，此时电流表示数为 并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流 所以滑动变阻器的最大阻值为 （3）只闭合开关S3时，灯泡R1与滑动变阻器R3串联，电压表测R1两端的电压，由于电压表的量程为0~3V，所以当电压表的示数时，灯泡两端的电压最大，电流最大 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R1的功率最小，此时电路中的电流 所以小灯泡电流的变化范围为0.15A~0.3A。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $