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

2026-05-08
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摘要:

**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|

内容正文:

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 $

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