内容正文:
第4节 串联电路和并联电路
知识点1 串、并联电路电流、电压和电阻关系
1.串联电路:把几个导体或用电器依次首尾连接,接入电路的连接方式,如图甲所示。
2.并联电路:把几个导体或用电器的一端连在一起,另一端也连在一起,再将两端接入电路的连接方式,如图乙所示。
3.串联电路、并联电路的特点
串联电路
并联电路
电流关系
各处电流相等,即I=I1=I2=…=In
总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…+In
电压关系
总电压等于各部分电压之和,即U=U1+U2+…+Un
各支路两端电压相等,即U=U1=U2=…=Un
电阻关系
总电阻等于各部分电阻之和,即R=R1+R2+…+Rn
总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,即=++…+
知识点 2 电压表和电流表的电路结构
1.小量程电流表G(表头)的三个参量:
2.电表改装原理:
(1)电压表改装:将表头串联一个较大电阻,如图所示:
(2)电流表改装:将表头并联一个较小电阻,如图所示:
知识点3 滑动变阻器的两种接法
1.两种接法的特点
(1)限流式接法耗能低,但电压调节范围小;
(2)分压式接法电压调节范围大,并且可从零开始变化。
2.滑动变阻器的两种接法及其应用
限流式接法
分压式接法
电路图
闭合开关前滑片位置
滑片在最左端,以保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大
滑片在最左端,开始时R两端的电压为零
负载两端的电压调节范围
U~U
0~U
通过负载的电流调节范围
~
0~
知识点4 电流表的内、外接法
(一)两种接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差
原因
电流表分压
U测=Ux+UA
电压表分流
I测=Ix+IV
电阻
测量值
R测==Rx+RA>Rx,测量值大于真实值
R测==<Rx,测量值小于真实值
(二)两种接法的选择
1.阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,宜采用电流表外接法;若Rx较大,宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
2.临界值计算法
①Rx< 时,用电流表外接法。
②Rx> 时,用电流表内接法。
3.实验试探法
按如图所示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则应采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则应采用电流表内接法。
考向1 串、并联电路特点
【例1】1.如图所示的电路中,A、B间的电压为10V,则1s内通过干路任一截面的电荷量约为( )
A.0.01C B.0.1C C.1C D.10C
【答案】C
【详解】根据电阻的串并联关系可知,电路中并联电阻的总阻值为
根据欧姆定律
根据
代值可得
故选C。
【变式】如图所示,电路中三个电阻的阻值均为R,电流为I,电流从a端流入。已知电压表为理想电表,则电压表的示数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据混联电路规律,之间的总电阻
根据欧姆定律,电压表示数
得
故选C。
考向2 改装电压表
【例2】已知某一磁电式电流表(表头),内阻,满偏电压,要将它改装成量程为的电压表,所做的操作是( )
A.串联一个的电阻 B.并联一个的电阻
C.串联一个的电阻 D.并联一个的电阻
【答案】C
【详解】根据电压表改装原理,需串联一个电阻以扩展量程,其中磁电式电流表满偏电流满足
改装后量程
由
解得
故需串联一个 的电阻。
故选C。
【变式】如图,双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成。已知该表头的满偏电流,满偏电压。使用a、b与a、c接线柱时,量程分别为3V、15V,则( )
A.
B.
C.量程为3V的电压表内阻为15kΩ
D.量程为15V的电压表内阻为15kΩ
【答案】D
【详解】A.由题可知,该电压表表头的内阻,故A错误;
B.由题可知,接a、b时
根据欧姆定律可得
同理接a、c时
结合欧姆定律可得,故B错误;
C.由题可知,量程为3V的电压表内阻为,故C错误;
D.同理,量程为15V的电压表内阻为,故D正确。
故选D。
考向 3 改装电流表
【例3】实验室有一内阻为10 Ω、满偏电流为100 mA的灵敏电流计G,要把它改装成量程为0~0.6 A的电流表,则改装后的电流表内部电路图应为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】把灵敏电流计改装成电流表,应给灵敏电流计并联一个分流电阻,满偏时灵敏电流计两端电压为
通过分流电阻的电流为
由并联电路电压相等,有==
所以应把电阻与灵敏电流计并联。
故选A。
【变式】如图所示是用一表头改装成量程为0~0.1 A和0~1 A双量程电流表的电路设计图,其中A为公共接线柱,由图可知( )
A.接线柱B对应0.1 A量程,且R1>R2
B.接线柱C对应0.1 A量程,且R1>R2
C.接线柱B对应1 A量程,且R1<R2
D.接线柱C对应1 A量程,且R1<R2
【答案】C
【详解】AD.设表头满偏电流为,内阻为。当接、接线柱时,电阻与支路(串联)并联,根据并联电路电压相等可得
整理得
当接、接线柱时,支路(串联)与表头的并联,根据并联电路电压相等可得
整理得
比较可知
因为题目给出的量程为和,所以、对应大量程,、对应小量程,故AD错误;
BC.由可知,即,故B错误,C正确。
故选C。
考向4 分压限流
【例4】.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
【答案】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。
【变式】伏安法测电阻是常用的一种测电阻的方法,用电压表和电流表测出待测电阻的电压和电流,可用电压和电流的比值计算出电阻。如图甲、乙所示为某同学设计的两个用伏安法测电阻的电路图,电压表与电流表均不能视为理想电表,则以下正确的是( )
A.图甲电路中测得的电压和电流可以从0开始调节
B.图甲电路中,由于电流表的分压导致电阻的测量值大于真实值
C.图乙的电阻测量值一定比图甲的电阻测量值更接近真实值
D.图乙电路中,闭合开关之前滑动变阻器滑片应放到端
【答案】B
【详解】A.图甲电路中滑动变阻器为限流接法,电压和电流不可以从0开始调节,故A错误;
B.图甲电路中为电流表内接法,由于电流表的分压导致电阻的测量值大于真实值,故B正确;
C.图乙的电阻测量值不一定比图甲的电阻测量值更接近真实值,如果待测电阻较大,远大于电流表内阻时,图甲的电阻测量值更接近真实值,故C错误;
D.图乙电路中,闭合开关之前滑动变阻器滑片应放到端,用导线短路电表,避免闭合开关烧坏电表,故D错误。
故选B。
考向5 内外接
【例5】如图所示,M、N间电压恒定,当开关S接通a端时,电压表示数为10V,电流表示数为0.2A;当开关S接通b端时,电压表示数为12V,电流表示数为0.15A,可以推断S接 端时的测量值更准确;电阻的真实值是 Ω。
【答案】 b 70
【详解】[1]先看电压表示数的变化,Rx的电压是10V,与电流表的总电压为12V,则电流表的两端电压是两端电压的,故Rx=5RA再看电流表的变化,Rx的电流是0.15A,Rx与电压表的总电流为0.2A,则电压表中的电流为0.05A,故电压表的电流是电流的,故电阻是它的3倍,即
所以故可以看成是大电阻,应该用电流表内接法,故S接b端误差较小。
[2]由于MN两端电压恒定,故当开关S接通a端时,电流表的两端电压为12V-10V=2V而电流为0.2A,故电流表的电阻为当开关S接通b端时故
【变式】某实验小组想要较为准确地测量阻值约为的定值电阻的阻值,实验室中提供的器材有:电源(电动势为,内阻不计),电流表A(量程,内阻约),电压表V(量程,内阻约),滑动变阻器(),导线开关若干。
(1)将实验器材按如图甲所示的方法连接,其中电压表右侧的导线应接在___________(填“点”或“点”)。
(2)移动滑动变阻器,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻阻值的测量值为___________(结果保留两位有效数字)。
(3)实验小组的同学为了更精确地测量定值电阻的阻值,设计了如图丙所示的电路,其中为电阻箱(),G为灵敏电流计,、为两定值电阻,为了实现更精确测量的目的,定值电阻、的阻值应选用___________(填字母)。
A.、
B.、
C.、
(4)在(3)的基础上,闭合开关,调节电阻箱直至灵敏电流计G的指针指向正中间(零刻度处),此时电阻箱示数为,则定值电阻阻值的测量值为___________。
【答案】(1)点
(2)
(3)A
(4)5.484
【详解】(1)已知,,,满足,说明是小电阻,应采用电流表外接法,因此电压表导线接点。
(2)电流表量程,分度值,读数得,由欧姆定律可得。
(3)当时,通过灵敏电流计的电流为
变形得
又,为提高测量精度,电阻箱应工作在较大阻值(大阻值读数相对误差更小)
代入选项数据可得,符合电阻箱量程和精度要求。
故选A。
(4)由可得。
一、单选题
1.如图所示,A、B之间的电压恒为U,在滑动变阻器滑片从下向上移动过程中( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变大 C. R2的阻值变大 D.R2的电压变大
【答案】B
【详解】AC.滑片从下向上移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,阻值变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律,可知电路电流变大,即电流表示数变大,故A、C错误;
B.电压表测量两端电压,根据可知,因电流变大,不变,则变大,即电压表示数变大,故B正确;
D.两端的电压,因不变,变大,则变小,故D错误。
故选B。
2.如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路,A、B为分压器的输出端,电源输出电压U恒定,若把滑动变阻器的滑片放在滑动变阻器的中间,下列判断正确的是( )
A.负载电阻R越大,UAB越接近
B.A、B间不接负载时输出电压
C.当A、B间接上负载R时,输出电压
D.接上负载后要使,则滑片P应向下移动
【答案】A
【详解】B.滑片放在变阻器的中间则变阻器的上半部分和下半部分的电阻相同,都为,AB间不接负载时输出电压就是变阻器下半部分电阻两端的电压,上、下部分为串联,串联分压且与电阻成正比,即,故B错误;
A.当AB间接上负载R时,R与变阻器下半部分的电阻是并联关系。此时并联部分的总电阻为
当越大时,越接近,根据串联分压的原则可知,越接近,故A正确;
C.当AB间接上负载R时,R与变阻器下半部分的电阻是并联关系。此时并联部分的总电阻为
所以并联部分的电压小于滑动变阻器的上半部分的电压,即,故C错误;
D.接上负载后,滑片P应向下移动时,并联部分的电阻越小,分担的电压就越小,则更是要小于,故D错误。
故选A。
3.阻值分别为2kΩ和8kΩ电阻、串联接在稳压电源两端,用内阻为2kΩ的电压表并联在两端,电压表示数为1V,若将该电压表并联在两端,则示数为( )
A.8V B.6V C.4V D.2V
【答案】C
【详解】当电压表并联在两端时,此时并联电阻
再与串联后,此时总电阻
因为此时电压表示数为1V,根据串联电路电压的分配规律
所以两端电压
此时电源电压
如果电压表并联在两端,此时并联电阻
再与串联后,此时总电阻
那么电路中的总电流
此时电压表示数等于两端电压
故选C。
4.某次“导体电阻率的测量”实验中,电压表(0~3V量程)的指针位置如图所示,则读数为( )V
A. B.2.400 C.12.0 D.12
【答案】A
【详解】已知电压表量程为3V,分度值为0.1V,应估读到0.01V,故读数为2.40V。
故选A。
5.如图所示,虚线框内为改装好量程为0~0.6A的电流表,M、N为新表的接线柱。已知灵敏电流计G的满偏电流为150,内阻为90,根据以上数据可知电阻箱接入电路的阻值应为( )
A.300 B.3 C.30 D.0.3
【答案】C
【详解】把电流表改装成0.6A的电流表需要并联一个分流电阻,分流电阻阻值
故选C。
6.小华将一个小量程的电流表(表头)改装成电压表,校准时将其与一标准的电压表并联,发现改装的电压表读数比标准的电压表读数偏小一些,则改装时与表头( )
A.并联的电阻偏小 B.并联的电阻偏大
C.串联的电阻偏小 D.串联的电阻偏大
【答案】D
【详解】AB.表头改装为电压表的原理为串联电阻进行分压,改装过程不需要并联电阻,故A、B错误;
CD.改装电压表的读数与流过表头的电流正相关,校准时改装表与标准表并联,两端电压相等,根据欧姆定律,流过表头的电流为(为表头内阻,为串联的分压电阻)。改装表读数偏小说明电流偏小,即总电阻偏大,因此串联的电阻偏大,故C错误,D正确。
故选D。
二、多选题
7.某同学设计改装了一电表,电路图如图所示,图中表头G的满偏电流为Ig=1 mA,内阻Rg=20 Ω,R1和R2为定值电阻。接A、B时是量程为5 mA的电流表,接A、C时是量程为3 V的电压表,则( )
A.R1的阻值为5 Ω B.R1的阻值为4 Ω
C.R2的阻值为596 Ω D.R2的阻值为580 Ω
【答案】AC
【详解】AB.接A、B时,表头与并联,满偏时总电流
并联电路电压相等,因此
代入数据解得,故A正确,B错误;
CD.接A、C时,表头与并联后再与串联,并联部分的总内阻为
满偏时干路总电流为改装电流表的满偏电流
总电压满足
代入数据解得,故C正确,D错误。
故选AC。
8.如图所示为一种双量程电流表的示意图,为灵敏电流计,、为两定值电阻,接线柱1、2接入电路时对应的电流表最大量程为,接线柱1、3接入电路时对应的电流表最大量程为。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若仅增大的阻值,则、均减小
D.若仅增大的阻值,则、均增大
【答案】BC
【详解】AB.设灵敏电流计的满偏电流为,内阻为,当接线柱1、2接入电路时,灵敏电流计G与串联,再与并联。则根据串、并联电路的性质有
当接线柱1、3接入电路时, 灵敏电流计G与并联。则根据串、并联电路的性质有
对比两个公式可知,的分流电阻更小,分流更大,所以,故A错误,B正确;
C.若仅增大的阻值,则由和可知,、的值均减小,故C正确;
D.若仅增大的阻值,则由和可知,的值会增大,的值会减小,故D错误。
故选BC。
9.甲、乙两电路图分别是滑动变阻器R的两种连接方式。P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,是待测电阻,下列说法正确的是( )
A.乙电路中的滑动变阻器只有两个接线柱连入电路
B.在闭合开关前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.甲、乙两图中待测电阻上的电压都可以调到零
D.要求上电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
【答案】BD
【详解】A.乙图电路中的滑动变阻器采用分压式接法,是一上两下共有三个接线柱连入电路,A错误;
B.在闭合开关测量前,甲图中滑动变阻器应该全部接入电路,滑片P应置于b端,乙图中两端的电压应该从零开始变化,滑片P也应置于b端,B正确;
C.图甲属于限流式接法,滑片滑到b时,待测电阻两端的电压最小,但无法调节到零,C错误;
D.乙图中电压和电流都可以从零开始,而甲图中电压和电流都无法调节到零,故图乙的电压和电流调节范围较大,故D正确。
故选BD。
10.在如图所示的电路中,三个定值电阻的阻值分别为R1=4 Ω、R2=6 Ω、R3=3 Ω。现在M、N两点间加上恒定电压,下列说法正确的是( )
A.M、N间的总电阻为6 Ω
B.R1、R2两端的电压之比为2∶3
C.流过R2、R3的电流之比为1∶2
D.R2、R3并联部分的电阻大于R3
【答案】AC
【详解】A.、并联后的电阻为
、间总电阻为,故A正确;
B.与并联,且该并联部分与串联,所以两端电压与两端电压之比等于
不是,故B错误;
C.、并联,两端电压相等,电流与电阻成反比,所以,故C正确;
D.、并联后的电阻为,小于,故D错误。
故选AC。
三、解答题
11.一灵敏电流计G的内阻,满偏电流,现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表,量程为;开关、都断开时正、负接线柱之间的最大电压为。求:
(1)定值电阻和;
(2)开关闭合、断开时改装成了什么电表?此电表的量程为多少。
【答案】(1),
(2)电压表,
【详解】(1)开关、都闭合时为电流表,量程为;则有
代入数据解得
开关、都断开时正、负接线柱之间的最大电压为,则有
代入数据解得
(2)开关闭合、断开时为电压表,原理示意图如图所示
当达到满偏时有
则此电表的量程为。
12.某同学用小量程的电流表(表头)改装成电压表(图甲)和电流表(图乙)。表头内阻Rg为500Ω,满偏电流Ig为1mA。已知图甲量程为0~100V,图乙中R2为,求:
(1)电阻R1大小;
(2)电流表的量程。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据图甲量程及串联电路特点,由欧姆定律有
解得
(2)由图乙并联电路可知电流与电阻成反比有
解得
改装后电流表最大电流
故改装后电流表量程
13.如图所示的两个串联电阻,,A、B两端的电压保持28V不变。
(1)电压表未接入电路中时,两端的电压是多少?
(2)电压表的内阻是,当S接D时,电压表的读数是多少?
【答案】(1)7V
(2)12V
【详解】(1)电压表未接入电路时,电阻与串联。根据串联电路分压规律,两端的电压为
代入数据解得
(2)当S接D时,电压表与电阻并联。电压表与的并联电阻为
代入数据解得
此时电路的总电阻为
代入数据解得
根据串联分压规律,电压表的读数即为并联部分的电压,大小为
代入数据解得
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第4节 串联电路和并联电路
知识点1 串、并联电路电流、电压和电阻关系
1.串联电路:把几个导体或用电器依次首尾连接,接入电路的连接方式,如图甲所示。
2.并联电路:把几个导体或用电器的一端连在一起,另一端也连在一起,再将两端接入电路的连接方式,如图乙所示。
3.串联电路、并联电路的特点
串联电路
并联电路
电流关系
各处电流相等,即I=I1=I2=…=In
总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…+In
电压关系
总电压等于各部分电压之和,即U=U1+U2+…+Un
各支路两端电压相等,即U=U1=U2=…=Un
电阻关系
总电阻等于各部分电阻之和,即R=R1+R2+…+Rn
总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,即=++…+
知识点 2 电压表和电流表的电路结构
1.小量程电流表G(表头)的三个参量:
2.电表改装原理:
(1)电压表改装:将表头串联一个较大电阻,如图所示:
(2)电流表改装:将表头并联一个较小电阻,如图所示:
知识点3 滑动变阻器的两种接法
1.两种接法的特点
(1)限流式接法耗能低,但电压调节范围小;
(2)分压式接法电压调节范围大,并且可从零开始变化。
2.滑动变阻器的两种接法及其应用
限流式接法
分压式接法
电路图
闭合开关前滑片位置
滑片在最左端,以保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大
滑片在最左端,开始时R两端的电压为零
负载两端的电压调节范围
U~U
0~U
通过负载的电流调节范围
~
0~
知识点4 电流表的内、外接法
(一)两种接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差
原因
电流表分压
U测=Ux+UA
电压表分流
I测=Ix+IV
电阻
测量值
R测==Rx+RA>Rx,测量值大于真实值
R测==<Rx,测量值小于真实值
(二)两种接法的选择
1.阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,宜采用电流表外接法;若Rx较大,宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
2.临界值计算法
①Rx< 时,用电流表外接法。
②Rx> 时,用电流表内接法。
3.实验试探法
按如图所示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则应采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则应采用电流表内接法。
考向1 串、并联电路特点
【例1】1.如图所示的电路中,A、B间的电压为10V,则1s内通过干路任一截面的电荷量约为( )
A.0.01C B.0.1C C.1C D.10C
【变式】如图所示,电路中三个电阻的阻值均为R,电流为I,电流从a端流入。已知电压表为理想电表,则电压表的示数为( )
A. B. C. D.
考向2 改装电压表
【例2】已知某一磁电式电流表(表头),内阻,满偏电压,要将它改装成量程为的电压表,所做的操作是( )
A.串联一个的电阻 B.并联一个的电阻
C.串联一个的电阻 D.并联一个的电阻
【变式】如图,双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成。已知该表头的满偏电流,满偏电压。使用a、b与a、c接线柱时,量程分别为3V、15V,则( )
A.
B.
C.量程为3V的电压表内阻为15kΩ
D.量程为15V的电压表内阻为15kΩ
考向 3 改装电流表
【例3】实验室有一内阻为10 Ω、满偏电流为100 mA的灵敏电流计G,要把它改装成量程为0~0.6 A的电流表,则改装后的电流表内部电路图应为( )
A. B.
C. D.
【变式】如图所示是用一表头改装成量程为0~0.1 A和0~1 A双量程电流表的电路设计图,其中A为公共接线柱,由图可知( )
A.接线柱B对应0.1 A量程,且R1>R2
B.接线柱C对应0.1 A量程,且R1>R2
C.接线柱B对应1 A量程,且R1<R2
D.接线柱C对应1 A量程,且R1<R2
考向4 分压限流
【例4】.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
【变式】伏安法测电阻是常用的一种测电阻的方法,用电压表和电流表测出待测电阻的电压和电流,可用电压和电流的比值计算出电阻。如图甲、乙所示为某同学设计的两个用伏安法测电阻的电路图,电压表与电流表均不能视为理想电表,则以下正确的是( )
A.图甲电路中测得的电压和电流可以从0开始调节
B.图甲电路中,由于电流表的分压导致电阻的测量值大于真实值
C.图乙的电阻测量值一定比图甲的电阻测量值更接近真实值
D.图乙电路中,闭合开关之前滑动变阻器滑片应放到端
考向5 内外接
【例5】如图所示,M、N间电压恒定,当开关S接通a端时,电压表示数为10V,电流表示数为0.2A;当开关S接通b端时,电压表示数为12V,电流表示数为0.15A,可以推断S接 端时的测量值更准确;电阻的真实值是 Ω。
【变式】某实验小组想要较为准确地测量阻值约为的定值电阻的阻值,实验室中提供的器材有:电源(电动势为,内阻不计),电流表A(量程,内阻约),电压表V(量程,内阻约),滑动变阻器(),导线开关若干。
(1)将实验器材按如图甲所示的方法连接,其中电压表右侧的导线应接在___________(填“点”或“点”)。
(2)移动滑动变阻器,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻阻值的测量值为___________(结果保留两位有效数字)。
(3)实验小组的同学为了更精确地测量定值电阻的阻值,设计了如图丙所示的电路,其中为电阻箱(),G为灵敏电流计,、为两定值电阻,为了实现更精确测量的目的,定值电阻、的阻值应选用___________(填字母)。
A.、
B.、
C.、
(4)在(3)的基础上,闭合开关,调节电阻箱直至灵敏电流计G的指针指向正中间(零刻度处),此时电阻箱示数为,则定值电阻阻值的测量值为___________。
一、单选题
1.如图所示,A、B之间的电压恒为U,在滑动变阻器滑片从下向上移动过程中( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变大 C. R2的阻值变大 D.R2的电压变大
2.如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路,A、B为分压器的输出端,电源输出电压U恒定,若把滑动变阻器的滑片放在滑动变阻器的中间,下列判断正确的是( )
A.负载电阻R越大,UAB越接近
B.A、B间不接负载时输出电压
C.当A、B间接上负载R时,输出电压
D.接上负载后要使,则滑片P应向下移动
3.阻值分别为2kΩ和8kΩ电阻、串联接在稳压电源两端,用内阻为2kΩ的电压表并联在两端,电压表示数为1V,若将该电压表并联在两端,则示数为( )
A.8V B.6V C.4V D.2V
4.某次“导体电阻率的测量”实验中,电压表(0~3V量程)的指针位置如图所示,则读数为( )V
A. B.2.400 C.12.0 D.12
5.如图所示,虚线框内为改装好量程为0~0.6A的电流表,M、N为新表的接线柱。已知灵敏电流计G的满偏电流为150,内阻为90,根据以上数据可知电阻箱接入电路的阻值应为( )
A.300 B.3 C.30 D.0.3
6.小华将一个小量程的电流表(表头)改装成电压表,校准时将其与一标准的电压表并联,发现改装的电压表读数比标准的电压表读数偏小一些,则改装时与表头( )
A.并联的电阻偏小 B.并联的电阻偏大
C.串联的电阻偏小 D.串联的电阻偏大
二、多选题
7.某同学设计改装了一电表,电路图如图所示,图中表头G的满偏电流为Ig=1 mA,内阻Rg=20 Ω,R1和R2为定值电阻。接A、B时是量程为5 mA的电流表,接A、C时是量程为3 V的电压表,则( )
A.R1的阻值为5 Ω B.R1的阻值为4 Ω
C.R2的阻值为596 Ω D.R2的阻值为580 Ω
8.如图所示为一种双量程电流表的示意图,为灵敏电流计,、为两定值电阻,接线柱1、2接入电路时对应的电流表最大量程为,接线柱1、3接入电路时对应的电流表最大量程为。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若仅增大的阻值,则、均减小
D.若仅增大的阻值,则、均增大
9.甲、乙两电路图分别是滑动变阻器R的两种连接方式。P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,是待测电阻,下列说法正确的是( )
A.乙电路中的滑动变阻器只有两个接线柱连入电路
B.在闭合开关前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.甲、乙两图中待测电阻上的电压都可以调到零
D.要求上电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
10.在如图所示的电路中,三个定值电阻的阻值分别为R1=4 Ω、R2=6 Ω、R3=3 Ω。现在M、N两点间加上恒定电压,下列说法正确的是( )
A.M、N间的总电阻为6 Ω
B.R1、R2两端的电压之比为2∶3
C.流过R2、R3的电流之比为1∶2
D.R2、R3并联部分的电阻大于R3
三、解答题
11.一灵敏电流计G的内阻,满偏电流,现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表,量程为;开关、都断开时正、负接线柱之间的最大电压为。求:
(1)定值电阻和;
(2)开关闭合、断开时改装成了什么电表?此电表的量程为多少。
12.某同学用小量程的电流表(表头)改装成电压表(图甲)和电流表(图乙)。表头内阻Rg为500Ω,满偏电流Ig为1mA。已知图甲量程为0~100V,图乙中R2为,求:
(1)电阻R1大小;
(2)电流表的量程。
13.如图所示的两个串联电阻,,A、B两端的电压保持28V不变。
(1)电压表未接入电路中时,两端的电压是多少?
(2)电压表的内阻是,当S接D时,电压表的读数是多少?
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