第8讲 串、并联电路特点及应用(提高)讲义-2026年高二暑期物理提升
2026-08-04
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 4. 串联电路和并联电路 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 串联电路和并联电路 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.83 MB |
| 发布时间 | 2026-08-04 |
| 更新时间 | 2026-08-04 |
| 作者 | 高中物理小刘 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59080072.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第8讲 串、并联电路特点及应用
【学习目标】
1.会分析串、并联电路和简单的混联电路,掌握串、并联电路的电流、电压和电阻的关系
2.了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压
3.知道滑动变阻器的两种接法,以及测电阻时电流表的两种接法,会进行误差分析
【知识梳理】
一、 串联电路与并联电路
1.电路的连接
(1)串联:如图甲所示,把几个导体依次首尾相连,接入电路,这样的连接方式叫作串联.
(2)并联:如图乙所示,把几个导体的一端连在一起,另一端也连在一起,然后把这两端接入电路,这样的连接方式叫作并联.
2.串、并联电路中的特点
串联电路
并联电路
电路
电流
电流处处相等
总电流等于各支路电流之和
电压
总电压等于各部分电路两端电压之和
总电压与各支路电压相等
总电阻
总电阻等于各部分电路电阻之和
总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
3、串、并联电路中电压、电流与电阻的关系
①串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。
②并联电路中通过各支路的电流与各支路电阻的阻值成反比。
4、重要推论
(1)n个相同电阻R串联,总电阻R总=nR;
(2)n个相同电阻R并联,总电阻;
(3)串联电路中R总大于任一电阻阻值;
(4)并联电路中R总小于任一电阻阻值;
(5)一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻;
(6)一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻;
(7)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。
题型1:串、并联电路的分析与计算
【例题1】(2022秋·四川眉山·高二仁寿一中校考期中)如图所示的电路中,通过R1的电流是2A,已知R1=4Ω,R2=10Ω,R3=15Ω,则( )
A.电路的总电阻是12Ω
B.通过R2的电流是1.2A
C.ab两端的电压是20V
D.ac两端的电压是24V
【答案】B
【解析】A.电路中的总电阻为 ,故A错误;
B.通过的电流为 ,故B正确;
C.ab两端的电压为 ,故C错误;
D.ac两端的电压为 ,故D错误。
故选B。
变式1.在如图所示的电路中,,,滑动变阻器R3能在0~20Ω之间进行调节,当滑动变阻器的滑片滑动时,A、B间的( )
A.最小电阻为0 B.最小电阻为5Ω C.最大电阻为25Ω D.最大电阻为35Ω
【答案】B
【解析】AB.当R3的滑动端在最左端时,电阻为零最小,此时AB间总电阻最小,最小电阻为Rmin=R1=5Ω,选项A错误,B正确;
CD.当R3的滑动端在最右端时,电阻最大,此时AB间总电阻最大,最大电阻为,选项CD错误;
故选B。
变式2.(多选)当把电阻R1=9Ω与另一只电阻R2并联后接入电路中时,测得通过它们的电流之比I1:I2=2:3,那么( )
A.电阻R2的阻值是12Ω
B.电阻R2的阻值是6Ω
C.R1与R2并联的总电阻约为5.1Ω
D.R1与R2并联的总电阻为3.6Ω
【答案】BD
【解析】根据并联电路电流与电阻的关系,可得
可得
则并联电路总电阻为
故选BD。
【例题2】(2023秋·安徽安庆·高二校考期末)如图所示的两电路中,,电流表和电压表均为理想电表,在两电路、两端各加一相同恒定的电压后,和示数分别为和,和示数分别为和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】甲图中三个电阻并联,电流表A1测量的是电流之和,A2测量的是电流之和,故有
乙图中三个电阻串联,电流表V1测量的是电压之和,V2测量的是电压之和,故有
故选C。
变式1.(2022秋·四川成都·高二校考期中)如图所示的电路中,接在滑动变阻器Rab 两端的电压恒定为10V,滑动片P处在ab 的正中央,下列四种情况中,R上的电压最接近5V的情况是( )
A.Rab=10kΩ,R=400Ω B.Rab=200Ω,R=100Ω
C.Rab=200Ω,R=400Ω D.Rab=200Ω,R=10kΩ
【答案】D
【解析】由题意可知,滑片P处于ab中央时,有R与下半滑动变阻器并联,之后再与上半滑动变阻器串联,则有
由R两端的电压为
带入选项中数据得 ,,,
故选D。
变式2.(2022秋·北京·高二期末)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=30Ω,R2= R3=20Ω,另有一测试电源,所提供电压恒为10V,以下说法正确的是( )
A.若将cd端短路,ab之间的等效电阻是50Ω
B.若将ab端短路,cd之间的等效电阻是40Ω
C.当ab两端接上测试电源时,cd两端的电压为5V
D.当cd两端接上测试电源时,ab两端的电压为5V
【答案】D
【解析】A.若将cd端短路,ab之间的等效电阻是 ,故A错误;
B.若将ab端短路,cd之间的等效电阻是 ,故B错误;
C.当ab两端接上测试电源时,cd两端的电压为 ,故C错误;
D.当cd两端接上测试电源时,ab两端的电压为 ,故D正确。
故选D。
题型2:电路混联的电路计算
【例题3】(2023秋·河北保定·高二校考期末)如图所示,R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=10 Ω,A,B两端接在电压恒定的电源上,则 ( )
A.S断开时,R1与R2的电压之比为1:5
B.S闭合时,通过R1与R2的电流之比为5:1
C.S闭合时,R1与R2两端的电压之比为1:5
D.S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为2:1
【答案】A
【解析】A.S断开时,电阻R1与R2串联,电压与电阻成正比,所以R1与R2的电压之比为1:5,故A正确;
B.S闭合时,根据
知通过R1与R2的电流之比为2:1,故B错误;
C.S闭合时
R1与R并串联,根据串联分压原理知R1与R2两端的电压之比为2:5,故C错误;
D.S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为,故D错误。
故选A。
变式1.(2023秋·内蒙古包头·高二统考期末)由5个电阻连成的电路如图所示,其中,,,导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为( )
A.1Ω B.1.5Ω C.2Ω D.2.5Ω
【答案】B
【解析】将题中电路可简化成如图所示的等效电路
和并联,并联后的等效电阻为
和并联,并联后的等效电阻为
和串联后与并联,等效电阻为
故选B。
变式2.(2022秋·北京大兴·高二北京市大兴区第一中学校考期中)如图所示电路,电阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=60 Ω,另有一个电压恒定的电源。
(1)当C、D端短路时,A、B之间的等效电阻是多少?
(2)当A、B端接入电源,测得C、D端断路时的电压为30V,求:电源电压是多少?
【答案】(1);(2)
【解析】(1)当C、D端短路时,两个R3串联后与R2并联的总电阻为
A、B之间的等效电阻为
(2)C、D端处于断路状态时,其电压等于R2两端的电压,设电源电压为U,则
解得
二、电压表和电流表的改装
1.小量程的电流表G(表头)
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。表头的工作原理涉及磁场对通电导线的作用。
三个参数:①内阻:表头的电阻。
②满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流。
③满偏电压:表头通过满偏电流时,加在它两端的电压。
由欧姆定律可知,。
2.改装原理
(1)改装为电压表:将表头串联一个电阻。
(2)改装为电流表:将表头并联一个电阻。
项目
小量程电流表G
改装成大量程电压表V
小量程电流表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)
IgRg=(I-Ig)R
电表的总内阻
使用
并联在被测电路中,“+”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
3.电表改装注意事项
(1)无论表头G改装成电压表还是电流表,它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的,即通过表头的最大电流Ig并不改变。
(2)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头G看成一个电阻Rg即可。
(3)改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压,改装后的电流表表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流。
题型3:电表改装与计算
【例题4】(25-26高二上·云南昭通·阶段练习)如图所示,把内阻为满偏电流为的表头改装成双量程电流表。已知,接线柱为公共接线柱。下列选项正确的是( )
A.若只增大,则两个量程都增大
B.若只增大,则两个量程都减小
C.用两个接线柱时电流表的量程为
D.用两个接线柱时电流表的量程为
【答案】D
【解析】CD.用a、b两个接线柱时电流表的量程为
代入解得,故C错误,D正确;
AB.用a、c两个接线柱时电流表的量程为
用a、b两个接线柱时电流表的量程为
由上可知,若只增大R1,两个量程都减小;若只增大R2,a、c间的量程减小,a、b间的量程增大,故AB错误。
故选D。
变式1.大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成的,如图为改装后的电表,图中灵敏电流表G的满偏电流均为Ig,内阻均为Rg,变阻箱R接入电路的阻值均为R0。下列说法正确的是( )
A.甲表是电压表,改装后的量程为Ig(Rg+R0)
B.甲表是电流表,若增大变阻箱R接入电路的阻值,则改装表的量程减小
C.乙表是电流表,改装后的量程为
D.乙表是电压表,若减小变阻箱R接入电路的阻值,则改装表的量程增大
【答案】B
【解析】AB.电流表的改装需要并联一个分流电阻,故改装后甲表是电流表,改装后量程为表头G的电流满偏时通过改装表的总电流,即量程
所以并联的分流电阻越大,其量程越小,故A错误、B正确;
CD.电压表的改装需要串联一个分压电阻,故改装后乙表是电压表,改装后量程为表头G的电流满偏时加在改装表两端的总电压,即量程
所以串联的分压电阻越小,其量程越小,故CD错误。
故选B。
变式2.(24-25高二上·山西晋城·阶段练习)某小组用微安表头(量程内阻900Ω)改装成一个量程为1mA和一个量程为3V的两挡电表,如图所示,电阻箱和电阻箱可以根据需要调节。根据上述要求,下列说法正确的是( )
A.a为电压挡 B.的阻值为90Ω
C.的阻值为2910Ω D.用b挡时电表的内阻为30kΩ
【答案】C
【解析】A.用a挡时,表头与电阻并联。将表头改装成电流表,故A错误;
B.改装的电流表量程为1mA,扩成了满偏电流的10倍,根据并联电路电流与电阻规律可知,应为表头内阻的,即
故B错误;
CD.微安表头(量程内阻900Ω)改装成一个量程为1mA的电流表,其内阻
接b挡时,是将1mA的电流表改装成电压表,改装的电压表量程是表头满偏电压0.09V的倍,故电压表总内阻为1mA电流表内阻90Ω的倍,故
则
故C正确,D错误。
故选C。
【例题5】(25-26高二上·福建·阶段练习)如图所示,某同学将一内阻满偏电流的表头,改装成双量程电流表。电流从A端流入,电流表有0~0.6A和0~3A两个量程。下列说法正确的是( )
A.电阻R2的阻值是R1的4倍
B.电阻R1的阻值是R2的5倍
C.接A、B接线柱时,电表量程为0~0.6A
D.接A、C接线柱时,电表量程为0~3A
【答案】A
【解析】AB.接A、B接线柱时,有
接A、C接线柱时,有
联立可得,
即,故B错误,A正确;
CD.并联电阻越小,改装电表量程越大,所以接A、B接线柱时,电表量程为;接A、C接线柱时,电表量程为,故CD错误。
故选A。
变式1.多用电表的原理:多用电表内部只有一个表头(即灵敏电流表),它的量程大约几百微安(),电阻约。它是怎样做到能测量不同的电压和电流的呢?举一个例子:一个灵敏电流表的量程、电阻的表头,当通过它的电流达到最大时,它两端的电压为,即它实际上也是一块量程为的电压表,如图所示。
(1)现在要把它改装成量程为的电压表,怎么办;
(2)现在要把它改装成量程为的电流表,怎么办。
【答案】 见解析
【解析】(1)如图所示
给表头串联一个电阻R,当通过表头的电流达到最大即时,表头两端电压仍等于,电阻R两端电压为,则改装后的电压表量程
则
所以电阻R的阻值
代入数值可得
(2)如图所示
给表头并联一个电阻,当表头两端的电压达到最大时,电阻两端电压也等于。通过表头的电流等于时,通过电阻的电流为,则
电阻的阻值
代入数值可得
变式2.(2020秋·山东青岛·高二山东省青岛第五十八中学校考期中)为了测量更大的电压和电流,我们经常把电流计改装成量程更大的电压表和电流表,试回答如下问题:
(1)有一个电流计,内阻,满偏电流,要把它改装成量程的电压表,要串联一个多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大;
(2)实验室常用的两个量程的电流表原理如图所示,当使用两接线柱时,量程为;当使用两接线柱时,量程为。已知电流计的内电阻为,满偏电流为,求分流电阻和的阻值(保留两位有效数字)。
【答案】(1),;(2),
【解析】(1)依题意,把内阻,满偏电流的电流计改装成量程的电压表,需要串联的电阻为
改装后电流计的内阻为
(2)当使用两接线柱时,量程为,则有
当使用两接线柱时,量程为时,则有
把,代入上面两式,联立求得 ,
题型4:电表改装与校准
【例题6】(25-26高二上·河北保定·阶段练习)如图所示,将某小量程电流表改装成电压表,对改装表进行校准时发现,它的示数总是略大于标准表的示数。某同学提出几个修改建议,其中正确的是( )
A.给R串联一个适当的大电阻 B.给R串联一个适当的小电阻
C.给R并联一个适当的小电阻 D.给R并联一个适当的大电阻
【答案】B
【解析】改装后的电压表示数比标准表略大些,说明加上相同电压时,流过电流表的电流略大,应该稍微增大串联电阻,所以给电阻R串联一个适当的小电阻是正确操作。
故选B。
变式1.(2023秋·四川泸州·高二统考期末)一个电流表由表头G和分流电阻R并联而成,如图所示。若在使用中发现该电流表的读数总是比准确值稍大一点,则应该采取下列哪种方法加以校正( )
A.在R上并联一个比R大得多的电阻
B.在R上并联一个比R小得多的电阻
C.在R上串联一个比R大得多的电阻
D.在R上串联一个比R小得多的电阻
【答案】A
【解析】电流表的读数总是比准确值稍大一点,表明通过表头G的电流稍微大了一点,引起的原因在于并联电阻R稍微大了一点,为了校准,需要将电阻R稍微减小一点,即可以在R上并联一个比R大得多的电阻。
故选A。
变式2.(多选)四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表,电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,把它们按图所示接入电路,则( )
A.电流表A1的读数大于A2的读数
B.电流表A1的指针偏转角小于A2指针的偏转角
C.电压表V1的读数小于V2的读数
D.电压表V1的指针偏转角等于V2的指针偏转角
【答案】 AD
【解析】AB.电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成,并联在电路中,电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同,电流表A1的量程较大,则电流表A1的读数较大,故A正确,B错误;
CD.电压表V1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成,串联在电路中,通过表头的电流相同,故指针的偏转角相同,因量程较大的电压表内阻大,所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数,故C错误,D正确。
故选AD。
变式3.用小量程表头G改装成双量程的某种电表,电路如图所示。改装后经校准发现接A、B两端时读数总是略偏小,接A、C两个端点时读数均准确,以上信息可知( )
A.接A、B两个端点时,是量程较大电压表
B.接A、C两个端点时,是量程较大电流表
C.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,在上串联一个小电阻
D.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,电阻无需改变
【答案】C
【解析】AB.接A、B两个端点时,串联的阻值较小,分压较小,是量程较小的电压表;接A、C两个端点时,分压较大,是量程较大的电压表,AB错误;
CD.接A、B两端时读数总是略偏小,说明偏大导致分压偏大,需在上并联一个大电阻,使并联后阻值减小;由于总阻值减小,则需在上串联一个小电阻,使A、C两个端点时读数准确,C正确,D错误。
故选C。
【课后作业】
1.(2022秋·河南洛阳·高二洛宁县第一高级中学校考阶段练习)如图所示,四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表,安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它们按图接入电路,则( )
①安培表A1的读数大于安培表A2的读数;
②安培表A1的偏转角小于安培表A2的偏转角;
③伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数;
④伏特表V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角.
A.①④ B.②③ C.③④ D.①②
【答案】A
【解析】两个安培表是并联在电路中,又安培表是利用表头与电阻并联改装得到的,所以此时两个安培表的表头是并联的,因此流过表头的电流是相等的,安培表A1的偏转角等于安培表A2的偏转角,又因为安培表A1的量程大于A2的量程,安培表A1的读数大于安培表A2的读数;两个伏特表是串联在电路中,又伏特表是利用表头与电阻串联改装得到的,所以此时两个伏特表的表头是串联的,因此流过表头的电流是相等的,伏特表V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角,又因为伏特表V1的量程大于V2的量程,伏特表V1的读数大于伏特表V2的读数.故选A
2.(多选)(2023春·江西宜春·高二上高二中校考阶段练习)如图所示电路,当开关S闭合时,下列说法中正确的是( )
A.若①②都是电压表,则三个电阻R1、R2、R3串联
B.若①是电压表,②是电流表,则电路中只有R1一个电阻
C.若①是电流表,②是电压表,则三个电阻R1、R2、R3串联
D.若①②都是电流表,则三个电阻R1、R2、R3并联
【答案】ABD
【解析】A.若①②都是电压表,则三个电阻R1、R2、R3串联,选项A正确;
B.若①是电压表,②是电流表,则R2、R3被短路,电路中只有R1一个电阻,选项B正确;
C.若①是电流表,②是电压表,则R1、R2被短路,电路中只有R3一个电阻,选项C错误;
D.若①②都是电流表,则三个电阻R1、R2、R3并联,选项D正确。
故选ABD。
3.(2022秋·云南保山·高二校联考阶段练习)磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程。已知某一表头,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
【解析】改装成电压表,需要串联电阻分压,根据欧姆定律可得
解得
故选C。
4.(多选)(2022秋·山东潍坊·高二统考期中)如图所示为两个量程电流表的内部结构简图,已知表头G的满偏电流为、、的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时,电流表的量程为,当使用1和3两个端点时,电流表的量程为。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若仅使阻值变为原来的,则变为原来的
D.若仅使阻值变为原来的,则变为原来的
【答案】BC
【解析】AB.根据电路图的结构可知 ,
则
故A错误,B正确;
C.若仅使阻值变为原来的,则
则 ,故C正确;
D.若仅使阻值变为原来的,则
则 ,故D错误。
故选BC。
5.(2023秋·高二课时练习)某课外实验兴趣小组用如图甲所示的电路通过控制开关的闭合和断开将电流表改装成电压表,改装后的电压表有两个量程,分别为(0~1 V)和(0~6 V),其中表头的满偏电流Ig=1 mA,内阻rg=200 Ω。请回答下列问题:
(1)图甲电路中,定值电阻R1= Ω,定值电阻R2= Ω。
(2)该小组设计了如图乙所示电路对改装后的电压表V1进行校对,V为标准表。校对过程中发现,改装后的电压表V1的示数总小于标准电压表V的示数,则应该采取的最佳措施是 。
【答案】 5800 928 在分压电阻R1两端并联一个阻值远大于R1的电阻
【解析】(1)[1][2]由电路相关知识易知,断开开关时,电表量程为6 V,闭合开关时,电表量程为1 V,则有 U1=I(R1+rg),
解得 R1=5800 Ω,R2=928 Ω
(2)[3]改装后的电压表示数偏小,即实际流过表头电流偏小,分压电阻偏大,只需让分压电阻减小一点,可在分压电阻R1两端并联一个阻值远大于R1的电阻。
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第8讲 串、并联电路特点及应用
【学习目标】
1.会分析串、并联电路和简单的混联电路,掌握串、并联电路的电流、电压和电阻的关系
2.了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压
3.知道滑动变阻器的两种接法,以及测电阻时电流表的两种接法,会进行误差分析
【知识梳理】
一、 串联电路与并联电路
1.电路的连接
(1)串联:如图甲所示,把几个导体依次首尾相连,接入电路,这样的连接方式叫作串联.
(2)并联:如图乙所示,把几个导体的一端连在一起,另一端也连在一起,然后把这两端接入电路,这样的连接方式叫作并联.
2.串、并联电路中的特点
串联电路
并联电路
电路
电流
电流处处相等
总电流等于各支路电流之和
电压
总电压等于各部分电路两端电压之和
总电压与各支路电压相等
总电阻
总电阻等于各部分电路电阻之和
总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
3、串、并联电路中电压、电流与电阻的关系
①串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。
②并联电路中通过各支路的电流与各支路电阻的阻值成反比。
4、重要推论
(1)n个相同电阻R串联,总电阻R总=nR;
(2)n个相同电阻R并联,总电阻;
(3)串联电路中R总大于任一电阻阻值;
(4)并联电路中R总小于任一电阻阻值;
(5)一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻;
(6)一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻;
(7)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。
题型1:串、并联电路的分析与计算
【例题1】如图所示的电路中,通过R1的电流是2A,已知R1=4Ω,R2=10Ω,R3=15Ω,则( )
A.电路的总电阻是12Ω
B.通过R2的电流是1.2A
C.ab两端的电压是20V
D.ac两端的电压是24V
变式1.在如图所示的电路中,,,滑动变阻器R3能在0~20Ω之间进行调节,当滑动变阻器的滑片滑动时,A、B间的( )
A.最小电阻为0
B.最小电阻为5Ω
C.最大电阻为25Ω
D.最大电阻为35Ω
变式2.(多选)当把电阻R1=9Ω与另一只电阻R2并联后接入电路中时,测得通过它们的电流之比I1:I2=2:3,那么( )
A.电阻R2的阻值是12Ω
B.电阻R2的阻值是6Ω
C.R1与R2并联的总电阻约为5.1Ω
D.R1与R2并联的总电阻为3.6Ω
【例题2】如图所示的两电路中,,电流表和电压表均为理想电表,在两电路、两端各加一相同恒定的电压后,和示数分别为和,和示数分别为和,则( )
A.
B.
C.
D.
变式1.如图所示的电路中,接在滑动变阻器Rab 两端的电压恒定为10V,滑动片P处在ab 的正中央,下列四种情况中,R上的电压最接近5V的情况是( )
A.Rab=10kΩ,R=400Ω
B.Rab=200Ω,R=100Ω
C.Rab=200Ω,R=400Ω
D.Rab=200Ω,R=10kΩ
变式2.一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=30Ω,R2= R3=20Ω,另有一测试电源,所提供电压恒为10V,以下说法正确的是( )
A.若将cd端短路,ab之间的等效电阻是50Ω
B.若将ab端短路,cd之间的等效电阻是40Ω
C.当ab两端接上测试电源时,cd两端的电压为5V
D.当cd两端接上测试电源时,ab两端的电压为5V
题型2:电路混联的电路计算
【例题3】如图所示,R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=10 Ω,A,B两端接在电压恒定的电源上,则 ( )
A.S断开时,R1与R2的电压之比为1:5
B.S闭合时,通过R1与R2的电流之比为5:1
C.S闭合时,R1与R2两端的电压之比为1:5
D.S断开与闭合两种情况下,电阻R1两端的电压之比为2:1
变式1.由5个电阻连成的电路如图所示,其中,,,导线的电阻不计,则A、B间的等效电阻为( )
A.1Ω B.1.5Ω
C.2Ω D.2.5Ω
变式2.如图所示电路,电阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=60 Ω,另有一个电压恒定的电源。
(1)当C、D端短路时,A、B之间的等效电阻是多少?
(2)当A、B端接入电源,测得C、D端断路时的电压为30V,求:电源电压是多少?
二、电压表和电流表的改装
1.小量程的电流表G(表头)
常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的。表头的工作原理涉及磁场对通电导线的作用。
三个参数:①内阻:表头的电阻。
②满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流。
③满偏电压:表头通过满偏电流时,加在它两端的电压。
由欧姆定律可知,。
2.改装原理
(1)改装为电压表:将表头串联一个电阻。
(2)改装为电流表:将表头并联一个电阻。
项目
小量程电流表G改装成大量程电压表V
小量程电流表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)
IgRg=(I-Ig)R
电表的总内阻
使用
并联在被测电路中,“+”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
3.电表改装注意事项
(1)无论表头G改装成电压表还是电流表,它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的,即通过表头的最大电流Ig并不改变。
(2)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头G看成一个电阻Rg即可。
(3)改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压,改装后的电流表表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流。
题型3:电表改装与计算
【例题4】如图所示,把内阻为满偏电流为的表头改装成双量程电流表。已知,接线柱为公共接线柱。下列选项正确的是( )
A.若只增大,则两个量程都增大
B.若只增大,则两个量程都减小
C.用两个接线柱时电流表的量程为
D.用两个接线柱时电流表的量程为
变式1.大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成的,如图为改装后的电表,图中灵敏电流表G的满偏电流均为Ig,内阻均为Rg,变阻箱R接入电路的阻值均为R0。下列说法正确的是( )
A.甲表是电压表,改装后的量程为Ig(Rg+R0)
B.甲表是电流表,若增大变阻箱R接入电路的阻值,则改装表的量程减小
C.乙表是电流表,改装后的量程为
D.乙表是电压表,若减小变阻箱R接入电路的阻值,则改装表的量程增大
变式2.某小组用微安表头(量程内阻900Ω)改装成一个量程为1mA和一个量程为3V的两挡电表,如图所示,电阻箱和电阻箱可以根据需要调节。根据上述要求,下列说法正确的是( )
A.a为电压挡
B.的阻值为90Ω
C.的阻值为2910Ω
D.用b挡时电表的内阻为30kΩ
【例题5】如图所示,某同学将一内阻满偏电流的表头,改装成双量程电流表。电流从A端流入,电流表有0~0.6A和0~3A两个量程。下列说法正确的是( )
A.电阻R2的阻值是R1的4倍
B.电阻R1的阻值是R2的5倍
C.接A、B接线柱时,电表量程为0~0.6A
D.接A、C接线柱时,电表量程为0~3A
变式1.多用电表的原理:多用电表内部只有一个表头(即灵敏电流表),它的量程大约几百微安(),电阻约。它是怎样做到能测量不同的电压和电流的呢?举一个例子:一个灵敏电流表的量程、电阻的表头,当通过它的电流达到最大时,它两端的电压为,即它实际上也是一块量程为的电压表,如图所示。
(1)现在要把它改装成量程为的电压表,怎么办;
(2)现在要把它改装成量程为的电流表,怎么办。
变式2.为了测量更大的电压和电流,我们经常把电流计改装成量程更大的电压表和电流表,试回答如下问题:
(1)有一个电流计,内阻,满偏电流,要把它改装成量程的电压表,要串联一个多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大;
(2)实验室常用的两个量程的电流表原理如图所示,当使用两接线柱时,量程为;当使用两接线柱时,量程为。已知电流计的内电阻为,满偏电流为,求分流电阻和的阻值(保留两位有效数字)。
题型4:电表改装与校准
【例题6】如图所示,将某小量程电流表改装成电压表,对改装表进行校准时发现,它的示数总是略大于标准表的示数。某同学提出几个修改建议,其中正确的是( )
A.给R串联一个适当的大电阻
B.给R串联一个适当的小电阻
C.给R并联一个适当的小电阻
D.给R并联一个适当的大电阻
变式1.一个电流表由表头G和分流电阻R并联而成,如图所示。若在使用中发现该电流表的读数总是比准确值稍大一点,则应该采取下列哪种方法加以校正( )
A.在R上并联一个比R大得多的电阻
B.在R上并联一个比R小得多的电阻
C.在R上串联一个比R大得多的电阻
D.在R上串联一个比R小得多的电阻
变式2.(多选)四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表,电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,把它们按图所示接入电路,则( )
A.电流表A1的读数大于A2的读数
B.电流表A1的指针偏转角小于A2指针的偏转角
C.电压表V1的读数小于V2的读数
D.电压表V1的指针偏转角等于V2的指针偏转角
变式3.用小量程表头G改装成双量程的某种电表,电路如图所示。改装后经校准发现接A、B两端时读数总是略偏小,接A、C两个端点时读数均准确,以上信息可知( )
A.接A、B两个端点时,是量程较大电压表
B.接A、C两个端点时,是量程较大电流表
C.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,在上串联一个小电阻
D.使两挡量程都准确,需在上并联一个大电阻,电阻无需改变
【课后作业】
1.如图所示,四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表,安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它们按图接入电路,则( )
①安培表A1的读数大于安培表A2的读数;
②安培表A1的偏转角小于安培表A2的偏转角;
③伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数;
④伏特表V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角.
A.①④ B.②③ C.③④ D.①②
2.(多选)如图所示电路,当开关S闭合时,下列说法中正确的是( )
A.若①②都是电压表,则三个电阻R1、R2、R3串联
B.若①是电压表,②是电流表,则电路中只有R1一个电阻
C.若①是电流表,②是电压表,则三个电阻R1、R2、R3串联
D.若①②都是电流表,则三个电阻R1、R2、R3并联
3.磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程。已知某一表头,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
4.(多选)如图所示为两个量程电流表的内部结构简图,已知表头G的满偏电流为、、的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时,电流表的量程为,当使用1和3两个端点时,电流表的量程为。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若仅使阻值变为原来的,则变为原来的
D.若仅使阻值变为原来的,则变为原来的
5.某课外实验兴趣小组用如图甲所示的电路通过控制开关的闭合和断开将电流表改装成电压表,改装后的电压表有两个量程,分别为(0~1 V)和(0~6 V),其中表头的满偏电流Ig=1 mA,内阻rg=200 Ω。请回答下列问题:
(1)图甲电路中,定值电阻R1= Ω,定值电阻R2= Ω。
(2)该小组设计了如图乙所示电路对改装后的电压表V1进行校对,V为标准表。校对过程中发现,改装后的电压表V1的示数总小于标准电压表V的示数,则应该采取的最佳措施是 。
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