内容正文:
第4节 串联电路和并联电路 同步作业
一、选择题:
考点一 串、并联电路
1.如图所示,图线a、b分别表示电阻R1、R2的伏安特性曲线,下列说法中正确的是( )
A.R1∶R2=1∶4
B.R1∶R2=2∶1
C.将R1与R2串联在电路中,它们两端的电压之比为1∶2
D.将R1与R2串联在电路中,通过它们的电流之比为1∶2
2.如图所示,4只电阻串联于某电路中,已测出UAC=9 V,UBD=6 V,R2=R4,则UAE为( )
A.3 V B.7.5 V
C.15 V D.无法确定
3.已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为( )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1
C.2∶3∶6 D.6∶3∶2
4.在如图所示电路中,R2=2R1,电路两端电压恒定,当S断开时,电流表的读数为0.5 A,电压表的读数为4 V,则当S闭合时,电流表和电压表的读数分别为( )
A.1.5 A,6 V B.0.75 A,4 V
C.1.5 A,0 D.0,6 V
5.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1和R2两端电压之比U1∶U2为( )
A.1∶2 B.1∶4
C.2∶1 D.4∶1
6.(多选)下列说法中正确的是( )
A.并联电路任一支路的电阻都小于并联电路的总电阻
B.并联电路任一支路的电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小
C.并联电路任一支路的电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定增大
D.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,并联的总电阻为零
7.(多选)如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是( )
A.I1= B.I1=
C.I1= D.I1=
考点二 电压表和电流表的电路结构
8.如图所示是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~10 V,当使用a、c两个端点时,量程为0~100 V。已知表头的内阻Rg为400 Ω,满偏电流Ig为2 mA,则电阻R1、R2的值是( )
A.4 600 Ω 45 000 Ω
B.45 000 Ω 4 600 Ω
C.4 600 Ω 46 000 Ω
D.46 000 Ω 4 600 Ω
9.(多选)有一表头,其内阻Rg=1 000 Ω,满偏电流Ig=100 μA,以下说法正确的是( )
A.把它改成量程为0~1.5 V的电压表,应串联一个15 kΩ 的电阻
B.把它改成量程为0~1.0 A的电流表,应并联一个1 Ω的电阻
C.把它改成量程为0~1.0 A的电流表,用它去测量某电流时读数为0.5 A,此时流过表头的电流为50 μA
D.把它改成量程为0~1.5 V的电压表,测量某电压时读数为1.5 V,此时流过表头的电流为100 μA
10.(多选)如图所示为一个双量程电流表,其小量程为0~1 A。已知表头G的满偏电流Ig=500 mA,定值电阻R1=20 Ω, R2=180 Ω,则下列说法正确的是( )
A.公共端与a端构成小量程电流表
B.公共端与b端构成小量程电流表
C.表头的内阻Rg的值为200 Ω
D.表头的内阻Rg的值为160 Ω
11.(多选)将两个完全相同的表头改装成两个量程不同的电流表A1、A2,已知改装后电流表A1、A2允许通过的最大电流分别为I1=0.6 A、I2=3 A,将两个改装后的电流表接在电路中,两电流表都没有烧毁。则下列说法正确的是( )
A.改装后两电流表A1、A2的电阻之比为R1∶R2=1∶5
B.将改装后的电流表串联,接通电路A1、A2的偏转角之比为5∶1
C.将改装后的电流表串联,接通电路A1、A2的示数之比为5∶1
D.将改装后的电流表并联,接通电路A1、A2的示数之比为1∶5
12. (多选)将两个相同的表头分别改装成A1(0 ~3 A)和A2(0~0.6 A)两个电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
B.A1的指针还没半偏时,A2的指针已经半偏
C.A1的读数为1.0 A时,A2的读数为0.2 A
D.A1的读数为1.0 A时,干路的电流为2.0 A
二.计算题:(计算要有必要的文字说明和解题步骤,有数值的要注明单位)
13.由4个电阻连接成的电路如图所示。R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,
R4=3 Ω。
(1)求a、d之间的总电阻;
(2)如果把42 V的电压加在a、d两端,通过每个电阻的电流是多少?
14.现有一只满偏电流Ig=1 mA、线圈电阻Rg=100 Ω的小量程电流表,分别按以下要求对其改装,请画出电路图,并算出需要知道的数据。
(1)把它改装成满偏电压U=10 V的电压表;
(2)把它改装成满偏电流I=0.6 A的电流表。
参考答案:
1.答案:C解析 根据电阻的定义式R=和题中图像可知,当电流都为2 A时,电阻之比等于电压之比,所以R1∶R2=U1∶U2=1∶2,A、B两项错误;串联电路中电流处处相等,根据公式U=IR得,R1与R2两端电压之比
U1∶U2=R1∶R2=1∶2,电流之比I1∶I2=1∶1,C项正确,D项错误。
2..答案:C解析 四个电阻串联,根据电压关系可知
UAC+UBD=I(R1+R2+R2+R3)=15 V,已知R2=R4,所以UAC+UBD=UAE,故C项正确。
3.D解析 因为R=,在并联电路中各支路两端电压相等,
所以有R1∶R2∶R3=∶∶=∶∶=6∶3∶2,故选D。
4..答案:D解析 当S断开时,电阻R1和R2串联,电压表测量R2两端的电压,U2=U=U=4 V,解得U=6 V;当S闭合时,R1被短路,电路中只有电阻R2,电流表读数为0,电压表读数为6 V, D正确,A、B、C错误。
5..答案:C解析 当R1、R2并联接入电路中时,电压相等,由欧姆定律知
R=,则R2∶R1=I1∶I2=1∶2,电阻R1、R2串联在电路中时,电流相等,
U=IR,则U1∶U2=R1∶R2=2∶1,故C正确,A、B、D错误。
6..答案:CD解析 并联电路任一支路的电阻都大于并联电路的总电阻,故A错误;并联电路的任一支路电阻增大时,总电阻增大,故B错误,C正确;一个电阻与一根电阻为零的导线并联时,电阻被短路,并联的总电阻为零,故D正确。
7..答案:BC解析 串联电路中的电流处处相等,即I1=I2,串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2。因此通过电阻R1的电流I1===,故B、C正确,A、D错误。
8..答案:A解析 接a、b两端时,与表头串联的为R1,
则有:R1=-Rg=(-400) Ω=4 600 Ω;接a、c两端时,与表头串联的为R1和R2,则有:R2=-Rg-R1=(-400-4 600)Ω=45 000 Ω,故A正确,B、C、D错误。
9..答案:CD解析 表头改装成电压表要串联电阻分压,串联电阻的阻值
R=-Rg= Ω=14 000 Ω=14 kΩ,A项错误;表头改装成电流表要并联电阻分流,并联电阻的阻值
R== Ω≈0.1 Ω,B项错误;把表头改成量程为1.0 A的电流表,用它去测量某电流时读数为0.5 A,则指针正好指在满偏位置的一半,即为50 μA,C项正确;把表头改成量程为1.5 V的电压表,测量某电压时读数为1.5 V,指针正好指在满偏位置,所以此时流过表头的电流为100 μA,D项正确。
10..答案:BC解析 当与表头并联的电阻越大,量程越小,则公共端与b端构成小量程电流表,A错误,B正确;公共端与b端构成小量程电流表,量程为0~1 A,由欧姆定律知,IgRg=(I-Ig)(R1+R2),
解得Rg== Ω=200 Ω,
C正确,D错误。
11..答案:BD解析 两个电流表由小量程的电流表并联电阻改装而成,由R=知,内阻之比等于电流表量程的反比,R1∶R2=5∶1,A错误;两个电流表串联接入电路后,电流值相等,示数之比为1∶1,A1的量程为0.6 A,A2的量程为3 A,则指针偏转角之比等于量程的反比,为5∶1,B正确,C错误;两电表并联,电压值相等,示数之比等于内阻的反比,为1∶5,D正确。
12..答案:AC解析 A1(0~3 A)和A2(0 ~0.6 A)是由两个相同的表头改装而成的,只是它们并联的电阻不同。当两个电流表并联时,加在两电流表上的电压相等,所以通过两表头的电流也相等,选项A 正确,B错误;A1的读数为1.0 A时,A2的读数应为×0.6 A=0.2 A,通过干路的电流为1.2 A,选项C正确,D错误。
13.答案 (1)14 Ω (2)见解析
解析 (1)由题图可知Rcd== Ω=2 Ω,
故Rad=R1+R2+Rcd=8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω。
(2) 由欧姆定律知I== A=3 A,即通过R1、R2的电流I1=I2=3 A。设通过R3、R4的电流分别为I3、I4,则由并联电路电压相等有I3R3=I4R4,
即6I3=3I4,而I3+I4=3 A,解得I3=1 A,I4=2 A。
14.解析 (1)小量程电流表的满偏电压Ug=IgRg=0.1 V<U,要将其改装成大量程的电压表,需要串联一个适当的分压电阻,改装的电路图如图1所示。由串联电路的电阻关系及欧姆定律得:U=Ig(Rg+Rx),解得:Rx=-Rg=9 900 Ω。
(2)小量程电流表的满偏电流Ig<I,要将其改装成大量程的电流表,应给其并联一个适当的分流电阻,改装的电路图如图2所示。由并联电路电压关系及欧姆定律得:IgRg=(I-Ig)Rx,解得:Rx=Rg≈0.17 Ω。
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