2024-2025學(xué)年新教材高中物理第3章恒定電流4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路課時練習(xí)含解析魯科版必修3

PAGE9-串聯(lián)電路和并聯(lián)電路(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.下列說法不正確的是 ()A.一個電阻和一根無電阻的志向?qū)Ь€并聯(lián),總電阻為零B.并聯(lián)電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻C.并聯(lián)電路任一支路的電阻增大(其他支路不變),則總電阻也增大D.并聯(lián)電路任一支路的電阻增大(其他支路不變),則總電阻肯定減小【解析】選D。一個電阻和一根無電阻的志向?qū)Ь€并聯(lián),設(shè)R1=0,由總電阻R=得知,R=0,故A正確;由=++……得,>,則得Rn>R并,即并聯(lián)電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻,故B正確;由上式知,Rn增大,R并增大,故C正確,D錯誤。2.在電燈旁再并聯(lián)一只電爐,電燈變暗的緣由是 ()A.接上電爐使電路中總電流減小B.電路中總電流不變,被電爐分去一些電流C.電路中總電流增加導(dǎo)致線路上損失的電壓增加,電燈兩端電壓變小D.電路中總電流增加,通過電燈的電流增加【解析】選C。并聯(lián)一只電爐后,電路的總電阻變小,總電壓恒定,依據(jù)歐姆定律可知電路中的總電流增大,輸電線上的電壓損失增大,則燈泡兩端的電壓下降,從而使流過電燈的電流變小,燈泡的實(shí)際功率減小,導(dǎo)致燈泡變暗,故C正確,A、B、D錯誤。3.如圖所示電路,電壓U保持不變,當(dāng)開關(guān)S斷開時,電流表A的示數(shù)為0.6A,當(dāng)開關(guān)S閉合時,電流表A的示數(shù)為0.9A,則兩電阻阻值之比R1∶R2為()A.1∶2 B.2∶1C.2∶3 D.3∶2【解析】選A。依據(jù)歐姆定律,可得:當(dāng)開關(guān)S斷開時,U=I1R1 ①當(dāng)開關(guān)S閉合時,U=I2· ②由①②得I1R1=I2·代入解得=,則A正確,B、C、D錯誤。【加固訓(xùn)練】如圖所示的電路中,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,那么通過電阻R1、R2、R3的電流之比I1∶I2∶I3為 ()A.1∶2∶3 B.3∶2∶1C.2∶1∶3 D.3∶1∶2【解析】選C。電阻R1、R2并聯(lián),電流之比為:I1∶I2=R2∶R1=2∶1。兩個并聯(lián)電路電流之和等于第三個電阻的電流,故I1∶I2∶I3=I1∶I2∶(I1+I2)=2∶1∶3。故C正確,A、B、D錯誤。4.一個電流表,刻度盤上每1小格代表1μA,內(nèi)阻為Rg,假如把它改裝成量程較大的電流表,刻度盤的每一小格代表nμA,則 ()A.給它串聯(lián)一個電阻,阻值為nRgB.給它串聯(lián)一個電阻,阻值為(n-1)RgC.給它并聯(lián)一個電阻,阻值為D.給它并聯(lián)一個電阻,阻值為【解題指南】解答本題應(yīng)留意以下兩點(diǎn):(1)電流表改裝成量程較大的電流表應(yīng)并聯(lián)電阻。(2)由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知IgRg=(I-Ig)R?！窘馕觥窟xD。擴(kuò)大量程的倍數(shù)n=。由并聯(lián)電路的特點(diǎn)得:IgRg=(I-Ig)R,所以R==,即電流表擴(kuò)大量程的倍數(shù)為n時,需并聯(lián)的分流電阻為R=。5.一電流表由電流計(jì)G和電阻R并聯(lián)而成,如圖所示,在校準(zhǔn)時發(fā)覺此電流表的讀數(shù)總比精確值稍小些,采納下列措施可使讀數(shù)變精確的是 ()A.在R上串聯(lián)一比R小得多的電阻B.在R上串聯(lián)一比R大得多的電阻C.在R上并聯(lián)一比R小得多的電阻D.在R上并聯(lián)一比R大得多的電阻【解析】選A。電流表示數(shù)偏小,是由于分流電阻偏小造成的,將分流電阻變得稍大些即可,可以在R上串聯(lián)一比R小得多的電阻。故A正確,B、C、D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】一電流表(表頭)并聯(lián)一個分流電阻后就改裝成一個大量程的電流表,當(dāng)把它和標(biāo)準(zhǔn)電流表串聯(lián)后去測某電路中的電流時,發(fā)覺標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)為1A,而改裝電流表的讀數(shù)為1.1A,略微偏大一些,為了使它的讀數(shù)精確,應(yīng) ()A.在原分流電阻上再并聯(lián)一個較大的電阻B.在原分流電阻上再串聯(lián)一個較小的電阻C.在原分流電阻上再串聯(lián)一個較大的電阻D.在原分流電阻上再并聯(lián)一個較小的電阻【解析】選A。改裝表示數(shù)偏大,說明改裝成電流表時并聯(lián)的分流電阻偏大。故要使內(nèi)阻略微變小一些,須要在原分流電阻上再并聯(lián)一個較大的電阻,則A正確,B、C、D錯誤。6.已知G表的內(nèi)阻為100Ω,滿偏電流為300μA,若用此表頭改裝成0～0.6A量程的電流表,則 ()A.串聯(lián)一個199900Ω的電阻B.串聯(lián)一個0.05Ω的電阻C.并聯(lián)一個199900Ω的電阻D.并聯(lián)一個0.05Ω的電阻【解析】選D。把電流表改裝成0.6A的電流表須要并聯(lián)一個分流電阻,分流電阻阻值為:R==Ω≈0.05Ω。則D正確,A、B、C錯誤。二、計(jì)算題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)7.(12分)在如圖所示的電路中,三個電阻的阻值分別為R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,電源電壓恒定。(1)接通開關(guān)S,斷開開關(guān)S′時,R1與R2兩端電壓之比為多少?(2)兩個開關(guān)S、S′都接通時,R1與R2兩端電壓之比為多少?【解析】(1)接通開關(guān)S,斷開開關(guān)S′時,R1與R2兩電阻串聯(lián),電流相等,由歐姆定律可知,電壓之比等于電阻之比,故R1與R2兩端電壓之比為U1∶U2=R1∶R2=2∶3。(2)兩個開關(guān)S、S′都接通時,R2與R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián),故電壓之比等于R1與R2和R3并聯(lián)后的電阻之比;則有:U1′∶U2′=R1∶=2∶=7∶6。答案:(1)2∶3(2)7∶68.(12分)如圖所示的電路中,輸入電壓UAB=200V,可變電阻的總阻值R0=150Ω,允許通過的最大電流為4A,求:(1)當(dāng)輸出端a、b開路時Uab的值。(2)當(dāng)輸出端接入R=40Ω的負(fù)載時,Uab的可能改變范圍?！窘馕觥?1)a、b開路時,可變電阻上方部分無電流,也就無電壓,因此A、a兩點(diǎn)等電勢,即Uab=UAB=200V。(2)當(dāng)滑動觸頭向下移動,下方部分電流強(qiáng)度達(dá)到臨界狀態(tài),即為4A時,下方部分電阻R下=Ω=50Ω,上方部分電阻為100Ω,此時Uab=×200V≈57.1V。當(dāng)滑動觸頭向上移動,上方部分電流強(qiáng)度達(dá)到臨界狀態(tài),即為4A時,同理可知,上方部分的電阻R上=(50-40)Ω=10Ω,此時Uab=×200V=160V。答案:(1)200V(2)57.1V≤Uab≤160V【總結(jié)提升】直流電路的分析方法(1)電路的串、并聯(lián)關(guān)系要清晰;(2)U、I、P與R的對應(yīng)關(guān)系要清晰;(3)分析問題的切入點(diǎn),即從哪個電阻入手要清晰;(4)由于電阻動態(tài)改變而帶來的電路各部分的電流、電壓、電功率的改變要清晰。(15分鐘·40分)9.(6分)(多選)如圖,電流表A1(0～0.6A)和A2(0～3A)是由兩個相同的電流計(jì)改裝而成的,現(xiàn)將這兩個電流表并聯(lián)后接入電路。閉合開關(guān)S,調(diào)整滑動變阻器,下列說法中正確的是 ()A.A1、A2的讀數(shù)之比為1∶5B.Al、A2的讀數(shù)之比為1∶1C.A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1D.Al、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶5【解析】選A、C。這兩個電流表是并聯(lián)接入電路的,所以這兩個電流計(jì)也是并聯(lián)的,且兩個電流計(jì)兩端電壓相等,所以通過這兩個電流計(jì)的電流相等,即兩個電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,因?yàn)樗鼈兊牧砍讨葹?∶5,所以兩個電流表的讀數(shù)之比為1∶5,故A、C正確,B、D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】(多選)用相同的靈敏電流計(jì)作表頭改裝成電流表A和電壓表V,分別將其串聯(lián)和并聯(lián)在一起,然后接入電路中,通電后關(guān)于指針的偏角狀況的敘述正確的是 ()A.圖甲中電壓表的指針偏角比電流表的大B.圖甲中電壓表的指針偏角比電流表的小C.圖乙中電壓表的指針偏角比電流表的大D.圖乙中電壓表的指針偏角比電流表的小【解析】選A、D。題圖甲中由于電流表的電流計(jì)是并聯(lián)在電路中,電壓表的電流計(jì)是串聯(lián)在電路中,而串聯(lián)電路的電流相等,所以由于電流表的定值電阻分流的緣由,通過電流表的電流計(jì)的電流小于電壓表的,所以電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角比電流表的大,A正確,B錯誤;題圖乙中電壓表和電流表是并聯(lián)在一起的,兩端的電壓是相等的,由于電壓表中的定值電阻的分壓緣由,電壓表中電流計(jì)兩端的電壓小于電流表中電流計(jì)兩端的電壓,所以題圖乙中電壓表的指針偏角比電流表的小,C錯誤,D正確。10.(6分)如圖所示的電路中,電阻R1=2Ω、R2=3Ω、R3=6Ω,給電路通以恒定電流,電阻R1消耗的功率為P,則R2和R3消耗的總功率為 ()A.P B.P C.P D.P【解析】選A。分析電路結(jié)構(gòu),電阻R2和R3并聯(lián),再與R1串聯(lián),求出并聯(lián)電阻R23==2Ω,與電阻R1阻值相等,依據(jù)串聯(lián)規(guī)律可知,串聯(lián)電路電流相等,功率P=I2R,電流相等,電阻相等,電阻R1消耗的功率為P,則R2和R3消耗的總功率為P,故A正確,B、C、D錯誤。11.(6分)如圖所示,其中電流表的量程為0～0.2A,內(nèi)阻為5Ω,R1的阻值為電流表內(nèi)阻的一半;R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍。下列分析正確的是 ()A.將接線柱1、3接入電路時,新電壓表的量程為0～4VB.將接線柱1、3接入電路時,新電壓表的量程為0～6VC.將接線柱1、2接入電路時,新電流表的量程為0～0.4AD.將接線柱1、2接入電路時,新電流表的量程為0～0.6A【解析】選D。當(dāng)接1、3時是給電流表串聯(lián)肯定值電阻,則是電壓表,由于通過R2的電流是電流表滿偏電流的3倍,所以R2兩端的電壓是電流表滿偏電壓的6倍,而電流表的滿偏電壓是Ug=IgRg=0.2×5V=1V,所以改裝后的量程范圍是0～7V,故A、B錯誤;接1、2時,是在電流表上并聯(lián)一個定值電阻,所以是電流表,由于R1的阻值為電流表內(nèi)阻的一半,所以擴(kuò)大后的量程是原來的3倍,即為0～0.6A【加固訓(xùn)練】如圖所示,其中電流表A的量程為0.6A,表盤勻稱劃分為30個小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的;R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍,若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值,則下列分析正確的是 ()A.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表示0.04AB.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表示0.02AC.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表示0.06AD.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表示0.01A【解析】選C。將接線柱1、2接入電路時,通過R1的電流是通過電流表的2倍,每一小格表示0.02A+0.04A=0.06A,選項(xiàng)A、B錯誤;將接線柱1、3接入電路時,通過R1的電流仍舊是通過電流表的2倍,每一小格仍舊表示0.06A,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯誤。12.(22分)如圖所示是三量程直流電表的原理圖,三個最大量程分別是10mA、1A、10V。已知表頭G的滿偏電流Ig=5mA,內(nèi)阻Rg=10Ω。試確定定值電阻R1、R2、R3的阻值?！窘馕觥恳罁?jù)串、并聯(lián)電路的規(guī)律可知,I1=1A,I2=10mA,U=10V,當(dāng)接在I1=1A量程時,Ig(Rg+R2)=(I1-Ig)R1;當(dāng)接在I2=10mA量程時,IgRg=(I2-Ig)(R1+R2);當(dāng)接在U=10V量程時,U=IgRg+I2R3;聯(lián)立解得:R1=0.1Ω;R2=9.9Ω;R3=995Ω。答案:0.1Ω9.9Ω995Ω【加固訓(xùn)練】如圖所示的電路中,A、B兩端的電壓U恒為12V,燈L標(biāo)有“6V1.8W”的字樣,R1=20Ω,電鍵S斷開時,燈L正常發(fā)光。求:(1)此時滑動變阻器的電阻R2。(2)當(dāng)電鍵S閉合時,燈L的功率為多少?(3)假如在電鍵S閉合后仍要使燈L正常發(fā)光,則滑動變阻器的電阻要調(diào)到多大?【解析】(1)