2017-2018學(xué)年度高中物理 第二章 直流電路 第3節(jié) 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應(yīng)用課時訓(xùn)練【含解析】教科版選修3-1

第3節(jié)　電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應(yīng)用 【測控導(dǎo)航】 知識點 題號 1.電阻的串、并聯(lián) 1(易),2(易),4(易),8(中),12(難) 2.電流表的內(nèi)、外接 5(易) 3.電流表、電壓表的改裝 3(易),7(中),9(中),11(中) 4.伏安法測電阻 6(中),10(中) 1.電阻R1阻值為6 Ω,與電阻R2并聯(lián)后接入電路中,通過它們的電流之比I1∶I2=2∶3,則電阻R2的阻值和總電阻的阻值分別是(　A　) A.4 Ω　2.4 Ω B.4 Ω　3.6 Ω C.9 Ω　3.6 Ω D.9 Ω　4.5 Ω 解析:由并聯(lián)電路特點知R1I1=R2I2,所以R2=23R1=4 Ω,R總=R1R2R1+R2=2.4 Ω,故選項A正確. 2.(2017定州高二檢測)如圖所示電路中,電壓表V1和V2的內(nèi)阻都遠遠大于R1,R2,R3和R4的電阻.R1和R3電阻未知,R2=R4=20 Ω,電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為15 V和10 V,則a,b兩點間的電壓為(　C　) A.23 V B.24 V C.25 V D.26 V 解析:因為R1,R2,R3和R4串聯(lián),且R2+R3=R3+R4,故R3和R4上的電壓也 為10 V.a,b兩點間電壓是R1和R2上電壓與R3和R4上電壓之和,即(15+10)V=25 V.選項C正確. 3.電流表的內(nèi)阻是Rg=200 Ω,滿刻度電流值是Ig=500 μA,現(xiàn)欲把此電流表改裝成量程為1 V的電壓表,正確的方法是(　C　) A.應(yīng)串聯(lián)一個0.1 Ω的電阻 B.應(yīng)并聯(lián)一個0.1 Ω的電阻 C.應(yīng)串聯(lián)一個1 800 Ω的電阻 D.應(yīng)并聯(lián)一個1 800 Ω的電阻 解析:電流表改裝成電壓表,應(yīng)串聯(lián)電阻.電阻兩端的電壓U′=U-Ug= 1 V-20050010-6 V=0.9 V,串聯(lián)的電阻阻值為R=UIg=1 800 Ω.選項C正確. 4.如圖所示四個相同的燈泡按如圖所示方式連接,關(guān)于四個燈泡的亮度,下列結(jié)論中正確的是(　B　) A.A燈,B燈一樣亮,C燈次之,D燈最暗 B.A燈最亮,C燈次之,B與D燈最暗且亮度相同 C.A燈最亮,B與C燈一樣亮,D燈最暗 D.A與B燈一樣亮,C與D燈一樣亮,但比A與B燈暗些 解析:電路的連接特點是B燈與D燈串聯(lián)和C燈并聯(lián)再和A燈串聯(lián),A燈在干路上通過它的電流最大,A燈最亮,C燈中的電流大于B與D燈中的電流,C燈較亮,B燈與D燈最暗且亮度相同,綜合以上分析得選項B正確,A,C,D錯誤. 5.(多選)如圖所示的是伏安法測電阻的部分電路,開關(guān)先后接通a和b時,觀察電壓表和電流表示數(shù)的變化,那么(　AD　) A.若電壓表示數(shù)有顯著變化,測量R的值時,S應(yīng)接a B.若電壓表示數(shù)有顯著變化,測量R的值時,S應(yīng)接b C.若電流表示數(shù)有顯著變化,測量R的值時,S應(yīng)接a D.若電流表示數(shù)有顯著變化,測量R的值時,S應(yīng)接b 解析:若電壓表示數(shù)變化顯著,說明電流表的分壓作用明顯,應(yīng)用電流表外接法,所以S應(yīng)接a;若電流表示數(shù)變化顯著,說明電壓表的分流作用明顯,應(yīng)用電流表內(nèi)接法,S應(yīng)接b,選項A,D正確. 6.如圖所示為伏安法測電阻的一種常用電路.以下分析正確的是(　A　) A.此接法的測量值大于真實值 B.此接法的測量值小于真實值 C.此接法要求待測電阻值小于電流表內(nèi)阻 D.開始實驗時滑動變阻器滑動頭P應(yīng)處在最左端 解析:因為電壓表的示數(shù)大于電阻R兩端的電壓,所以R的測量值大于真實值,選項A正確,B錯誤;電流表分壓造成誤差,所以其內(nèi)阻應(yīng)遠小于R的值,選項C錯誤;從安全角度考慮,滑動頭P應(yīng)處在最右端,選項D錯誤. 7.(2017江蘇泰州高二檢測)一個電流表,刻度盤上每1小格代表1 μA,內(nèi)阻為Rg,如果把它改裝成量程較大的電流表,刻度盤的每一小格代表n μA,則(　D　) A.給它串聯(lián)一個電阻,阻值為nRg B.給它串聯(lián)一個電阻,阻值為(n-1)Rg C.給它并聯(lián)一個電阻,阻值為Rgn D.給它并聯(lián)一個電阻,阻值為Rgn-1 解析:擴大量程的倍數(shù)n=IIg,由并聯(lián)電路的特點得IgRg=(I-Ig)R,所以R=IgRgI-Ig=Rgn-1,即電流擴大量程的倍數(shù)為n時,需并聯(lián)的分流電阻為R=Rgn-1,選項D正確. 8.(多選)一個T形電路如圖所示,電路中的電阻R1=10 Ω,R2= 120 Ω,R3=40 Ω.另有一測試電源,電動勢為100 V,內(nèi)阻忽略不 計,則(　AC　) A.當c,d端短路時,a,b之間的等效電阻是40 Ω B.當a,b端短路時,c,d之間的等效電阻是40 Ω C.當a,b兩端接通測試電源時,c,d兩端的電壓為80 V D.當c,d兩端接通測試電源時,a,b兩端的電壓為80 V 解析:根據(jù)電路中串、并聯(lián)特點,c,d端短路時,R2,R3并聯(lián)后與R1串聯(lián),所以等效電阻R=R1+R2R3R2+R3=10 Ω+12040120+40 Ω=40 Ω,選項A正確;同理, a,b端短路時,c,d之間等效電阻R=128 Ω,選項B錯誤;a,b端接電源時,R1與R3串聯(lián),無電流流經(jīng)R2,c,d兩端電壓即R3兩端電壓,故Ucd= R3R1+R3Uab=4010+40100 V=80 V,選項C正確;同理c,d端接電源時,Uab= R3R2+R3Ucd=40120+40100 V=25 V,選項D錯誤. 9.(2017寧波模擬)(多選)如圖所示,電流表A1(0～3 A)和A2(0～0.6 A)是由兩個相同的電流計改裝而成,現(xiàn)將這兩個電流表并聯(lián)后接入電路中.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器,下列說法中正確的是(　BC　) A.A1,A2的讀數(shù)之比為1∶1 B.A1,A2的讀數(shù)之比為5∶1 C.A1,A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1 D.A1,A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶5 解析:電流表是由靈敏電流計并聯(lián)一個電阻改裝而成,兩個電流計的滿偏電壓相同.圖中A1,A2并聯(lián),兩端電壓相等,又因A1,A2是由兩個相同的電流計改裝而成,所以A1,A2的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,即偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1,再結(jié)合其量程可知A1,A2的讀數(shù)之比為5∶1,選項B,C正確,A,D錯誤. 10.用伏安法測量一定值電阻的實驗,所用的器材及規(guī)格如下: 待測電阻Rx(約5 Ω) 直流電流表(量程0～0.6 A,內(nèi)阻約2 Ω) 直流電壓表(量程0～3 V,內(nèi)阻約5 kΩ) 直流電源(輸出電壓3 V,內(nèi)阻可不計) 滑動變阻器(0～20 Ω,允許最大電流1 A) 開關(guān)一只,導(dǎo)線若干 (1)根據(jù)所給器材的規(guī)格和實驗要求,設(shè)計電路,并在圖(甲)和圖(乙)中補畫出正確的連接線. (2)實驗開始時滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到最　　　　側(cè). (3)如圖(丙)某次測量過程中電壓表的讀數(shù)為　　　　 V,電流表的讀數(shù)為　　　　 A. (4)使用這個電路測量電阻值　　　　.(選填“偏大”或“偏小”) 解析:(1)由圖可知,本題中采用分壓接法,因待測電阻阻值與電流表的內(nèi)阻接近,屬于小電阻,故應(yīng)采用電流表外接法;根據(jù)實物圖得出對應(yīng)的電路圖如圖所示. (2)為了實驗安全,開始時應(yīng)使測量電路兩端的電壓為零,故滑動變阻器的滑片滑到最右側(cè). (3)電流表采用0～0.6 A的量程,最小分度為0.02 A,故讀數(shù)為0.42 A;電壓表量程為0～3 V,最小分度為0.1 V,故讀數(shù)為2.2 V. (4)因測量電路采用電流表外接法,因為電壓表的分流,使電流表示數(shù)偏大,由歐姆定律可知,測量值偏小. 答案:(1)見解析　(2)右　(3)2.2　0.42　(4)偏小 11.(2017天津薊縣高二期中)如圖所示,是有兩個量程的電流表的電路.當使用a,b兩個端點時,量程為I1=1 A,當使用a,c兩個端點時,量程為I2=0.1 A,已知表頭的內(nèi)阻Rg為100 Ω,滿偏電流Ig為2 mA,求電阻R1,R2的值. 解析:接a,b時,R1起分流作用為一支路,表頭與R2串聯(lián)為一支路,此時量程為I1=1 A,而電流表的量程為當表頭達到滿偏時通過兩個支路的總電流,即為I1=Ig+Ig(Rg+R2)R1; 同理,接a,c時,R1+R2為一支路起分流作用,表頭為一支路,此時量程為I2=0.1 A,則I2=Ig+IgRgR1+R2, 代入數(shù)據(jù)求得 R1≈0.2 Ω,R2≈1.84 Ω. 答案:0.2 Ω　1.84 Ω 12.兩個用電器的額定電壓都是6 V,額定電流分別是I1=0.1 A和I2=0.3 A. (1)把這兩個用電器并聯(lián)后接在電壓為8 V的電路中,要使它們正常工作,應(yīng)附加多大的電阻? (2)如果把它們串聯(lián)后接在12 V的電路中,要使它們正常工作應(yīng)該接多大的電阻? 解析:(1)電路連接情況如圖(甲)所示. I=I1+I2=0.1 A+0.3 A=0.4 A Rx=UxI=8-60.4 Ω=5 Ω. (2)如圖(乙)所示 Ix=I2-I1=0.3 A-0.1 A=0.2 A, 要使兩個用電器都能正常工作,Rx的阻值為 Rx=U額Ix=60.2 Ω=30 Ω. 答案:(1)5 Ω　(2)30 Ω 5