2020-2021学年新教材高中物理 第3章 恒定电流 第4节 串联电路和并联电路课后习题（含解析）鲁科版必修3.docx

1、第4节串联电路和并联电路1.(多选)下列叙述正确的有()A.并联电路中各支路电阻两端的电压不相等B.用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大C.并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻D.串联电路任一电阻增大(其他电阻不变),总电阻一定增大解析由并联电路的特点知,并联电路的总电阻比任一支路的阻值都要小,且任一支路电阻增大(其他支路不变),总电阻增大,各电阻两端的电压相等,所以A、C错误;用同一表头改装成的电压表,电压表的量程越大,其内阻越大,故B正确;串联电路任一电阻增大(其他电阻不变),总电阻一定增大,故D正确。答案BD2.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为

2、12,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1U2为()A.12B.21C.14D.41解析由题意知两电阻并联时有I1R1=I2R2,故R1R2=I2I1=21,所以当R1与R2串联时U1U2=R1R2=21,故B正确。答案B3.如图所示,电路有三个电阻组成,已知R1R2R3=136,则电路工作时,电压U1U2为()A.16B.19C.13D.12解析R2、R3并联后与R1串联,故U2=U3,I2+I3=I1,R2、R3并联后的阻值R23=R2R3R2+R3=2R1,由U=IR知U1U2=12,D正确。答案D4.(多选)把“表头”G改装成大量程电流表时,下列说法正确的是()

3、A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流B.改装成电流表后,“表头”G本身允许通过的最大电流并不改变C.改装后,“表头”G自身的电阻减小了D.改装后使用时,“表头”G本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了解析把“表头”G改装成大量程的电流表时,只是并联了一个分流电阻,使整体并联电路允许通过的最大电流增大,但“表头”的各特征参量都不变,故B、D正确,A、C错误。答案BD5.(20192020学年安徽黄山高二上期末质量检测)某同学要把一个量程为200 A,内阻为300 的直流电流计G,改装成测量范围是04 V的直流电压表,那么()A.串联一个阻值为20 k的电阻B.并联一个阻值为19

4、.7 k的电阻C.改装后的电压表内阻为20 kD.改装后的电压表内阻为19.7 k解析把电流计改装成电压表,需要串联一个电阻,由于改装后量程扩大的倍数为n=420010-6300=2003,所以串联电阻阻值R=3002003-1=19.7k,所以AB错误;改装后总阻值为串联电阻加上电流计阻值,所以总内阻为20k,C正确,D错误。答案C6.把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论正确的是()A.P甲=P乙B.P甲=3P乙C.P乙=3P甲D.P乙3P甲解析设每个灯泡正常工作时的电流为I,则题图甲中电路的总电流为3

5、I,P甲=12V3I,题图乙中电路的总电流为I,P乙=12VI,故有P甲=3P乙,B正确。答案B7.如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500 mA,内阻Rg=200 ,将它改装为有01 A和010 A两种量程的电流表,求R1、R2的阻值。解析当公共端与“1A”端接入电路时,满偏电流I1=1A,当公共端与“10A”端接入电路时,满偏电流I2=10A。当公共端与“1A”端接入电路时,电阻R1和R2串联,再与表头内阻Rg并联。由并联电路的特点可得R1+R2=IgRgI1-Ig。代入Ig、I1、Rg的数值,可得R1+R2=200当公共端与“10A”端接入电路时,电阻R2与表头内阻Rg串联,再与电阻

6、R1并联。由并联电路的特点可得Ig(Rg+R2)=(I2-Ig)R1代入Ig、I2、Rg的数值可得R2+200=19R1由解得R1=20,R2=180。答案R1=20 R2=180 8.把3 k的R1与4 k的R2串联起来接到电压U恒为40 V电路中。现在用一个电压表接到R2的两端,测得R2两端电压的示数为20 V。若把这个电压表接到电阻R1的两端,其示数为多少?此时电路中的总电流是多少?解析根据串、并联电路的特点及已知条件U2=U-U1显然R2RVR2+RV=R1代入数值可得:RV=12k现将电压表与电阻R1并联,其等效电路如图所示。RV与R1并联后的总电阻R1=RVR1RV+R1=2.4k

7、,R1R1+R2=U1U解得U1=15V电路中的总电流I=UR1+R2=6.25mA。答案15 V6.25 mA能力提升1.(多选)如图所示的电路中,若a、b端为输入端,A、B为输出端,并把滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的中央,则()A.空载时输出电压UAB=Uab2B.当A、B间接上负载R时,输出电压UABUab2C.A、B间的负载R越大,UAB越接近Uab2D.A、B间的负载R越小,UAB越接近Uab2解析空载时A、B间的电压为总电压的一半,即UAB=Uab2,故选项A正确。当A、B间接上负载R后,R与滑动变阻器的下半部分并联,并联电阻小于变阻器总阻值的一半,故输出电压UABUab2,但R

8、越大,并联电阻的总阻值越接近于滑动变阻器总阻值的一半,UAB也就越接近Uab2,R越小,并联电阻的总阻值越小,UAB就越小,故选项B、C正确,选项D错误。答案ABC2.(多选)(20192020学年安徽合肥六校高二上期末考试)有两个相同的灵敏电流计,允许通过的电流最大值为Ig=1 mA,表头内阻为Rg=50 ,若改装成一个量程为03 V的电压表和一个量程为00.6 A的电流表,应给它们分别()A.串联一个550 的电阻改装成电压表B.串联一个2 950 的电阻改装成电压表C.并联一个0.083 的电阻改装成电流表D.并联一个0.017 的电阻改装成电流表解析把灵敏电流表改装成3V的电压表需要串

9、联分压电阻,串联电阻阻值R=UIg-Rg=30.001-50=2950,A错误,B正确;把灵敏电流计改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值R=IgRgI-Ig=0.001500.6-0.0010.083,C正确,D错误。答案BC3.(20192020学年广东广州越秀高二上期末)如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200 A,已测得它的内阻为490 ,图中电阻箱读数为10 。现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知()A.M、N两端的电压为1 mVB.M、N两端的电压为100 mVC.流过M、N的电流为2 A

10、D.流过M、N的电流为10 mA解析M、N两端电压U=IgRg=20010-6490V=98mV,A、B错误;流过M、N的电流为I=Ig+UR=20010-6A+0.09810A=10mA,C错误,D正确。答案D4.(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按如图所示接入电路,则()A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角

11、解析A1、A2处相当于表头和分流电阻四个元件并联,显然流过A1、A2两电流表表头的电流相等,故两表指针偏转角相等,但两表头的读数分别为流过表头与分流电阻的电流之和,A1的分流电阻小,电流大,A正确,B错误;V1、V2表处相当于两表头和各自的分压电阻四个元件串联,两表头指针偏角也相等,V1表分压电阻大,读数大,C错误,D正确。答案AD5.如图所示,R1=2 ,R2=3 ,滑动变阻器最大值R3=5 ,则当滑片从a滑到b的过程中,安培表示数的最小值为多少?解析设滑片上部分电阻为x,则下部分为(5-x),总电阻R=(2+x)(8-x)2+x+8-x由数学知识可知当2+x=8-x,即x=3时,R最大,此

12、时Rmax=5510=2.5安培表的示数最小Imin=URmax=52.5A=2A。答案2 A6.电饭煲的电路图如图所示,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103 )时会自动断开;S2是一个自动温控开关,当温度低于60 时会自动闭合,温度高于80 时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,它在保温状态下是不亮的,黄灯是保温状态下的指示灯。限流电阻R1=R2=500 ,加热电阻丝R3=50 ,两灯的电阻不计。(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温的过程)。(2)简要回答,如果不闭合开关S1,电饭煲能将饭煮熟吗?(3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲的消耗功

13、率之比。解析(1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S2自动闭合,同时把手动开关S1关闭,这时黄灯短路红灯亮,电饭煲处于加热状态。加热到80时,S2自动断开,S1仍闭合待电饭煲中水烧干后,温度升高到103时,开关S1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态。由于电饭煲散热,待温度下降至60时,S2自动闭合,电饭煲重新处于加热状态,待温度上升到80时,又自动断开,电饭煲再次处于保温状态。(2)不能,因为如果不闭合S1,则只能将食物加热至80。(3)设电饭煲处于加热状态时,功率为P1,P1=U2R23=22025050050+500W=1064.8W设电饭煲处于保温状态时消耗的功率为P2,则P2=U2R1+R23=2202500+50050500+50W88.7W所以P1P2121。答案见解析