人教版 (新课标)选修34 串联电路和并联电路当堂达标检测题

第二章　恒定电流

4　串联电路和并联电路

基础过关练

题组一　对串、并联电路的理解及混联电路的分析

1.(多选)下列说法中正确的是 (　　)

A.一个电阻和一根理想导线并联,总电阻为零

B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻

C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻也增大

D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小

2.(2021天津静海大邱庄中学高二月考)两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,以下说法正确的是　              (　　)

A.R1>R2

B.R1和R2串联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅲ

C.R1=R2

D.R1和R2并联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅱ

3.(2021山西运城新绛第二中学高二月考)(多选)三个电阻R1=2 Ω、R2=3 Ω、R3=5 Ω,将它们并联后加一恒定电压U,电路如图所示。流过每个电阻的电流分别是I1、I2、I3,每个电阻两端电压分别是U1、U2、U3,则下列说法正确的是              (　　)

A.I1∶I2∶I3=5∶3∶2

B.U1∶U2∶U3=1∶1∶1

C.若再并联一个100 Ω的电阻,则并联的总阻值增大

D.若减小R1的阻值,则电路中并联的总阻值减小

4.(2020湖南常德石门一中高二期中)已知R1=6 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,A、B间的总电压为6 V,把它们接成图示电路,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为              (　　)

A.1∶1∶2　　　　　　　　B.3∶2∶1

C.1∶2∶3　　　　　　　　D.2∶1∶3

题组二　电表的改装

5.(2021河南南阳第一中学高二月考)(多选)如图所示的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是              (　　)

A.甲是电流表,R增大时量程减小

B.甲是电压表,R增大时量程增大

C.乙是电流表,R增大时量程增大

D.乙是电压表,R增大时量程增大

6.(2021浙江嘉兴高二月考)电流表的内阻是Rg=200 Ω,满刻度电流值是Ig=500 μA,现想把这个电流表改装成量程为0~1.0 V的电压表,正确的方法是              (　　)

A.串联一个0.1 Ω的电阻

B.并联一个0.1 Ω的电阻

C.串联一个1 800 Ω的电阻

D.并联一个1 800 Ω的电阻

题组三　实验电路的选择

7.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,可供选择的实验器材如下:

小灯泡L(“3.8 V　0.3 A”)

电压表V(量程0~5 V,内阻约5 kΩ)

电流表A1(量程0~100 mA,内阻约4 Ω)

电流表A2(量程0~500 mA,内阻约0.4 Ω)

滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω,额定电流1.0 A)

滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω,额定电流0.5 A)

直流电源E(电动势约为6 V,内阻不计)

开关S,导线若干

(1)在上述器材中,滑动变阻器应选　　　　;电流表应选　　　　。 

(2)在虚线框内画出实验的电路图,并在图中注明各元件的符号。

能力提升练

题组一　串、并联电路的理解和相关计算

1.(2021吉林长春外国语学校高二月考,)(多选)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R2两端的电压之比为1∶5

B.S闭合时,通过R1与R2的电流之比为2∶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7∶4

2.(2021山东烟台招远第一中学高二期中,)如图所示电路中,R1=4 Ω,R2=R3=12 Ω,R4=6 Ω,A、B间电压恒定。当开关S断开时,电压表示数为42 V,求:

(1)这时电流表示数。

(2)当开关S闭合后,电压表示数和电流表示数。

题组二　电表的改装与校对

3.(2021江西南昌第二中学高二月考,)(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

4.(2021山东济宁实验中学高二月考,)一个电流表,刻度盘的每1小格代表1 μA,内阻为Rg;如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每1小格代表n μA,则　              (　　)

A.给它串联一个电阻,阻值为nRg

B.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg

C.给它并联一个电阻,阻值为

D.给它并联一个电阻,阻值为

5.(2020甘肃兰州连片办学高二上期中,)两只电压表和是由完全相同的两个电流计改装成的,表的量程是0~5 V,表的量程是0~15 V,把它们串联起来接入电路中,则              (　　)

A.它们的示数相等,指针偏转角度也相等

B.它们的示数之比为1∶3,指针偏转角度相等

C.它们的示数相等,指针偏转角度之比为1∶3

D.它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶3

题组三　电路的选择

6.(2021河北唐山第十一中学高二月考,)(多选)如图所示,用伏安法测Rx时,不知Rx大约阻值,为了选择正确电路减小误差,先将仪器接好,只空出电压表的一个接头K,然后将K和a、b分别接触一下,则              (　　)

A.若示数有明显变化,K应接a

B.若示数有明显变化,K应接b

C.若示数有明显变化,K应接a

D.若示数有明显变化,K应接b

7.()某中学探究小组在尝试用不同的方法测量电阻的实验,其中一个成员用以下器材测量待测电阻Rx的阻值。

A.待测电阻Rx:阻值约为100 Ω;

B.电源E:电动势约为6.0 V、内阻忽略不计;

C.电流表1:量程0~50 mA、内阻r1=20 Ω;

D.电流表2:量程0~300 mA、内阻r2约为4 Ω;

E.定值电阻R0:阻值为20 Ω;

F.滑动变阻器R:最大阻值为10 Ω;

G.单刀单掷开关S、导线若干。

他测量电阻Rx所用的电路图如图所示。

(1)电路图中的电流表A1应该选择电流表　　　　(填“1”或“2”),开关S闭合前,滑动变阻器R的滑片应该移到　　　　端(填“A”“B”或“无要求”)。 

(2)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx=　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.ABC　由并联电路的特点知:并联电路的总电阻比任一支路的电阻都要小,且任一支路的电阻增大时(其他支路不变),总电阻也增大,所以A、B、C对,D错。

2.B　根据I=U可知I-U图线斜率的倒数等于电阻阻值,由题图可知,R1<R2,A、C错误;两电阻串联后,总电阻等于两电阻之和,故其I-U图线应在区域Ⅲ,故B正确;若两电阻并联,则总电阻小于其中任一电阻,故其I-U图线应在区域Ⅰ,D错误。故选B。

3.BD　三个电阻并联,则各电阻两端的电压相等,则有U1∶U2∶U3=1∶1∶1,B正确;由I=可知,I1∶I2∶I3=∶∶=∶∶=15∶10∶6,A错误;若再并联一个100 Ω的电阻,则并联的总阻值减小,C错误;若减小R1的阻值,则电路中并联的总阻值减小,故D正确。故选B、D。

4.C　R1与R2并联,则电流I1∶I2=R2∶R1=3∶6=1∶2;设R1中电流为I,则R2中电流为2I,而流过R3的电流I3=I+2I=3I,故通过它们的电流之比I1∶I2∶I3=I∶2I∶3I=1∶2∶3,故C正确。

5.AD　电流表是由灵敏电流计和一个电阻并联,并联的电阻越小,则量程越大,并联的电阻越大,则量程越小,而电压表是由灵敏电流计和一个电阻串联,串联的电阻越大,则量程越大,所以甲是电流表,R增大时量程减小,乙是电压表,R增大时量程增大,故A、D正确。

6.C　把电流表改装成量程为0~1.0 V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值为R=-Rg= Ω-200 Ω=1 800 Ω,故选C。

7.答案　(1)R1　A2　(2)电路图见解析

解析　(1)本题滑动变阻器采用分压式接法,为了便于调节,应当选用最大阻值较小的滑动变阻器,故滑动变阻器应选R1。电流表A1的量程太小,故电流表应选A2。

(2)因为灯泡的电阻比较小,电流表用外接法,电路图如图所示。

能力提升练

1.AB　S断开时,R1与R2串联,由串联电路电压规律可得U1∶U2=R1∶R2=1∶5,A正确;S闭合时,R2与R3并联,由并联电路电流规律可得I2=I3,I1=I2+I3,则通过R1与R2的电流之比为I1∶I2=2∶1,B正确;S闭合时,R2与R3并联,并联电阻R并=5 Ω,再与R1串联,则U1∶U2=R1∶R并=2∶5,C错误;S断开时,U1=UAB,S闭合时,U1'=UAB,联立可得=,D错误。故选A、B。

2.答案　(1)3.5 A　(2)27 V　6 A

解析　(1)当开关S断开时,电压表测的是R2两端的电压,

则通过R2的电流:I== A=3.5 A,电流表与R2串联,所以电流表的示数为3.5 A。

(2)当开关S断开时,R4两端的电压为:U4=IR4=3.5×6 V=21 V

则A、B间的电压为:UAB=UV+U4=42 V+21 V=63 V

当开关S闭合后,R1与R2并联,并联电阻为:R12==3 Ω

R3与R4并联,并联电阻为:R34==4 Ω

所以此时电路的总电阻为:R=R12+R34=7 Ω

则电路的总电流为:I总== A=9 A

所以电压表的示数为:UV'=I总R12=9×3 V=27 V

则R3与R4并联电压为:U34=UAB-UV'=63 V-27 V=36 V

所以电流表的示数为:I'== A=6 A

3.BC　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,由欧姆定律可知IgRg=(I-Ig)(R1+R2),解得Rg== Ω=200 Ω,C正确,D错误。故选B、C。

4.D　当每小格代表n μA时,每小格表示的通过表头G的电流仍是1 μA,另外的(n-1)μA由分流电阻R分担,由并联电路各支路电压相等得1×Rg=(n-1)R,即R=,故选项D正确。

5.B　由于两个电压表是用相同的电流计改装成的,当两个电压表串联使用时,通过两表的电流是相同的,所以表头指针偏转的角度是相同的;刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压,与量程成正比,故选项B正确,选项A、C、D错误。

6.BC　若K从a移到b时,电流表读数有明显变化,说明电压表的分流明显,K应接在b处,故A错误,B正确;若K从a移到b时,电压表读数有明显变化,说明电流表的分压明显,K应接在a处,故C正确,D错误。故选B、C。

7.答案　(1)1　A　(2)R0-r1

解析　(1)如果电流表A1选择电流表1,那么就可以计算出待测电阻Rx两端的电压,即U=(I2-I1)R0-I1r1,从而根据欧姆定律得出Rx的阻值,选择电流表2存在误差,则电流表A1应选择电流表1;开关S闭合前,滑动变阻器R的滑片应移到A端,这样做可以保证开关S闭合后电路的安全。

(2)根据欧姆定律可知,待测电阻Rx=,由电路特点可得U=(I2-I1)R0-I1r1,I=I1,代入公式可得Rx=R0-r1。