高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用4 串联电路和并联电路练习

第十一章  电路及其应用

11.4串联电路和并联电路（二）

电表改装

一、单选题： 

1.一电压表内阻为3 kΩ，量程为0～3 V，要把它改装成一个量程为0～15 V的电压表，需要给它(　　)

A．并联一个12 kΩ的电阻

B．并联一个15 kΩ的电阻

C．串联一个12 kΩ的电阻

D．串联一个15 kΩ的电阻

答案　C

解析　电压表内阻为3 kΩ，量程为0～3 V，要把它改装成一个量程为0～15 V的电压表，需要给它串联一个电阻，阻值R＝＝12 kΩ，故选C.

2.两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5 V，表的量程是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

答案　B

解析　由于两个电压表是用相同的电流计改装的，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．

3一电流表由电流计G和电阻R并联而成，如图所示，在校准时发现此电流表的读数总比准确值稍小些，采用下列措施可使读数变准确的是(　　)

A．在R上串联一比R小得多的电阻

B．在R上串联一比R大得多的电阻

C．在R上并联一比R小得多的电阻

D．在R上并联一比R大得多的电阻

答案：A　

解析：[读数总比准确值偏小，说明流过表头的电流偏小，并联电阻稍小了些，要使电流表读数准确，应使并联电阻稍大些，故要在R上串联一个很小的电阻，A正确．]

4.如图所示，用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，c端与b端相连时，电流表示数为4.60 mA，电压表示数为2.50 V，c端与a端相连时，电流表示数为5.20 mA，电压表示数为2.30 V，比较这两次结果正确的是(　　)

A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω

B．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω

C．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω

D．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω

答案　B

解析　比较两次的电压表读数，可知ΔU＝0.20 V，则＝＝0.08；电流表示数变化ΔI＝0.60 mA，则＝＝0.130，可见>，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故应采用内接法，Rx＝≈543 Ω，此法测量值偏大，因此选项B正确．

5.如图所示用电压表和电流表测电阻，Rx为待测电阻，如果电压表的读数是3.50 V，电流表的读数是10.0 mA，电压表的内阻是1.50 kΩ，电流表的内阻是10 Ω，那么Rx的精确值为(　　)

A．457 Ω  B．350 Ω  C．360 Ω  D．1 200 Ω

答案　A

解析　通过电压表的电流IV＝＝ Ω＝×10－3 A，则Rx＝＝ Ω≈457 Ω，故选A.

二、多选题

6.如图所示的电路，将两个相同的表头分别改装成A1(0～3 A)和A2(0～0.6 A)的电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流，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 A时，A2的读数为0.6 A

D．A1的读数为1 A时，干路的电流为1.2 A

答案：AD　

解析：[A1和A2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，A正确，B错误；A1的读数为1 A时，A2的读数应为×0.6 A＝0.2 A，所以干路电流为1.2 A，C错误，D正确．]

7.两只完全相同的灵敏电流计改装成量程不同的电压表V1、V2，若将两表串联后去测某一线路的电压，则两只表(　　)

A．读数相同   B．指针偏转的角度相同

C．量程大的电压表读数大   D．量程大的电压表读数小

答案：BC　

解析：[电流表改装成电压表后，量程大的内阻大，两改装后的电压表串联在一起去测电压，每个表两端的电压与其内阻成正比，所以量程大的电压表读数大，A、D错误，C正确；两电压表串联，流过两电压表的电流相等，即流过电压表内部的表头的电流相等，所以指针偏转的角度相同，B正确．]

8.一电流表的量程为100 μA，内阻为100 Ω.现串联一个9 900 Ω的电阻将它改装成电压表(原电流表的表盘未改动)．如果用改装后的电压表测量某一电路，电压表示数如图所示，则(　　)

A．该电压表的量程是0.1 V

B．该电压表的量程是1 V

C．此时的电压是0.08 V

D．此时的电压是0.8 V

答案：BD　

解析：[根据串联电路的电压特点有U＝IgR＋IgRg＝Ig(R＋Rg)＝10－4×(100＋9 900) V＝1 V，此时指针所表示的电压为0.8 V，选项B、D正确．]

9.用如图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是(　　)

A．电压表的内电阻越小，测量越精确

B．电流表的内电阻越小，测量越精确

C．电压表的读数大于Rx两端真实电压，Rx的测量值大于真实值

D．由于电流表的分流作用，使Rx的测量值小于真实值

答案　BC

解析　该电路中电流表的读数为通过Rx的电流的真实值，电压表的读数为Rx两端的电压与电流表的分压之和，大于Rx两端的真实电压，根据欧姆定律知，Rx的测量值大于真实值，C对，D错．该电路中，Rx的测量值实际上为R测＝Rx＋RA，故电流表的内电阻越小，测量越精确，A错，B对.

10.如图所示电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表A1(0～3 A)和电流表A2(0～0.6 A)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流．则下列说法中正确的是(　　)

A．A1的指针半偏时，A2的指针也半偏

B．A1的指针还没有满偏，A2的指针已经满偏

C．A1的读数为1 A时，A2的读数为0.6 A

D．A1的读数为1 A时，干路中的电流为1.2 A

答案　AD

解析　电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，所以两表头也并联，流过两表头的电流相等，A1的指针半偏时，A2的指针也半偏，A正确，B错误；两电流表的内阻之比为1∶5，则电流之比为5∶1，A1的读数为1 A时，A2的读数为0.2 A，干路中的电流为1.2 A，C错误，D正确．

11.四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，改装好后把它们按图3所示接法连入电路，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

答案　AD

解析　电流表A1与电流表A2由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表A1与电流表A2的指针偏转角相同，电流表A1的量程较大，则电流表A1的读数较大，故A正确，B错误；电压表V1与电压表V2由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因V1量程较大，所以电压表V1的读数大于电压表V2的读数，故C错误，D正确．

三、非选择题

12．有一电流表G，内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA.

(1)要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？

(2)要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？

[解析]　(1)由题意知电流表G的满偏电压

Ug＝IgRg＝0.1 V

改装成量程为0～3 V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压

UR＝U－Ug＝2.9 V

所以分压电阻R＝＝ Ω＝2 900 Ω

改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝3 000 Ω.

(2)改装成量程为0～0.6 A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R的分流

IR＝I－Ig＝0.599 A

所以分流电阻R＝≈0.167 Ω

改装后电流表的内阻RA＝≈0.167 Ω.

[答案]　(1)2 900 Ω　3 000 Ω　(2)0.167 Ω　0.167 Ω

13.如图所示，有一个表头G，满偏电流为Ig＝1 mA，内阻Rg＝100 Ω，用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表，求R1、R2的阻值各为多大？

[解析]　当公共端与5 V端接入被测电路时，量程为U1＝5 V，当公共端与50 V端接入被测电路时，量程为U2＝50 V.

由串联电路的电压分配关系可知：

R1＝－Rg＝(－100) Ω

＝4 900 Ω＝4.9 kΩ

R2＝－Rg＝(－100) Ω

＝49 900 Ω＝49.9 kΩ.

[答案]　4.9 kΩ　49.9 kΩ

14.如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图．当使用O、A两接线柱时，量程为0～3 V；当使用O、B两接线柱时，量程为0～15 V．已知电流表的内阻Rg＝500 Ω，满偏电流Ig＝100 μA.求分压电阻R1和R2的阻值．

[解析]　在改装的电压表中，各量程达到满偏电压时，经过“表头”的电流均为满偏电流．

接O、A时：Ig＝，即

R1＝－Rg＝ Ω＝2.95×104 Ω.

接O、B时：Ig＝，即

R2＝－Rg－R1＝ Ω＝1．2×105 Ω.

[答案]　2.95×104 Ω　1.2×105 Ω

15.在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA，R1＝900 Ω，R2＝ Ω.

(1)当S1和S2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？

(2)当S1和S2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？

答案　(1)电压表　1 V　(2)电流表　1 A

解析　(1)S1和S2均断开时，电阻R1与小量程电流表G串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内阻RV＝Rg＋R1＝1 000 Ω.所以电压表两端的电压最高为：

U＝IgRV＝0.001×1 000 V＝1 V，

即改装成的电压表的量程为1 V.

(2)S1和S2均闭合时，电阻R1被短路，电阻R2与小量程电流表G并联，组成较大量程的电流表．当小量程电流表G满偏时，通过R2的电流为：IR2＝＝ A＝0.999 A，故改装成的电流表的量程为I＝IR2＋Ig＝0.999 A＋0.001 A＝1 A.