第3章 恒定电流 第4节 串联电路和并联电路 试卷
展开第4节 串联电路和并联电路
课后篇素养形成
合格考达标练
1.(2021辽宁本溪检测)电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10 Ω、R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,下列说法中错误的是( )
A.电路中的电流为0.6 A
B.电阻R2的阻值为20 Ω
C.三个电阻两端的总电压为21 V
D.电阻R3两端的电压为4 V
解析电路中电流I= A=0.6 A;R2阻值为R2= Ω=20 Ω,三个电阻两端的总电压U=I(R1+R2+R3)=21 V;电阻R3两端的电压U3=IR3=0.6×5 V=3 V。
答案D
2.(2021浙江绍兴检测)已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为( )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1
C.2∶3∶6 D.6∶3∶2
解析由欧姆定律有R=,在并联电路中,电压相等,所以有R1∶R2∶R3==6∶3∶2。
答案D
3.如图所示,电路有三个电阻组成,已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路工作时,电压U1∶U2为( )
A.1∶6 B.1∶9
C.1∶3 D.1∶2
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==2R1,由U=IR知U1∶U2=1∶2,D正确。
答案D
4.(2021海南海口检测)电流表的内阻是Rg=200 Ω,满刻度电流值是Ig=500 μA,现欲把这个电流表改装成量程为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
解析把电流表改装成电压表需串联一个电阻R,改装后U=Ig(Rg+R),解得R=-Rg=-200 Ω=1 800 Ω,即应串联一个1 800 Ω的电阻,C正确。
答案C
5.某同学要把一个量程为200 μA,内阻为300 Ω的直流电流计G,改装成测量范围是0~4 V的直流电压表,那么 ( )
A.串联一个阻值为20 kΩ的电阻
B.并联一个阻值为19.7 kΩ的电阻
C.改装后的电压表内阻为20 kΩ
D.改装后的电压表内阻为19.7 kΩ
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=,所以串联电阻阻值R=300×=19.7 kΩ,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20 kΩ,C正确,D错误。
答案C
6.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3I,P甲=12 V×3I,题图乙中电路的总电流为I,P乙=12 V×I,故有P甲=3P乙,B正确。
答案B
7.如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500 mA,内阻Rg=200 Ω,将它改装为有0~1 A和0~10 A两种量程的电流表,求R1、R2的阻值。
解析当公共端与“1 A”端接入电路时,满偏电流I1=1 A,当公共端与“10 A”端接入电路时,满偏电流I2=10 A。当公共端与“1 A”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=。
代入Ig、I1、Rg的数值,可得R1+R2=200 Ω①
当公共端与“10 A”端接入电路时,电阻R2与表头内阻Rg串联,再与电阻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 Ω=19R1 ②
由①②解得R1=20 Ω,R2=180 Ω。
答案R1=20 Ω R2=180 Ω
8.把3 kΩ的R1与4 kΩ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=R1
代入数值可得:RV=12 kΩ
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'==2.4 kΩ,
解得U1=15 V
电路中的总电流I==6.25 mA。
答案15 V 6.25 mA
等级考提升练
9.(多选)(2021江苏南通检测)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
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。
答案BC
10.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 μA,已测得它的内阻为490 Ω,图中电阻箱读数为10 Ω。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 mV
B.M、N两端的电压为100 mV
C.流过M、N的电流为2 μA
D.流过M、N的电流为10 mA
解析M、N两端电压U=IgRg=200×10-6×490 V=98 mV,A、B错误;流过M、N的电流为I=Ig+=200×10-6 A+ A=10 mA,C错误,D正确。
答案D
11.(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
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AD
12.如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,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 Ω,则下部分为(5-x) Ω,
总电阻R=
由数学知识可知当2 Ω+x=8 Ω-x,即x=3 Ω时,R最大,此时R max= Ω=2.5 Ω
安培表的示数最小Imin= A=2 A。
答案2 A
13.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 Ω,加热电阻丝R3=50 Ω,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= W=1 064.8 W
设电饭煲处于保温状态时消耗的功率为P2,则
P2= W=88.7 W
所以P1∶P2=12∶1。
答案见解析
