鲁科版物理高中必修第三册同步练习3.4 串联电路和并联电路

第4节 串联电路和并联电路必备知识基础练1.电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,下列说法错误的是(  )A.电路中的电流为0.6AB.电阻R2的阻值为20ΩC.三个电阻两端的总电压为21VD.电阻R3两端的电压为4V2.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∶3B.3∶2∶1C.2∶3∶6D.6∶3∶23.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∶6B.1∶9C.1∶3D.1∶24.电流表的内阻是Rg=200Ω,满刻度电流值是Ig=500μA,现欲把这个电流表改装成量程为1.0V的电压表,正确的方法是(  )A.串联一个0.1Ω的电阻B.并联一个0.1Ω的电阻C.串联一个1800Ω的电阻D.并联一个1800Ω的电阻 5.某同学要把一个量程为200μA,内阻为300Ω的直流电流计G,改装成测量范围是0~4V的直流电压表,那么(  )A.串联一个阻值为20kΩ的电阻B.并联一个阻值为19.7kΩ的电阻C.改装后的电压表内阻为20kΩD.改装后的电压表内阻为19.7kΩ6.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7.如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=500mA,内阻Rg=200Ω,将它改装为有0~1A和0~10A两种量程的电流表,求R1、R2的阻值。8.把3kΩ的R1与4kΩ的R2串联起来接到电压U恒为40V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20V。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?关键能力提升练9.(多选)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10.(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.如图所示,R1=2Ω,R2=3Ω,滑动变阻器最大值R3=5Ω,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?12.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=500Ω,加热电阻丝R3=50Ω,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。参考答案1.D2.D 由欧姆定律有R=UI,在并联电路中,电压相等,所以有R1∶R2∶R3=1I1∶1I2∶1I3=11∶12∶13=6∶3∶2。3.D 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U1∶U2=1∶2,D正确。4.C 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=UIg-Rg=1800Ω,即应串联一个1800Ω的电阻,C正确。5.C 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=2003,所以串联电阻阻值R=19.7kΩ,A、B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20kΩ,C正确,D错误。6.B 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=12V×3I,题图乙中电路的总电流为I,P乙=12V×I,故有P甲=3P乙,B正确。7.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=200Ω①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+200Ω=19R1②由①②解得R1=20Ω,R2=180Ω。答案R1=20Ω R2=180Ω 8.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=12kΩ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=2.4kΩR1'R1'+R2=U1U解得U1=15V电路中的总电流I=UR1'+R2=6.25mA。答案15V 6.25mA9.BC 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。10.AD 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。11.解析设滑片上部分电阻为xΩ,则下部分为(5-x)Ω,总电阻R=(2Ω+x)(8Ω-x)2Ω+x+8Ω-x 由数学知识可知当2Ω+x=8Ω-x,即x=3Ω时,R最大,此时Rmax=5×510Ω=2.5Ω安培表的示数最小Imin=URmax=52.5A=2A。答案2A12.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=220250×50050+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=88.7W所以P1∶P2=12∶1。答案见解析