資源簡介

PAGE
課時跟蹤檢測(十四) 串聯電路和并聯電路
A組—重基礎·體現綜合
1．(多選)下列說法中正確的是(　　)
A．一個電阻和一根理想導線并聯，總電阻為零
B．并聯電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻
C．并聯電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻也增大
D．并聯電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻一定減小
解析：選ABC　由并聯電路的特點知：并聯電路的總電阻比各支路中的任意一個分電阻的阻值都要小，且任一支路的電阻增大時(其他支路不變)，總電阻也增大，所以A、B、C正確，D錯誤。
2.如圖所示是兩只定值電阻R1、R2的I U圖像。有關R1、R2的大小，及它們串聯或并聯后的I U圖像所在區域，下列判斷正確的是(　　)
A．R1＜R2，串聯后在區域Ⅲ
B．R1＜R2，串聯后在區域Ⅰ
C．R1＞R2，并聯后在區域Ⅲ
D．R1＞R2，并聯后在區域Ⅱ
解析：選A　因為I U圖像的斜率的倒數表示電阻的大小，所以斜率越大，電阻越小，故R13.如圖所示，A、B間電壓恒為U，當滑動變阻器的滑片P逐漸向A端移動的過程中燈泡上的電壓數值(　　)
A．一直為U B．一直為0
C．逐漸增大到U D．逐漸增大到0
解析：選C　滑動變阻器為分壓式接法，燈泡兩端的電壓在0～U范圍內變化，所以滑動變阻器的滑片P向A端移動過程中燈泡兩端的電壓逐漸增大到U，選項C正確。
4．已知通過三個并聯支路的電流之比是I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，則三個并聯支路的電阻之比R1∶R2∶R3為(　　)
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1
C．2∶3∶6 D．6∶3∶2
解析：選D　由歐姆定律有R＝，在并聯電路中，電壓相等，所以有R1∶R2∶R3＝∶∶＝∶∶＝6∶3∶2。
5．如圖所示，R2＝R4，理想電壓表V1的示數為70 V，理想電壓表V2的示數為50 V，則A、B間的電壓為(　　)
A．140 V B．120 V
C．100 V D．無法計算
解析：選B　理想電壓表所在支路不通，則題圖所示電路是四個電阻串聯，電壓表V1測量的是R1和R2兩端的電壓之和，電壓表V2測量的是R2和R3兩端的電壓之和。因為R2＝R4，所以電壓表V2相當于測的是R3和R4兩端的電壓之和，即A、B間的電壓為電壓表V1的示數與電壓表V2的示數之和，則A、B間的電壓為50 V＋70 V＝120 V，選項B正確。
6．電流表的內阻Rg＝200 Ω，滿偏電流Ig＝1 mA，現欲把這個電流表改裝成量程為3.0 V的電壓表，正確的是(　　)
A．串聯一個0.2 Ω的電阻
B．并聯一個0.2 Ω的電阻
C．串聯一個2 800 Ω的電阻
D．串聯一個1 800 Ω的電阻
解析：選C　將電流表改裝成大量程的電壓表需要將一個定值電阻與表頭串聯分壓，設串聯的定值電阻為R，則有Ig(Rg＋R)＝Um，解得R＝－Rg＝ Ω－200 Ω＝2 800 Ω，C正確，A、B、D錯誤。
7.如圖所示，電源兩端電壓恒定，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，現用一個內阻為6 kΩ的電壓表并聯在R2的兩端，電壓表的讀數為6 V。若把它接在a、b兩點間，電壓表的讀數為(　　)
A．18 V B．12 V
C．8 V D．6 V
解析：選B　電壓表并聯在R2兩端時，并聯部分的電阻為＝ kΩ＝2 kΩ，根據串聯電路的分壓特點可知，a、b兩端的電壓為12 V，所以電壓表接在a、b兩端時，其示數為12 V，故選B。
8．磁電式電流表(表頭)最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，由于線圈的導線很細，允許通過的電流很弱，所以在使用時還要擴大量程。已知某一表頭G，內阻Rg＝30 Ω，滿偏電流Ig＝5 mA，要將它改裝為量程為0～3 A的電流表，所做的操作是(　　)
A．串聯一個570 Ω的電阻
B．并聯一個570 Ω的電阻
C．串聯一個0.05 Ω的電阻
D．并聯一個0.05 Ω的電阻
解析：選D　把電流計改裝成電流表需并聯一個分流電阻，改裝后量程為3 A，所以R＝＝ Ω＝0.05 Ω，故D正確，A、B、C錯誤。
9．(多選)如圖所示，甲、乙兩個電路都由一個靈敏電流計G和一個電阻箱R組成，它們中一個是測電壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結論中正確的是(　　)
A．甲表是電流表，R增大時量程增大
B．甲表是電流表，R增大時量程減小
C．乙表是電壓表，R增大時量程減小
D．乙表是電壓表，R增大時量程增大
解析：選BD　電壓表電阻分壓，串聯一個電阻；電流表電阻分流，并聯一個電阻，所以甲表為電流表，乙表為電壓表。并聯電路電阻R大時分流少，所以R增大時量程減小，A錯誤，B正確；串聯電路電阻R大時分壓多，所以R增大時量程增大，C錯誤，D正確。
組—重應用·體現創新
10．用伏安法測電阻，可采用如圖所示的甲、乙兩種接法。其所用電壓表內阻為5 000 Ω，電流表內阻為0.5 Ω。
(1)當測量100 Ω左右的電阻時，宜采用________電路。
(2)現采用乙電路測量某電阻的阻值時，兩電表的讀數分別為10 V、0.5 A，則此電阻的測量值為________ Ω，真實值為________ Ω。
解析：(1)＝ Ω＝50 Ω＜Rx，Rx為大電阻，故電流表采用內接法誤差較小，應用甲電路。
(2)如果采用乙電路，則有
R測＝＝ Ω＝20 Ω，
＋＝I
解得Rx≈20.1 Ω。
答案：(1)甲　(2)20　20.1
11．如圖所示的電路中，小量程電流表的內阻Rg＝100 Ω，滿偏電流Ig＝1 mA，R1＝900 Ω，R2＝ Ω。
(1)當S1和S2均斷開時，改裝成的是________表，最大量程是________；
(2)當S1和S2均閉合時，改裝成的是________表，最大量程是________。
解析：(1)當兩開關都斷開時，表頭和R1串聯，改裝成的是電壓表，最大量程為U＝(R1＋Rg)Ig＝1 000×0.001 V＝1 V。
(2)當兩開關均閉合時，由于有并聯電路，所以改裝成的是電流表，最大量程是I＝Ig＋＝0.001 A＋ A＝1 A。
答案：(1)電壓　1 V　(2)電流　1 A
12．如圖甲所示為磁電式電流表的內部構造示意圖，磁電式電流表(表頭)最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，由于線圈的導線很細，允許通過的電流很小，所以在使用時還要擴大量程。一電流表的量程為100 μA，內阻為100 Ω。現串聯一個9 900 Ω的電阻將它改裝成電壓表(原電流表的表盤未改動)。如果用改裝后的電壓表測量某一電路，電壓表示數如圖乙所示。
(1)該電壓表的量程是多少？
(2)此時電壓表的示數是多少？
解析：(1)根據串聯電路的電壓特點有U＝IgR＋IgRg＝Ig(R＋Rg)＝10－4×(9 900＋100)V＝1 V，故量程為0～1 V。
(2)由題圖知，此時指針所表示的電壓為U＝×1 V＝0.8 V。
答案：(1)0～1 V　(2)0.8 V
13．如圖所示，A、B兩點間電壓恒定為12 V，定值電阻R1＝2.4 kΩ、R2＝4.8 kΩ。
(1)若在a、b之間接一個C＝100 μF的電容器，閉合開關S，電路穩定后，求電容器上所帶的電荷量；
(2)若在a、b之間接一個內阻RV＝4.8 kΩ的電壓表，求電壓表的示數。
解析：(1)設電容器上的電壓為UC，則UC＝U
電容器的帶電荷量Q＝CUC，
解得：Q＝8×10－4 C。
(2)電壓表與R2并聯后電阻為：
R并＝
則電壓表兩端的電壓為UV＝U
解得：UV＝6 V。
答案：(1)8×10－4 C　(2)6 V
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共47張PPT)
4　串聯電路和并聯電路
核心素養點擊
物理觀念 (1)分析得出串聯和并聯電路電流、電壓的關系式，并理解其含義。
(2)依據電流和電壓的關系，推導得到串聯和并聯電路總電阻的表達式。
科學思維 (1)體會等效思想在物理中的運用。
(2)通過建立簡化模型，應用串、并聯電路規律分析電流表及電壓表的改裝原理。
(3)理想電表是一種科學抽象的產物，進一步體會理想化模型的思想方法。
科學態度與責任 體會嚴謹的科學推理過程，能正確認識科學的本質。
一、串聯電路和并聯電路中的電流、電壓和電阻關系
1．填一填
(1)定義
①串聯電路：把幾個導體(用電器)依次首尾連接，接入電路的連接方式，如圖甲所示。
②并聯電路：把幾個導體(用電器)的一端連在一起，另一端也連在一起，再將兩端接入電路的連接方式，如圖乙所示。
(2)串聯電路和并聯電路的比較
2．判斷
(1)串聯電路兩端的總電壓一定比某一導體兩端的電壓高。 ( )
(2)并聯電路干路上的電流一定比通過某一導體的電流大。 ( )
(3)電路中電阻的個數越多，電路的總電阻越大。 ( )
√
√
×
3．想一想
每年春節期間，大街小巷的樹上都掛滿了裝飾用的串串小彩燈，當夜幕降臨的時候，火樹銀花，非常好看，這些小彩燈的額定電壓一般只有幾伏，但大多數都使用了220 V的家用照明電路，這些小彩燈是怎樣連接的？
提示：小彩燈串聯連接。
1．填一填
(1)小量程電流表G(表頭)的三個參量：
(2)電表改裝原理：
①電壓表改裝：將表頭 一個較大電阻，如圖甲所示：
甲
②電流表改裝：將表頭 一個較小電阻，如圖乙所示：
乙
串聯
串聯
2．判斷
(1)把小量程的電流表改裝成大量程的電流表需串聯一個電阻。 ( )
(2)若將分壓電阻串聯在電流表上改裝成電壓表后，增大了原電流表的滿偏電壓。 ( )
(3)若將分流電阻并聯在電流表兩端改裝成電流表后，分流電阻和電流表兩端的電壓相等。 ( )
×
×
√
3．選一選
(多選)把電流表改裝成電壓表時，下列說法正確的是 (　　)
A．改裝的原理是串聯電阻有分壓作用
B．改裝成電壓表后，原電流表本身允許通過的最大電流值也隨之變大了
C．改裝后原電流表自身的電阻也增大了
D．改裝后使用時，加在原電流表兩端的電壓最大值不變
解析：電流表改裝成電壓表的原理是串聯電阻的分壓作用，故A正確；電流表改裝成電壓表后，Rg、Ig、Ug均不變，故B、C錯誤，D正確。
答案：AD　
[問題驅動]
1．如圖所示，三個電阻組成串聯電路。
(1)若R1＝R2＝R3＝R，則此串聯電路的總電阻R總為多少？
提示：由于串聯電路的總電阻等于各部分電阻之和，則R總＝R1＋R2＋R3＝3R。
(2)若R12．如圖所示，三個電阻構成并聯電路。
(1)若R1＝R2＝R3＝R，則此并聯電路的總電阻R總為多少？
(2)若R1提示：由并聯電路各支路兩端電壓相等得
I1R1＝I2R2＝I3R3
又由于R1解題指導：在串、并聯電路的有關計算中，首先要明確各電阻的串、并聯關系，然后再結合串、并聯電路的特點及電流、電壓分配規律和歐姆定律列式計算。
[遷移·發散]
上述典例中，如果將1 A的電流通過a、d電路，則每個電阻兩端的電壓分別是多少？a、d之間的總電壓是多少？
提示：U1＝IR1＝8 V
U2＝IR2＝4 V
U3＝U4＝IR34＝2 V
Uad＝U1＋U2＋U3＝14 V。
解決簡單混聯電路的方法
(1)準確地判斷出電路的連接方式，畫出等效電路圖。
(2)準確地利用串、并聯電路的基本規律、特點。
(3)靈活地選用恰當的物理公式進行計算。
【素養訓練】
1. 如圖所示的電路中，R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，R3＝3 Ω，那么通過電阻R1、R2的電流強度之比I1∶I2為 (　　)
A．1∶2　　　　 　 B．3∶2
C．2∶1 D．3∶1
解析：由題圖看出，電阻R1與R2并聯，電壓相等，即U1＝U2。根據歐姆定律U＝IR得知，I1∶I2＝R2∶R1＝2∶1，故C正確，A、B、D錯誤。
答案：C　
2．把6個相同的電燈接成如圖甲、乙所示兩電路，通過調節供電電壓與變阻器R1、R2的阻值，使兩組電燈均能正常發光，并且兩電路消耗的總電功率也相同，則R1、R2大小滿足 (　　)
A．R2＝9R1　　　　　　 B．R2＝6R1
C．R2＝3R1 D．R1＝R2
3．實驗室有一盞“40 V　5.0 A”的弧光燈，要使它接入220 V的電路中能正常工作，應該 (　　)
A．串聯一個阻值為36 Ω的電阻后接入電路中
B．串聯一個阻值為72 Ω的電阻后接入電路中
C．并聯一個阻值為36 Ω的電阻后接入電路中
D．并聯一個阻值為72 Ω的電阻后接入電路中
[問題驅動]
如圖所示，實驗室中的電壓表和電流表都是由小量程的電流表G(表頭)改裝而成的，它們往往都有兩個量程，可以根據需要測量不同大小的電壓和電流。試討論：
(1)將小量程的電流表改裝成電壓表是并聯電阻還是串聯電阻？若改裝成量程為U的電壓表，應串聯的電阻為多大？
(2)將小量程的電流表改裝成較大量程的電流表是并聯電阻還是串聯電阻？若改裝成量程為I的電流表，應并聯多大的電阻？
【重難釋解】
1．電壓表、電流表的改裝及其特點
2．電表改裝問題的兩點提醒
(1)無論表頭G改裝成電壓表還是電流表，它的三個特征量Ug、Ig、Rg是不變的，即通過表頭的最大電流Ig并不改變。
(2)改裝后電壓表的量程指小量程電流表表頭滿偏時對應的R與表頭串聯電路的總電壓；改裝后電流表的量程指小量程電流表表頭滿偏時對應的R與表頭并聯電路的總電流。
電表改裝的認識
(1)無論表頭G改裝成電壓表還是電流表，它的三個特征量Ug、Ig、Rg是不變的，即通過表頭的最大電流Ig并不改變。
(2)電表改裝的問題實際上是串、并聯電路中電流、電壓的計算問題，只要把表頭G看成一個電阻Rg即可，切記通過表頭的滿偏電流Ig是不變的。
(3)電壓表的測量值是新改裝后的電壓表內阻Rg與R串兩端的電壓之和，電流表的測量值是通過新改裝后的電流表Rg與R并的電流之和。
解題指導：由題意和電路圖可知，該電壓表量程分別為3 V和15 V時，對應的分壓電阻分別為R1和R1＋R2。當電壓表所加電壓為量程值時，通過電流計的電流恰好達到滿偏電流。根據串聯電路電流、電壓與電阻的特點及歐姆定律，可由已知量求出分壓電阻的阻值。
電流計改裝電壓表通常要滿足三個條件：須串聯分壓電阻；改裝的電壓表達到量程值時電流計恰好達到滿偏電流；串聯的分壓電阻往往遠大于電流計的內阻。
[遷移·發散]
如果把電流計改裝為較大量程的電流表，應該怎樣確定分流電阻？請分析求解下面問題。
上述例題中滿偏電流為1 mA，內阻為100 Ω的電流計，把它改裝成量程是3 A的電流表，應并聯多大的電阻？
【素養訓練】
4.(多選)如圖是某同學改裝成某一量程電流表的原理圖(其中表頭內阻為Rg，并聯的定值電阻的阻值為R)，結果他發現該電流表的示數總是比準確值稍大一點，請問以下哪些措施可以加以改進 (　　)
A．并聯一個比Rg和R的總電阻小得多的電阻
B．給定值電阻串聯一個比R小得多的電阻
C．并聯一個比R大得多的電阻
D．給表頭串聯一個比Rg小得多的電阻
解析：由題意知，該電流表的示數總是比準確值偏大，即通過電流計 的示數偏大，可通過減小R的阻值或增大Rg的阻值加以改進，故C、D正確。
答案：CD　
5.如圖所示，表頭的內阻Rg＝10 Ω，滿偏電流Ig＝3 mA，若要改裝成0～3 V和0～15 V兩個量程的電壓表，R1和R2的值各為多少？
一、培養創新意識和創新思維
1.電子式互感器是數字變電站的關鍵裝備之一。如圖所示，某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓，ac間的電阻是cd間電阻的n－1倍。在某次測量中，輸出端數字電壓表的示數為U，求輸入端的電壓。
二、注重學以致用和思維建模
2．濟寧正在創建交通安全文明城市，遵守交通法規從我做起。根據你對斑馬線旁邊紅、綠信號燈的了解，圖中符合實際的電路圖是
(　　)
解析：對A項中的圖分析，當開關S2閉合時會造成電源短路且兩燈泡不發光，當只有S1閉合時紅、綠交通信號燈同時發光，故A不符合題意；對B項中的圖分析，兩開關均閉合時紅、綠交通信號燈同時發光，否則均不發光，故B不符合題意；對C項中的圖分析，只閉合開關S1時紅燈亮，只閉合開關S2時綠燈亮，兩燈并聯，符合實際情況，故C符合題意；對D項中的圖分析，只有開關S2閉合時，兩燈均亮，而當只閉合開關S1時，綠燈發光，故D不符合題意。
答案：C　
3.如圖所示，電熱水器金屬內膽出水口加接一個電阻，在電熱水器漏電且接地線失效時，能保障人的安全。當熱水器漏電且接地線失效時，其金屬內膽與大地間電壓為220 V，由于出水口處有電阻(簡稱“隔電電阻”), 使人體兩端的電壓不高于12 V，下列說法正確的是 (　　)
A．“隔電電阻”應選用阻值較小的電阻
B．“隔電電阻”大于“人體電阻”，且兩者串聯
C．熱水器漏電且接地線失效時，“隔電電阻”使人體內無電流通過
D．在電熱水器漏電且接地線失效時，通過“隔電電阻”的電流遠大于通過人體的電流，所以人是安全的
解析：根據題圖可知，人體和管道串聯，因此“隔電電阻”起到了分壓的作用，“隔電電阻”應選用阻值較大的電阻，使得“隔電電阻”分壓遠遠大于人體兩端分壓，從而保護人體，A錯誤，B正確；熱水器漏電且接地線失效時，人體內和“隔電電阻”會有相同電流通過，不過由于“隔電電阻”較大，使得通過人體的電流很小，C、D錯誤。
答案：B　

展開更多......

收起↑