高中物理选修31课时作业214 课时1 串联和并联电路的特点 限流电路与分压电路.docx

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高中物理选修31课时作业214课时1串联和并联电路的特点限流电路与分压电路

4　串联电路和并联电路

课时1　串联和并联电路的特点　限流电路与分压电路

一、选择题

考点一　串、并联电路的理解

1．将一只阻值为几千欧的电阻R1和一只阻值为千分之几欧的电阻R2串联起来，则总电阻（　　）

A．很接近R1且略大于R1

B．很接近R1且略小于R1

C．很接近R2且略大于R2

D．很接近R2且略小于R2

[答案]　A

2．（多选）（2018·衡水中学微山分校期末）在如图1所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是（　　）

图1

A.

B.

C.

D.

[答案]　BCD

[解析]　由欧姆定律可知电流I＝

＝

＝

，故B、C、D正确．

3．（2018·济南市期末）两导体的I－U关系如图2所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）

图2

A．R1∶R2＝1∶3

B．R1∶R2＝3∶1

C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3

D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶1

[答案]　A

4．R1＝10Ω，R2＝20Ω，R1允许通过的最大电流为1.5A，R2两端允许加的最大电压为10V．若将它们串联，加在电路两端的最大电压是（　　）

A．45VB．5V

C．25VD．15V

[答案]　D

[解析]　本题中R1、R2串联，R1允许通过的最大电流为1.5A，经计算，R2允许通过的最大电流仅为0.5A，则通过串联电路的最大电流以最小的为准，从而求得加在电路两端的最大电压是15V，故选D.

5.如图3所示，电源内阻不计（电源两端电压恒定），已知R1＝2kΩ，R2＝3kΩ，现用一个内阻为6kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6V．若把它接在a、b两点间，电压表的读数为（　　）

图3

A．18VB．12VC．8VD．6V

[答案]　B

[解析]　电压表并联在R2两端时，并联部分的电阻为

＝

kΩ＝2kΩ，根据串联电路的分压特点可知，电源电动势为12V；电压表并联在a、b两端时，测量的是电源的电动势，所以其示数为12V，故选B.

6.在如图4所示电路中，R2＝2R1，电路两端电压恒定，当S断开时，电流表的读数为0.5A，电压表的读数为4V，则当S闭合时，电流表和电压表的读数分别为（　　）

图4

A．1.5A,6VB．0.75A,4V

C．1.5A,0VD．0A,6V

[答案]　D

[解析]　由题图可知，当S断开时，电阻R1和R2串联，U2＝

U＝

U＝4V，解得U＝6V，当S闭合时，R1被短路，电路中只有电阻R2，电流表读数为0A，电压表读数为6V，选项D正确．

7.如图5所示电路中，电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的电阻不计（电池两端电压恒定）．那么开关S接通后流过R2的电流是S接通前的（　　）

图5

A.

B.

C.

D.

[答案]　B

[解析]　设电池提供的电压为U，每个电阻的阻值为R.S接通前，流过R2的电流I＝

＝

.S接通后，流过R2的电流I′＝

×

＝

×

＝

，

＝

，B项正确．

考点二　滑动变阻器的两种接法

8.（多选）滑动变阻器的原理如图6所示，则下列说法中正确的是（　　）

图6

A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大

B．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小

C．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱

D．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱

[答案]　AD

[解析]　若将a、c两端连在电路中，aP部分将连入电路，则当滑片OP向右滑动时，aP部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，A正确；若将a、d两端连在电路中，也是aP部分将连入电路，则当滑片OP向右滑动时，aP部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B错误；A、B两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a、b两个接线柱中任意选一个，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C错误；在滑动变阻器的分压式接法中，a、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，D正确．

9.如图7所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．移动滑片P，电路的总电阻会发生变化，下列叙述正确的是（　　）

图7

A．P向左滑动时总电阻将减小

B．P向右滑动时总电阻将减小

C．P滑到最左端时总电阻为R0

D．P滑到最右端时总电阻为零

[答案]　A

[解析]　根据并联电路总电阻特点可知，P向左滑动时，电阻R减小，并联电阻将减小，A正确；P向右滑动时，电阻R增大，总电阻将增大，B错误；P滑到最左端时，电阻R0被短路，故总电阻为零，C错误；P滑到最右端时，总电阻最大，D错误．

10.（多选）如图8所示的电路中，若ab为输入端，AB为输出端，现把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央，则（　　）

图8

A．空载时输出电压UAB＝Uab

B．当AB间接上负载R时，输出电压UAB<

C．AB间的负载R越大，UAB越接近

D．AB间的负载R越小，UAB越接近

[答案]　BC

[解析]　空载时，UAB＝

Uab，A错误；AB间接入R时，R与变阻器一半电阻并联，并联后电阻小于变阻器阻值一半，所以UAB<

，B正确；R越大，并联电阻越接近变阻器阻值一半，UAB越接近

，C正确，D错误．

二、非选择题

11.如图9所示电路中的A、B两端加有电压U，若R1＝2Ω，R2＝4Ω，R3＝3Ω，通过它们的电流与电阻两端电压分别为I1、I2、I3和U1、U2、U3，则I1∶I2∶I3为多大？

U1∶U2∶U3为多大？

图9

[答案]　1∶1∶2　1∶2∶3

[解析]　由题图看出，电阻R1与R2串联，电流相等，

即I1＝I2，

根据欧姆定律U＝IR得知，

U1∶U2＝R1∶R2＝1∶2，

电阻R1与R2串联后与R3并联，并联电路电压相等，

根据欧姆定律U＝IR得知，

I2∶I3＝R3∶（R1＋R2）＝1∶2，

电压U3＝U1＋U2，

又U1∶U2＝1∶2，得到U1∶U3＝1∶3.

综上可得I1∶I2∶I3＝1∶1∶2，

U1∶U2∶U3＝1∶2∶3.

12.如图10所示，滑动变阻器的总电阻R＝1000Ω，A、B两端电压U＝100V，调节滑片P使其下部电阻R1＝400Ω.

图10

（1）空载时，C、D两端电压多大？

（2）在C、D间接入一个R0＝400Ω的电阻，C、D两端的电压多大？

[答案]　

（1）40V　

（2）25V

[解析]　

（1）滑动变阻器上部电阻R2＝R－R1＝600Ω

由串联电路上各部分电压与电阻成正比关系，得C、D两端电压为：

UCD＝

U＝

×100V＝40V.

（2）接入R0后，它与R1的并联总电阻为：

R1′＝

＝

Ω＝200Ω.

C、D两端电压为：

UCD′＝

U＝

×100V＝25V.

13．（2018·盐城市阜宁县高二上期中）如图11所示，A、B两点间电压恒定为12V，定值电阻R1＝2.4kΩ、R2＝4.8kΩ.

图11

（1）若在a、b之间接一个C＝100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电荷量；

（2）若在a、b之间接一个内阻RV＝4.8kΩ的电压表，求电压表的示数．

[答案]　

（1）8×10－4C　

（2）6V

[解析]　

（1）设电容器上的电压为UC，则UC＝

U

电容器的带电荷量Q＝CUC，解得：

Q＝8×10－4C

（2）电压表与R2并联后电阻为：

R并＝

则电压表两端的电压为UV＝

U

解得：

UV＝6V.