【物理】2019届一轮复习人教版串联电路和并联电路学案

【物理】2019届一轮复习人教版串联电路和并联电路学案

重难讲练 一、串联电路和并联电路的特点 ‎1. 串联电路的特点 ‎(1)串联电路各处的电流相等，即：I＝I1＝I2＝I3.‎ ‎(2)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和，即：U＝U1＋U2＋U3.‎ ‎(3)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，即R＝R1＋R2＋R3.‎ ‎(4)串联电阻具有分压作用：串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即：＝＝＝I.‎ ‎2. 并联电路的特点 ‎(1)并联电路的总电流等于各支路电流之和，即：‎ I＝I1＋I2＋I3.‎ ‎(2)并联电路的总电压与各支路电压相等，即：‎ U＝U1＝U2＝U3.‎ ‎(3)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即：＝＋＋.^ 中教 ]‎ ‎(4)并联电路具有分流作用：并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比，即：I1R1＝I2R2＝I3R3＝U.[来 源^ :中教 ]‎ ‎3. 串联电路、并联电路总电阻的比较 串联电路的总电阻R总 并联电路的总电阻R总 不同点 n个相同电阻R串联，总电阻R总＝nR n个相同电阻R并联，总电阻R总＝ R总大于任一电阻阻值 R总小于任一电阻阻值 一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻 一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻 相同点 多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小 ‎[中国教育出版 ]‎ ‎4. 处理串联、并联电路以及简单的混联电路的方法：‎ ‎ (1)准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图；‎ ‎(2)正确利用串联、并联电路的基本规律、性质；[w ww . ste p. com ]‎ ‎(3)灵活选用恰当的公式进行计算.‎ ‎5.‎ ‎ 电路简化的原则：(1)无电流的支路去除；(2)电势相等的各点合并；(3)理想导线可任意长短；(4)理想电流表的电阻为零，理想电压表的电阻为无穷大；(5)电压稳定时电容器可认为断路. 中 教 ^ ]‎ ‎【典例1】电阻R1阻值为6Ω，与电阻R2并联后接入电路中，通过它们的电流之比Il：I2=2:3，则电阻R2的阻值和总电阻的阻值分别为 ( )‎ A． 4Ω，2.4Ω B． 4Ω，3.6Ω C． 9Ω，3.6Ω D． 9Ω，4.5Ω ‎【答案】A ‎【解析】并联电路中电流之比等于电阻的反比，则有：，解得：，则总电阻为：，故选A。‎ ‎【典例2】如图所示，R1＝2 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω，A、B两端接在电压恒定的电源上，则(　　)[w ww. s t ep ]‎ A.S断开时，R1与R2的电压之比为1∶5‎ B.S闭合时，通过R1与R2的电流之比为2∶1[ww w. ^ st ep.c om]‎ C.S闭合时，R1与R2两端的电压之比为1∶5[ww^w. st ep. c om]‎ D.S断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为2∶1‎ ‎【答案】AB ‎【跟踪训练】‎ ‎1.(多选)下列说法中正确的是(　　)‎ A.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零 B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻 C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大 D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小 ‎【答案】ABC ‎【解析】由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路的阻值都要小，且任一支路电阻增大时(其他支路不变)，总电阻也增大，所以A、B、C对，D错.‎ ‎2. 如图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是(　　 ) s tep^ ]‎ A. B. C. D. ‎【答案】BC ‎【解析】由欧姆定律和串联电路特点知B、C正确。‎ ‎3. 如图所示电路中，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K接通后流过R2的电流是K接通前的(　　) s tep ]‎ A. B. C. D. ‎【答案】B step ]‎ ‎4.如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V.若把它接在a、b两点间，电压表的读数为(　　)[ ^: 中教 ]‎ ‎[中国 教育 ^出 版 ]‎ A.18 V B.12 V C.8 V D.6 V[来 源 :中国教育出版 ]‎ ‎【答案】B[www. ^ st ep.co m ]‎ ‎【解析】电压表并联在R2两端时，并联部分的电阻为＝ kΩ＝2 kΩ，根据串联电路的分压特点可知，电源电动势为12 V；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12 V.故选B.‎ 三、电压表、电流表的改装及其特点 项目 小量程电流表G改装成大量程电压表V 小量程电流表G改装成大量程电流表A 电路结构 R的作用 分压 分流 扩大量程 的计算 U＝Ig(R＋Rg) ‎ R＝－Rg IgRg＝(I－Ig)R R＝Rg 电表的 总内阻 RV＝Rg＋R RA＝ 使用 并联在被测电路中，“＋”接线柱接电势较高的一端 串联在被测支路中，电流从“＋”接线柱流入 电表改装问题的三点提醒 ‎(1)无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变。[ :中 教 ]‎ ‎(2)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头G看成一个电阻Rg即可，切记通过表头的满偏电流Ig是不变的。‎ ‎ (3)改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压，改装后的电流表表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流。‎ ‎【典例3】有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 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？‎ ‎【答案】(1)990 Ω　1 000 Ω　(2)0.05 Ω　0.05 Ω ‎【解析】(1)由题意知电流表G的满偏电压 Ug＝IgRg＝0.03 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＝2.97 V 所以分压电阻R＝＝ Ω＝990 Ω 改装后电压表的内阻RV＝Rg＋R＝1 000 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＝0.597 A 所以分流电阻R＝≈0.05 Ω 改装后电流表的内阻RA＝≈0.05 Ω.‎ ‎【跟踪训练】‎ ‎1.把表头G改装成大量程电流表时，下列说法正确的是(　　)‎ A.改装原理为并联电阻能增大通过G的电流 B.改装成电流表后，表头G本身允许加的电压增大了 C.改装后，表头G自身的电阻减小了 D.改装后使用时，表头G本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了 ‎【答案】D ‎【解析】把表头G改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增大，但表头的各特征量都不变，故D对，A、B、C错. st ep .c om]‎ ‎2. 如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是(　　)[来 源: 中国 教 育 出版 ]‎ A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A B.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A ‎【答案】C[来 源:中国教育 出版 ^ ]‎ ‎3．如图所示，电流计的内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=1mA，R1=900Ω，R2=100/999Ω，则下列说法正确的是：‎ A． 当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A B． 当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是10V C． 当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是0.1A[w ww . ste p ]‎ D． 当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A s tep .co^m]‎ ‎【答案】D ^step.co m]‎ ‎【解析】AB：当S1和S2均断开时，表头与R1串联，所以虚线框中可等效为电压表。最大量程[ ^: step ]‎ ‎。故AB两项错误。‎ CD：当S1和S2均闭合时，R1被短路，R2与表头并联，所以虚线框中可等效为电流表，最大量程 ‎。故C项错误，D项正确。[中国 教育 出版^ ]‎ ‎4. 已知电流表的内阻Rg为100 Ω，满偏电流为1 mA，则电阻R1的阻值是 Ω，电阻R2的阻值是 Ω.‎ ‎【答案】2 900　12 000‎ ‎5. 已知电流表的内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，要把它改装成量程是6 V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A的电流表，应并联多大的电阻？‎ ‎【答案】1 880 Ω　0.12 Ω ‎【解析】改装成电压表时应串联一个分压电阻，由欧姆定律得：U＝Ig(Rg＋R)，‎ 分压电阻：R＝－Rg＝ Ω－120 Ω＝1 880 Ω.‎ 改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得：‎ IgRg＝(I－Ig)R 分流电阻：R＝＝ Ω≈0.12 Ω.‎ 模拟提升 ‎1．（2018江苏省苏州市新区一中高二下期末复习）‎ 关于将电流表G改装成大量程的电压表与安培表，正确的说法是　　 A． 将电流表G改装成电压表，要并联一个较大的电阻[中国教育 ^出版 ]‎ B． 将电流表G改装成电压表，要串联一个较小的电阻[ww^w . ste p ]‎ C． 将电流表G改装成安培表，要并联一个较小的电阻 ste^p. co m ]‎ D． 将电流表G改装成安培表，要串联一个较大的电阻 ‎【答案】C[来 源: 中教 ]‎ ‎【解析】把小量程的电流表G改装成大量程的电压表，需要串联一个大的分压电阻，AB错误；把小量程电流表G改装成大量程电流表，需要并联一个阻值较小的分流电阻，C正确D错误．‎ ‎2．（2018云南省江川二中高二下期末）‎ 有两只完全相同的电流计，分别改装成量程为3 V 和5 V 的两只电压表．改装后再把两电压表串联起来接入电路，则(　　)‎ A． 将电流计与电阻并联才能改装成电压表 B． 将电流计与电阻串联才能改装成电压表 C． 两表指针的偏转角相等 D． 两表指示的电压值相等 ‎【答案】BC ‎3．（2018贵州省毕节市威宁县黑石中 高二下月考）‎ 如图所示电路中，已知R1＝R2＝R3，R1两端电压为3 V，R3两端电压为1 V．R4、R5为定值电阻．则(　 　)[来 源:中 教 ^ ]‎ ‎ step . co m]‎ A． R2两端电压可能为2 V B． A、B两端电压可能为7 V C． 若A、B两端电压为5 V，可以判断出R4＞R5‎ D． 若A、B两端电压为5 V，可以判断出R4＜R5[来 源: 中教 ^]‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】设R＝R1＝R2＝R3，已知R1两端电压为3 V，R3两端电压为1V，根据欧姆定律，流过R1的电流为，流过R3的电流为，故流过电阻R2的电流可能为：，也可能为：；若流过R2的电流为，则R2两端电压为2V；若流过R2的电流为，则R2两端电压为4V，故A正确；点A与点B间的电压等于电阻R1与R2电压之和．R1两端电压为3V，若R2两端电压为2V，则A、B两端电压为5V；若R2两端电压为4V，则A、B两端电压为7V，故B正确；若A、B两端电压为5V，电流流向如图所示，‎ 说明电阻R3上端的电势较高，下端的电势较低，则R4两端的电压应该高于电阻R5两端的电压，故R4＞R5，故C正确，D错误．故选ABC.‎ ‎4．（2017福建省福州市八县（市）协作校高二上期末联考）‎ 一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻为300Ω，要把它改装成一个量程为15V的电压表，则应在电流表上（ ）‎ A． 串联一个14700Ω的电阻 B． 并联一个14700Ω的电阻 C． 串联一个15000Ω的电阻 D． 并联一个15000Ω的电阻 ‎【答案】A ‎5．（2018山东省烟台市高一下期末）‎ 一电流表G的满偏电流Ig=2mA，内阻为100Ω。要把它改装成一个量程为0.4A的电流表，则应在电流表G上 A． 并联一个0.5Ω的电阻 B． 并联一个100Ω的电阻 C． 串联一个0.5Ω的电阻 D． 串联一个100Ω的电阻 ‎【答案】A[中 国^教 育 出版 ]‎ ‎【解析】把电流表改装成0.4A的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：‎ ‎，故选A.‎ ‎6．（2018北京市西城区高一期末）‎ 如图所示，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱。已知灵敏电流计G的满偏电流为200μA，内阻为495.0Ω，电阻箱读数为5.0Ω。根据以上数据计算可知改装好的电表 A． 电压量程为1mV B． 电压量程为100mV C． 电流量程为20mA D． 电流量程为2μA ‎【答案】C ‎7．（2018云南省宣威市二中高二下期末）‎ 如图所示电路中，已知R1＝R2＝R3，当在AB间接入电源后流过R1、R2、R3的电流比为 A． 2∶1∶1 B． 1∶1∶1‎ C． 2∶2∶1 D． 1∶1∶2[中国 教育出 版 ]‎ ‎【答案】B ‎【解析】由图知，三个电阻并联，三个电阻两端的电压都相等，已知R1=R2=R3，根据欧姆定律得流过R1、R2、R3的电流比为1：1：1。故选B。‎ ‎8．（2018河北省定州中 高二下期末）‎ 如图所示的电路，将两个相同的电流表分别改装成和的电流表，把两个电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法正确的是（ ）‎ A． 的指针还没半偏时，的指针已经半偏[www. s te p. c om ]‎ B． 的指针还没半偏时，的指针已经半偏 st ep .c om]‎ C． 的读数为1A时，的读数为0.6A D． 的读数为1A时，干路的电流I为1.2A ‎【答案】D[ ^: 中 教 ]‎ ‎9．（2018上海市鲁迅中 高二上期末等级）‎ 节日挂在树上或商店门口的小彩灯通电后发出绚丽的色彩，众多小彩灯是先和电阻 R并联后再串联接到220 v电源上的，其简化的电路如图所示。下面对此电路正确的认识是 ( )‎ A． 为了节能，R的阻值要小于小彩灯的灯丝电阻 B． R的作用是分流，使小彩灯的电流不至太大 C． R的作用是分压，使得小彩灯不被烧坏 D． 当某小彩灯灯丝断时由于R的导电作用仍保持整个电路通路，其他灯仍能发光 ‎【答案】D ‎【解析】A．因为总电压一定，并联部分U相同且一定，节能是从功率来说的，P=UI，I越小，功率越小，所以R必须比灯的大，才能使I比灯的电流小，才能节能。故A错误。B．因为从分流上来考虑，是必须电阻小的来分流，这样，分出的电流才能大，从节能的角度讲R 的阻值要大于小彩灯的灯丝电阻，谈不上分流。故B错误。C．总的来说是串联，即使没有电阻R，只有灯他们自己也可以分压，不需要电阻R来分压。故C错误。D．当小灯泡灯丝断，由于R的导电作用仍保持整个电路通路。故D正确。故选D。 s t e^ p ]‎ ‎10．（2018河南省洛阳市高二下期末质量检测）‎ 用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表。将它们串联起来接入电路中，如图所示，接通电路后，下列判断正确的是 ‎[www . s tep ]‎ A． 两只电表的指针都不偏转 B． 两只电表的指针偏转角相同 C． 电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D． 电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角 ‎【答案】C ‎11．如图所示电路，开关K断开和闭合时电流表示数的之比是1：3，则可知电阻R1和R2之比：(      )[中国 教育 出版^ ]‎ A． 1：3 B． 1：2 C． 2：1 D． 3：1‎ ‎【答案】B[w w w. st ep ]‎ ‎【解析】当开关断开时,两个电阻时串联关系，故流过两个电阻的电流相等， ste^p . co m]‎ ‎ ‎ 当开关闭合时,回路中只有电阻R2，则电流为 由电流表示数之比是1：3‎ 可知两个电阻 ，故B正确；ACD错 故选B[ ^:中 教 ]‎ ‎12．如图所示甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成的电表，关于这两个电表的下列说法正确的是  （   ）‎ A． 甲表是电流表，R增大时量程增大  B． 甲表是电流表，R增大时量程减小 C． 乙表是电压表，R增大时量程减小  D． 上述说法都不对 ‎【答案】B[中国教育出版^ ]‎ ‎[ ^: 中教 ]‎