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高二物理第2章同步训练题:恒定电流

来源:101教育网整理 2016-01-05 字体大小: 分享到:
 

电荷的定向移动形成电流。大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。小编准备了高二物理第2章同步训练题,希望你喜欢。

1.串联电路的基本特点是:

(1)电路中各处电流相等,即I1=I2=I3=…=In.

(2)总电压等于各部分电路电压之和,即U=U1+U2+…+Un.

(3)总电阻等于各部分电路电阻之和,即R=R1+R2+…+Rn.

2.并联电路的基本特点是:

(1)各电阻两端的电压相等,即U1=U2=U3=…=Un.

(2)总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…+In.

(3)总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即1R=1R1+1R2+…+1Rn.

3.电流表(表头)G的三个重要参数是Ig、Ug、Rg,这三个参数之间的关系符合欧姆定律,即Ug=IgRg.

4.利用串联电路的分压原理,将电流表G串联一只适当阻值的电阻R,就可以改装成一定量程的电压表V,若改装后的量程为U,则分压电阻R=UIg-Rg.

5.利用并联电路的分流原理,将电流表G并联一只适当阻值的电阻R,就可以改装成一定量程的电流表A,若改装后的量程为I,则分流电阻R=IgRgI-Ig.

【概念规律练】

知识点一 串并联电路的特点

1.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,则(  )

A.电路中的电流为0.6 A

B.电阻R2的阻值为20 Ω

C.三只电阻两端的总电压为21 V

D.电阻R3两端的电压为4 V

答案 ABC

解析 电路中电流I=U1R1=610 A=0.6 A;R2阻值为R2=U2I=120.6 Ω=20 Ω,三只电阻两端的总电压U=I(R1+R2+R3)=21 V;电阻R3两端的电压U3=IR3=0.6×5 V=3 V.

2.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

答案 D

解析 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. 如图1所示电路,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω.

图1

(1)如已知流过电阻R1的电流I1=3 A,则干路电流多大?

(2)如果已知干路电流I=3 A,流过每个电阻的电流多大?

答案 (1)6.5 A (2)1.38 A 0.92 A 0.69 A.

解析 (1)由I1、R1可算出并联电路的电压,即可算出I2、I3,总电流I=I1+I2+I3.

并联电路的电压U=I1R1=3×2 V=6 V,

流过电阻R2、R3的电流分别为

I2=UR2=63 A=2 A,

I3=UR3=64 A=1.5 A.

所以干路电流为

I=I1+I2+I3=(3+2+1.5) A=6.5 A.

(2)已知I1+I2+I3=I①

又由I1R1=I2R2,有I2=R1R2I1②

由I1R1=I3R3,有I3=R1R3I1③

将②③式同时代入①,有I1+R1R2I1+R1R3I1=I,

代入已知数据,得I1≈1.38 A,再代入②③中,

得I2≈0.92 A,I3≈0.69 A.

点评 对第(2)小题应用电流与电阻的反比关系I1R1=I2R2=I3R3求解时必须注意,不要把这三个电阻中电流的关系错写成I1∶I2∶I3=R3∶R2∶R1.

知识点二 电压表、电流表的改装

4.把电流表改装成电压表时,下列说法正确的是(  )

A.改装的原理是串联电阻有分压作用

B.改装成电压表后,原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了

C.改装后原电流表自身的电阻也增大了

D.改装后使用时,加在原电流表两端的电压的最大值不变

答案 AD

解析 电流表改装成电压表的原理是串联电路的分压作用,故A正确;电流表改装成电压表后Rg、Ig、Ug均不变,故B、C错误,D正确.

5.有一个量程为0.5 A的电流表,与阻值为1 Ω的电阻并联后通入0.6 A的电流,电流表的示数为0.4 A,若将该电流表的量程扩大为5 A,则应________联一个阻值为________ Ω的电阻.

答案 并 0.056

解析 电流表内阻Rg=0.6-0.4×10.4 Ω=0.5 Ω,当接5 A量程时,Ig′=0.5 A,分流IR=(5-0.5) A=4.5 A,所以分流电阻R=Ug′/IR=Ig′RgIR=0.5×0.54.5 Ω≈0.056 Ω.

点评 (1)小量程的电流表(表头)的三个参量:内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug,它们的关系是Ug=IgRg.

(2)电压表和电流表的改装:当把电流表G改装成量程为U的电压表时,应当串联一个电阻R,该电阻起分压作用,与三个参数间的关系为:U=Ig(Rg+R);当把电流表G改装成量程为I的电流表(也叫安培表)时,应当并联一个电阻,该电阻起分流作用,与三个参数间的关系为:I=Ig+IgRgR.

知识点三 串并联电路特点的综合应用

6. 如图2所示的电路中,R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω.

图2

(1)求电路中的总电阻.

(2)当加在电路两端的电压U=42 V时,通过每个电阻的电流是多少?

答案 (1)14 Ω  (2)I1=I2=3 A,I3=1 A,I4=2 A.

解析 (1)R3、R4并联后电阻为R34,则

R34=R3R4R3+R4=6×36+3 Ω=2 Ω,

R1、R2和R34串联,电路中的总电阻R=R1+R2+R34=14 Ω.

(2)根据欧姆定律I=UR,I=4214 A=3 A.

由于R1、R2串联在干路上.故通过R1、R2的电流都是3 A.

设通过R3、R4的电流为I3、I4,由并联电路的特点.

I3+I4=3 A,I3I4=R4R3,解得I3=1 A,I4=2 A.

点评 在串并联电路的有关计算中,首先要明确各电阻的串并联关系,然后再结合串并联电路的特点及电流、电压分配规律和欧姆定律列式计算.

7.一个T型电路如图3所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则(  )

图3

A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω

B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω

C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V

D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V

答案 AC

解析 当cd端短路时等效电路图如图甲,等效电阻R123=R1+R2R3R2+R3=40 Ω,所以A对.同理,当ab端短路时,等效电阻R123=R2+R1R3R1+R3=128 Ω,所以B错.

当ab两端接通测试电源时等效电路图如图乙,根据欧姆定律得:I=ER1+R3=10010+40A=2 A,所以Ucd=IR3=80 V,所以C对.同理,当cd两端接通测试电源时,根据欧姆定律得:I=ER2+R3=100120+40 A=58 A,所以Uab=IR3=25 V,所以D错.

点评 搞清楚cd端短路时及ab端接通测试电源时电路的连接形式是解题的关键,为此需画出不同情况下的等效电路图.

【方法技巧练】

一、用伏安法测电阻

8.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值.如图4所示,分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中,按照(a)图时,电流表示数为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照(b)图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是(  )

图4

A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω

B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω

C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω

D.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω

答案 B

 

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