第7节 电路分析与应用 培优练习（含答案）

电路分析与应用培优练习
一、单选题（共15题；共30分）
1.某同学用电流表测串联电路的电流时，闭合开关后，发现两灯泡时亮时暗，电流表指针来回摆动，可能的原因是（ ）
A. 导线开路 B. 开关短路 C. 电流表损坏 D. 灯泡与灯座接触不良
2.分析复杂电路中各用电器的连接关系时，为了将电路简化，通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理。正确的处理方式是（ ）
A. 把电流表看成是断路的 B. 把电流表看成是一个大电阻
C. 把电压表看成是断路的 D. 把电压表看成是一根导线
3.小明对中考体育测试使用的身高测量仪感兴趣，为了了解它的测量原理，他尝试设计了如图所示的四个电路，其中能够实现身高越高、电压表示数越大的电路是（ ）
A. B. C. D.
4.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列分析正确的是（ ）
A. 电流表A示数与电流表A2示数的差不变 B. 电流表A1示数与电流表A2示数的和变大
C. 电压表V示数与电流表A示数的比值变小 D. 电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
第4题图 第5题图 第6题图
5.如图所示电路，电源电压不变，当开关S由闭合到断开时，两电流表的读数将（ ）
A. A1不变，A2变大 B. A1变大，A2变小 C. A1不变，A2变小 D. A1变小，A2不变
6.如图所示，电源电压恒定，电阻R1的阻值恒定。合上开关S，向右移滑动变阻器R2的滑片时，电路的总电阻将（ ）
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小
7.如图所示，电源电压U恒定，R1>R2 ， 通过R1、R2的电流分别为I1、I2 ， R1、R2两端的电压分别为U1、U2 ， 则下列关系式中，正确的是（ ）
A. I1R1=I2R2 B. I1R2=I2R1 C. D.
第7题图 第8题图 第9题图
8.如图甲所示，是一电子秤的原理示意图，电源电压为6V，保护电阻R0=60Ω，电压表量程为0～3V，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图像如图乙所示。托盘放在传感器上，电路就接通，电源电压恒定不变，不计电源内阻和托盘的质量，取g=10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A. 托盘不装物品时，电压表的示数为0.5V
B. 当托盘上被测物品的质量增大时，则电压表示数减小
C. 该电子秤的刻度是均匀的
D. 当电压表的示数为1.5V时，托盘上被测物品的质量为20kg
9.如图甲所示，电源电压恒为6伏，R为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示，R0是阻值为10欧的定值电阻。闭合开关S，下列说法中，错误的是（ ）
A. 图甲中的R0有保护电路的作用 B. 温度升高时，电压表的示数会变小
C. 温度为40℃时，电流表的示数为0.2安 D. 温度降低时，电压表与电流表示数的比值变小
10.如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。根据图象信息，下列判断不正确的是（ ）
A. R0的阻值是10Ω B. 电源电压为14V
C. 滑动变阻器的最大阻值是70Ω D. 滑片P移动中，电路中的最小电流为0.2A
第10题图 第11题图
11.小应同学为了探究串、并联电路中电流、电压的变化特点，他按照如图所示电路图连接电路。实验过程中，保持电源两端电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从中点向左移动，由此引起三块电表示数的变化情况是（ ）
A. 若①为电压表，②、③为电流表，则表①示数不变，表②、表③示数均变大
B. 若①为电压表，②、③为电流表，则表②示数变小，表①、表③示数均不变
C. 着①为电流表，②、③为电压表，则表③示数变小，表①、表②示数均不变
D. 若①为电流表，②、③为电压表，则表③示数不变，表①、表②示数均变大
12.如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图，容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降，并通过电压表 显示的数据米反映水位的升降情况。L是一个指示灯，电路各部分接触良好。当容器中的水位最低时，滑片P位于变阻器R的a端，则（ ）
A. 当水位上升时，电压表 示数变大 B. 当水位下降时，电压表 示数变大
C. 当水位上升时，电压表 示数先变小后变大 D. 当水位下降时，电压表 示数先变小后变大
第12题图 第13题图
13.某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为4伏，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（ ）
A. 该同学研究的是电流和电压的关系 B. 实验中电压表的示数保持1.5伏不变
C. 滑动变阻器阻值变化范围为3欧~15欧 D. 将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片P向左移
14.某同学连接的电路实物图如图所示。闭合开关后，灯泡 L1、L2 都不发光，他用电压表进行电路故障检测，测试结果如表所示，则可以判定电路中的故障是（ ）
A. 灯泡 L1 短路 B. df 断路 C. cd 段断路 D. 灯泡 L2 短路
15.家用电吹风工作时，可以单独吹冷风，也可以吹热风，但不能只发热不吹风，下列符合要求的电动机和电热丝连接方式的电路是（）
A. B. C. D.
二、填空题（共6题；共18分）
16.定值电阻R1的阻值为10欧，允许通过的最大电流为1安，定值电阻R2的阻值为20欧，允许通过的最大电流为0.5安。实验时将它们串联起来，则通过R1和R2的电流之比为________，R1和R2两端的电压之比为________，电路中允许通过的最大电流和允许加在它们两端的最大电压分别是________、________。
17.如图所示的电路中，电源电压恒定，R2=10Ω，开关S、S1都闭合时，电流表示数为0.4A；开关S闭合， 开关S1断开时，电流表示数变为0.3A。则电源电压为________V，电阻R1的阻值为________Ω。
第17题图 第18题图
18.如图甲所示的电路，开关闭合以后，将滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端，得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图像，如图乙所示，则电源电压为________V，滑动变阻器的最大阻值为________Ω，其中________（填“A”或“B”）是电压表V2的示数随电流变化的图像。
19.在测量小灯泡电阻的实验中，缺少电压表的情况下，扬扬利用两个电流表和一个已知阻值为5欧的电阻R0 ， 同样测出了小灯泡的电阻，原理如图甲所示。扬扬读出电流表________（填“A1”或“A2”）的示数为0.5安，而电流表________（填“A1”或“A2”）的示数如图乙所示，则小灯泡L两端的电压为________，小灯泡L的电阻为________欧。
第9题图 第20题图
20.图甲是小强“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路（电源电压保持不变），图乙是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为________V；当R的电阻由10Ω更换为15Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压________（填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向________（填“a”或“b”）端滑动。
21.在某一温度下，两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图可知，元件A的电阻为________Ω；将A和B并联后接在电压为2.5V的电源两端，则通过A和B的总电流是________A。
三、实验探究题（共3题；共19分）
22.图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表（实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成），滑动变阻器R的最大值为60Ω，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针的刻度就可以知道油箱内油面的高度，电源电压为24V，R0为定值电阻。
（1）R0的作用是________，当油箱油面下降时，油量表的示数将变________。
（2）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表达到最大值，此时，滑动变阻器的触头在某一端），R0的阻值为________Ω。
（3）当油箱中的汽油用完时（此时滑动变阻器的触头在另一端），电路中的电流为________A。
（4）改装设计：用电压表代替电流表做油量表，图中的乙图已画出部分电路，请在乙图中完成电路的设计。 要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零。
23.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6伏且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5欧、10欧、15欧、20欧、25欧。
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论：________。
②上述实验中，小明用5欧的电阻做完实验后，先断开开关，取下5欧的电阻，然后将10欧的电阻接入电路，闭合开关，接下来他应该进行的操作是：向________（填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为________时，读出电流表的示数。
（3）小明连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片，电压表示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器________，或者定值电阻________。
（4）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于________欧的滑动变阻器。
24.在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实验探究。
①按图甲所示电路图连接好电路；
②闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录数据；
③对数据进行处理。
（1）实验时滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表无读数，电压表有读数但不变。判断电路的故障是________。
（2）排除故障，得出实验数据，绘制成乙图像。根据乙图像，可以得到的结论是________。
（3）某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值，这是一种巧合吗 于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证，他们选用了前面小组R=10Ω的数据，发现和自己小组的结果一致。于是就得出了电压与电流的比值恰好等于R的阻值的结论。请你对该小组的论证提出自己的看法________。
四、解答题（共3题；共36分）
25.如图甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源的电压为24V，定值电阻R0=10Ω。求：
（1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？
（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？
26.为锻炼身体，小明利用物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计）。定值电阻R0＝5Ω，a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，电阻R1最大阻值为25Ω，电源电压U＝3V，电流表的量程为0～0.6A。则：
（1）小明在电路中连入R0的目的是________。
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，求此时闭合开关后电流表的示数。
（3）已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。闭合开关后，若电流表指针在0.3A处，求作用在拉环上水平向右的拉力大小。
27.如图所示的电路中，电源电压为18V且不变，电阻R1的阻值为6Ω，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S后，电压表V1的示数为6伏。求：
（1）通过电阻R1的电流；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）若电压表V1、V2所接的量程均为0～15伏，在保证电路安全工作的情况下，计算滑动变阻器R2允许接入电路的电阻范围。
参考答案
一、选择题
1. D 2. C 3. B 4. A 5. C 6. A 7. D 8. D 9. D 10. B 11. D 12. A 13. C 14.B 15. D
二、填空题
16. 1∶1；1∶2；0.5安；15伏 17. 3；30 18. 9；20；A
19. A1；A2；1.5伏；7.5 20. 3；不变；b 21. 5；0.75
三、实验探究题
22. （1）保护电路；小（2）40（3）0.24
（4）解：如图所示：
23. （1）解：如图所示：
（2）电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；左；2.5伏（3）同时接上面两个接线柱；断路（4）35
24. （1）R开路（2）当电阻不变时，电流与电压成正比
（3）这种说法错误，应该实验当R≠10Ω的情况下，电压与电流的比值。
四、解答题
25. （1）根据乙图可知，在重物下落的过程中，传感器上没有压力，此时电流为0.2A；
串联电路的总电阻为：；
此时压力传感器的电阻为：R=R总-R0=120Ω-10Ω=110Ω；
（2）根据乙图可知，在撞击过程中，电路的最大电流为1.2A，
此时电路的总电阻为：；
此时压力传感器的电阻为：R'=R'总-R0=20Ω-10Ω=10Ω；
根据丙图可知，此时样品受到的最大撞击力为600N。
26. （1）保护电路
（2）当滑片P在a端时，R0与Rab串联，
此时电流表的示数为：；
（3）当电流为0.3A时
串联电路的总电阻为：；
变阻器连入电路中的电阻为：Rab′=R'总-R0=10Ω-5Ω=5Ω；
连入电路中的电阻线长度：；
则弹簧的伸长量：△L=5cm-1cm=4cm，
根据图乙可知，拉力：F=400N。
27. （1）I1=U1/R1=6V/6Ω=1A
（2）R2=U2/I2=(18－6)V/1A=12Ω
（3）当U1=15V时，I1=U1/R1=15V/6Ω=2.5A，
2.5A>2A所以不行，R=U/I=18V/2A=9Ω
R2=R－R1=3Ω
当U2=15V时，U1=18V－15V=3V，
R2/R1=U2/U1
R2/6Ω=15V/3V
R2=30Ω
所以R2的阻值范围是3Ω至30Ω