浙教版八上第14讲-电路分析与应用(讲义+课后练习+答案解析)

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名称 浙教版八上第14讲-电路分析与应用(讲义+课后练习+答案解析)
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版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-07-04 14:27:20

文档简介

1.理解串、并联电路的电流和电压规律;
2.结合欧姆定律分析串、并联电路中的问题;
3.说明串联电路的总电阻大于任何一个分电阻;并联电路的总电阻小于任何一个分电阻;
4.理解一个电路中,并联过多的用电器会因为电流过大而损伤电源,甚至引发火灾。
1.串联电路:电流 ,即I=I1=I2;总电压等于各个分电阻两端的电压之和,即 ;串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和,即 。
2.并联电路:干路中的电流等于各支路的电流 ,即I=I1+I2;各支路两端的电压都 ,即U=U1=U2;并联电路总电阻的倒数等于各电阻的 ,即=+。
如图所示,在电路中两个规格完全相同的小灯泡L1、L2,闭合开关S后,L1、L2两端的电压分别为U1、U2,通过电流分别为I1、I2,则下列说法正确的是(  )
A.I1≠I2 B.I1=I2
C.U1≠U2 D.若L1灯丝烧断,灯L2仍能正常发光
如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表V、V1、V2的示数分别是U、U1、U2,关于它们的关系正确的是(  )
A.U=U1=U2
B.U>U1+U2
C.U<U1+U2
D.U=U1+U2
如图,电路中R1<R2,开关闭合,电压表V的示数为4V,电压表V1的示数(  )
A.等于4V
B.大于2V
C.等于2V
D.小于2V
两只定值电阻,甲标有“10Ω,1A”,乙标有“15Ω,0.6A”,把它们串联起来,两端允许加的最大电压是(  )
A.10伏 B.15伏 C.19伏 D.25伏
两灯串联,电源电压为24V,灯泡L1的电阻为10Ω,灯泡L2的电阻为20Ω.闭合开关后,电路中的电流是______A,灯L1两端的电压U1=______V,灯L2两端的电压U2=______V。
如图所示的电路中,电源电压U=36V不变,电阻R2=24Ω。求:
(1)当开关断开,电流表的读数为0.5A时,R1的阻值和它两端的电压;
(2)当开关闭合时,电流表的示数和R1两端的电压。
灯L1的电阻为15Ω,灯L2的电阻为10Ω,灯L1、L2并联在同一电路中,则灯L1、L2两端的电压之比是(  )
A.3:2 B.2:3 C.1:1 D.无法确定
如图电路,电源电压保持不变,当开关S闭合时,电流表示数为0.8A;开关S断开后,电流表的示数改变了0.5A。则R1与R2的阻值之比为(  )
A.13:5
B.3:5
C.5:3
D.5:8
两个灯泡L1与L2的电阻之比为R1:R2=1:2,并联后接在电路上,总电流为3A,则通过L1的电流为______A;若将两只灯泡L1和L2串联后,仍然接在原来的电路中,则通过L1的电流为______A,灯L1和L2两端的电压之比为______。
如图是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系的图像。现将它们并联后接在电压为2V的电源两端,则干路中的电流是______A,定值电阻R的阻值为______Ω。
如图所示的电路中,闭合开关,电压表的示数为12V,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.4A,则:
(1)灯泡L1、L2两端的电压分别是多少伏?
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是多少安?
如图所示的电路中,电源电压为6V,电阻R1=50Ω,当滑动变阻器滑片在中点时,电流表的示数为0.36A.求:
(1)变阻器的最大阻值。
(2)变阻器的电阻最大时,电流表的示数。
(3)变阻器的电阻是否允许调节到零?为什么?
用一个导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b(a和b互相连接),a比b的横截面积大,将它们接入电路中,如图所示,通过a、b电流分别为Ia,Ib,a、b两端电压分别为Ua,Ub,则下列说法正确的是(  )
A.Ia>Ib Ua=Ub
B.Ia<Ib Ua=Ub
C.Ia=Ib Ua>Ub
D.Ia=Ib Ua<Ub
如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则小灯泡L1两端的电压为______V,L2两端的电压为______V。
已知定值电阻R1=3Ω,R2=5Ω,把它们串联后接入电路,串联后它们的总电阻R=______Ω,S通过R1与R2的电流强度之比I1:I2=______,R1与R2的两端电压之比U1:U2=______。
如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为2V。求:
(1)电阻R2的阻值是多少?
(2)电源电压是多少?
如图所示,A1和A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则(  )
A.R1:R2=1:5 B.R1:R2=5:1 C.R1:R2=1:4 D.R1:R2=4:1
如图所示,小明在研究“并联电路”特点时,用电流表测得通过灯泡L1、L2中的电流分别为1A和2A,则下列分析正确的是(  )
A.干路电流为3A
B.Ll的电阻小于L2的电阻
C.L1两端的电压小于L2两端的电压
D.并联电路中各支路电流一定不同
如图甲电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表测量的是通过______(选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,通过L2的电流应为______A,此时灯L1和L2电压之比为______。
已知R1=5欧、R2=10欧,现将它们串联后接到电压为4.5伏的电源两端,电路中的总电阻R为______欧,R1两端的电压U1为______伏;若将它们并联后依然接到原来的电源两端,则通过它们的电流比I1:I2=______。
如图甲所示,S闭合后,A1,A2,V三只电流的指针均如图乙所示,已知V表接入的是“-”“15”接线柱,请回答:
(1)通过L1,L2的电流为多大?
(2)电流电压,L1,L2两端的电压各是多少?(以上答案均需要说明理由)
1.根据欧姆定律有:
(1)当电压不变时,电阻增大,则电流 ;电阻减小则电流 ;
(2)电阻不变时,电压增大,则电流 ;电压减小,则电流 。
如图所示,闭合电路中的开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动时,两电表的读数变化情况是(  )
A.电压表读数变小,电流表读数变小
B.电压表读数变大,电流表读数变小
C.电压表读数变大,电流表读数变大
D.电压表读数变小,电流表读数变大
如图所示的电路中,电源电压6V保持不变,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,当开关S闭合,滑片P由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是(  )
A.电压表的示数减小,电流表的示数减小
B.电压表示数与电流表的示数之比不变
C.当滑片移到中点时,电压表示数为1V
D.当滑片移到a端时,电流表示数为0.24A
在如图所示电路中,闭合开关S后,在滑片P向右滑动过程中,各电表示数变化正确的是(  )
A.A1、A3示数不变,A2、V示数变小
B.A1、V示数不变,A2、A3示数变小
C.A1、A2、V示数不变,A3示数变小
D.A2、V示数不变,A1示数变小,A3示数变大
如图所示,电源电压和电灯L的电阻均保持不变,当开关S闭合后,在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表A1的示数不变
B.电流表A2的示数变小
C.电压表的示数变大
D.电灯L的亮度变暗
如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表A1示数变大,电压表V示数变小
B.电流表A2示数与电流表A1示数的比值变大
C.电压表V示数与电流表A1示数的比值变大
D.电压表V示数与电流表A2示数的比值不变
在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电键S1、S2同时闭合时,电路中(  )
A.电压表V的示数不变
B.电流表A1的示数变大
C.电压表V示数与电流表A1示数的比值不变
D.电压表V示数与电流表A示数的乘积变大
如图所示的电路中,当滑片向左滑动时,两电表的示数变化及灯泡L的亮度变化正确的是(  )
A.V表变大,A表变小,灯L变暗 B.V表变小,A表变大,灯L变亮
C.V表变大,A表不变,灯L亮度不变 D.V表变小,A表不变,灯L亮度不变
如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。S闭合,滑动变阻器滑片P由a向b滑动,下列说法正确的是(  )
A.电压表V1示数与电压表V2示数之和变大
B.电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
如图所示电路中,电源电压和灯L的电阻均保持不变。开关S闭合后,在变阻器的滑片P从中点向b端滑动过程中,下列说法正确的是(  )
A.电灯L的亮度不变
B.电压表的示数变大
C.电流表A1与电流表A2的示数之差变小
D.电路输出总功率变大
在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变小的是(  )
A.电压表V示数
B.电压表V示数与电流表A1示数的乘积
C.电流表A1示数
D.电压表V示数与电流表A示数的乘积
如图所示电路中,电键S由断开到闭合,电流表、电压表的示数的变化情况是(  )
A.电流表示数增大,电压表示数增大
B.电流表示数增大,电压表示数不变
C.电流表示数增大,电压表示数减小
D.电流表示数减小,电压表示数增大
压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。下列电路中,符合电表示数随压力增大而减小的电路是(  )
A. B. C. D.1.如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,这时电流表和电压表均有读数。则故障原因可能是(  )
L1断路 L1短路 L2短路 L2断路
2.如图,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比为3:5,电流表示数为1A,若将电压表V1换成电流表A,则A示数为2A,那么,L1和L3的阻值之比为(  )
A.3:5 B.5:3 C.3:1 D.1:3
3.在如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则通过灯泡L1和L2中的电流分别为(  )
A.1.5A 1.5A
B.0.3A 0.3A
C.1.2A 0.3A
D.1.2A 1.5A
4.在同一个电源两端接两只不同的灯泡,用电流表测得通过这两只灯泡的电流不相等,则这两只灯泡的连接方式(  )
A.可能是串联 B.一定是串联 C.一定是并联 D.串联、并联都可以
5.为了安全,汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。符合上述要求的电路图是(  )
A. B. C. D.
6.如图所示电路中R1>R2,电压表V的示数为6V,电压表V1的示数(  )
等于6 V 大于3 V
等于3 V 小于3 V
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电表的示数变化情况是(  )
电流表示数增大,电压表示数增大 电流表示数减小,电压表示数增大
电流表示数减小,电压表示数不变 电流表示数不变,电压表示数不变
8.如图所示电路,电源两端电压保持不变。闭合开关S后,在滑动变阻器滑片P由左端向右移到中点的过程中,下列判断正确的是(  )
A.电压表V和电流表A1、A2的示数都变大
B.电流表A1的示数与电流表A2的示数之差保持不变
C.电流表A1示数变大,电流表A2和电压表V的示数不变
D.电流表A2示数变大,电流表A1和电压表V的示数不变
9.有两个电阻R1,R2,其阻值比为2:3,将它们串联后接在电源上,则通过R1与R2的电流之比I1:I2=______,加在R1,R2两端的电压之比U1:U2=______。若将它们并联后接在电源上,则通过R1与R2的电流之比I1:I2=______,加在R1,R2两端的电压之比U1:U2=______。
10.如图所示的电路中,A、B两端的电压是6伏,灯L1的电阻是10欧,通过的电流是0.2A,求:
(1)通过灯L2的电流;
(2)灯L1两端的电压;
(3)灯L2两端的电压和灯L2的电阻。
11.如图所示,电源电压恒定,R1=20Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A;若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值。第14讲 电路分析与应用-讲义
1. 电路分析与应用
知识检测
串联电路:电流 处处相等 ,即I=I1=I2;总电压等于各个分电阻两端的电压之和,即 U=U1+U2 ;串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和,即 R=R1+R2 。
并联电路:干路中的电流等于各支路的电流 之和 ,即I=I1+I2;各支路两端的电压都 相等 ,即U=U1=U2;并联电路总电阻的倒数等于各电阻的 倒数之和 ,即=+。
典型例题-串联电路的分析与应用
例1-1. 【解答】解:(1)由串联电路的特点知:I1=I2=I.故A错误,B正确。
(2)因为在电路中两个规格完全相同的小灯泡L1、L2,由I=可得,U1=U2,故C错误,
(3)串联电路中电流的路径只有一条,若L1灯丝烧断,灯L2将不能正常发光,故D错误。
故选:B。
例1-2. 【解答】解:由电路图可知,两灯串联,电压表V1测L1两端电压,电压表V2测L2两端电压,电压表V测两灯的总电压(电源电压)。
串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2.所以ABC错误,D正确。
故选:D。
例1-3. 【解答】解:已知R1<R2,电压表V的示数为4V,即电源电压为4V,电压表V1测R1两端的电压,
根据串联电路两端的电压等于各部分电压之和可知,电压表V1的示数小于2V。
故选:D。
例1-4. 【解答】解:两定值电阻串联时,为保证电阻的安全,则电路中的最大电流为0.6A;
电路的总电阻:
R总=R甲+R乙=10Ω+15Ω=25Ω,
两端允许加的最大电压:
U总=IR总=0.6A×25Ω=15V。
故选:B。
例1-5. 【解答】解:由题意可知,U=24V,R1=10Ω,R2=20Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,两灯泡串联时电路中的电流:
I===0.8A,
两灯泡两端的电压分别为:
U1=IR1=0.8A×10Ω=8V,U2=IR2=0.8A×20Ω=16V。
故答案为:0.8;8;16。
例1-6. 【解答】解:(1)当开关断开时,R1R2串联,
此时电路中的总电阻:
R===72Ω,
R1=R-R2=72Ω-24Ω=48Ω,
U1=IR1=0.5A×48Ω=24V;
(2)当开关闭合时,R2被短路不连入电路,电路中只有电阻R1,
电流表示数为:
I′===0.75A,
此时R1两端电压等于电源电压为36V。
答:(1)当开关断开时,R1的阻值为48Ω,它两端的电压为24V;
(2)当开关闭合时,电流表的示数为0.75A,R1两端的电压为36V。
变式训练
变1. 【解答】解:
由题知,a和b是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两个导体,Sa>Sb,所以b段的电阻大,即Ra<Rb;
因两电阻串联,故两部分导体电流相等,即Ia=Ib;根据串联分压规律可知,电阻越大,分担的电压越多,所以Ua<Ub。
故选:D。
变2. 【解答】解:
由电路图可知:电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;
而两个电压表指针偏转相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为9V,即电源电压U=9V;
电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.8V,即L1两端的电压U1=1.8V,
由串联电路的特点可知:L2两端的电压U2=U-U1=9V-1.8V=7.2V。
故答案为:1.8;7.2。
变3. 【解答】解:
两电阻串联,串联后它们的总电阻R=R1+R2=3Ω+5Ω=8Ω;
通过它们的电流相等,即I1:I2=1:1;
因为U=IR,
所以U1:U2=R1:R2=3Ω:5Ω=3:5。
故答案为:8;1:1;3:5。
变4. 【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表A电路的电流,电压表测量电阻R2的电压。
(1)由I=得:
电阻R2===10Ω;
(2)由I=得电阻R1两端的电压为:
U1=IR1=0.2A×20Ω=4V,
所以电源电压为:
U=U1+U2=2V+4V=6V。
答:(1)R2的电阻为10Ω。
(2)电源电压为6V。
典型例题-并联电路的分析与应用
例1-7. 【解答】解:并联电路各支路电压相等且等于电源电压,即U1=U2,故U1:U2=1:1,故C正确。
故选:C。
例1-8. 【解答】解:开关S断开时电路为R1的简单电路,当开关S闭合时两电阻并联,电流表测干路电流;
开关S断开后,通过R1的电流不变,改变的电流是通过R2的电流即I2=0.5A,
通过R1的电流:I1=I-I2=0.8A-0.5A=0.3A,====5:3,故C正确,ABD错误。
故选:C。
例1-9. 【解答】解:由干路电流等于各支路电流之和可知,据I=得:+=+=3A;
所以=2A,故通过L1的电流为2A;
当L1、L2串联时,
电路中的电流为I===×=×2A≈0.67A。
据U=IR可知:U1=IR1;U2=IR2;所以=;
故答案为:2;0.67;;
例1-10. 【解答】解:小灯泡L和定值电阻R并联后接在电压为2V的电源两端时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,UL=UR=U=2V,
由图像可知,对应的电流分别为IL=0.6A,IR=0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电路中的总电流:
I=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A,
由I=可得,定值电阻的阻值:
R===10Ω,
故答案为:0.8;10。
例1-11. 【解答】解:(1)由电路图可知,L1与L2并联,电压表测灯泡L1两端的电压,即U1=12V;
并联电路中各支路两端的电压相等,则灯泡L1、L2两端的电压U1=U2=12V;
(2)图中电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路的电流,即I1=0.4A,
根据并联的电流特点可得,通过L2的电流:I2=I-I1=1.2A-0.4A=0.8A。
答:(1)灯泡L1、L2两端的电压都为12V;
(2)通过灯泡L1的电流为0.4A,L2的电流是0.8A。
例1-12. 【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流。
(1)当滑动变阻器的滑片P滑到中点时,因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R1的电流:
I1===0.12A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过变阻器的电流:
I2=I-I1=0.36A-0.12A=0.24A,
则根据I=可得变阻器接入电路中的电阻:
R′===25Ω,
则滑动变阻器的最大阻值R2=2R′=2×25Ω=50Ω;
(2)当滑动变阻器阻值最大时,通过R1的电流I1=0.12A不变,
通过变阻器的电流:
I2′===0.12A,
则电流表的示数:
I′=I1+I2′=0.12A+0.12A=0.24A。
(3)由电路图可知,当滑动变阻器阻值为零时,电路中会出现短路,此时会烧坏电源,是绝对不允许的。
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为50Ω;
(2)滑动变阻器阻值最大时电流表的示数为0.24A;
(3)滑动变阻器阻值不允许调节到零;因为此时电路中会出现短路,会烧坏电源。
变式训练
变1. 【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表指针偏转的角度相同,
所以,干路电流表A2的量程为3A,R1支路的电流表A1量程为0.6A,
此时电流表A2的示数是电流表A1示数的5倍,即I=5I1,
两支路的电流之比:
===,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得,两电阻的阻值之比:
===。
故选:D。
变2. 【解答】解:由图示可以看出L1和L2是并联关系,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;并联的支路两端的电压都相等,根据欧姆定律,支路中电流较小的,电阻较大。
故选:A。
变3. 【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表Aa测L1支路的电流,电流表Ab测干路电流,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,
所以b电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.2A;
a电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,
通过L2的电流应为I2=I-I1=1.2A-0.3A=0.9A。
并联电路中各支路电压等于电源电压,故此时灯L1和L2电压相同,则灯L1和L2电压之比为1:1。
故答案为:L1;0.9;1:1。
变4. 【解答】解:串联电阻总阻值R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω;
电路电流I===0.3A,
∵I=,
∴电阻R1两端电压:
U1=IR1=0.3A×5Ω1.5V;
并联电路两端电压相等,
两电阻并联时的电流之比:
====;
故答案为:15;1.5;2:1。
变5. 【解答】解:(1)由电路图知,灯泡L1与L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测流过灯L1的电流,则电流表A1示数大于电流表A2示数,两电流表指针位置相同,则电流表A1的量程是0~3A,分度值是0.1A,读数IA1=1.2A;电流表A2量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数IA2=0.24A,
则流过灯L1的电流I1=IA2=0.24A,流过灯L2的电流I2=IA1-IA2=1.2A-0.24A=0.96A。
(2)由题意“V表接入的是“-”“15”接线柱”可知,电压表量程是0~15V,则电压表分度值是0.5V,根据指针位置可知,电压表示数是6V,则灯L1、L2两端的电压都是6V;
答:(1)流过灯L1的电流为0.24A,流过灯L2的电流为0.96A;
(2)L1、L2两端的电压各是6V。
2. 电路分析法
知识检测
根据欧姆定律有:
当电压不变时,电阻增大,则电流 减小 ;电阻减小则电流 增大 ;
电阻不变时,电压增大,则电流 增大 ;电压减小,则电流 减小 。
典型例题
例2-1. 【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,
将滑动变阻器的滑片P向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由可知,电路中的电流变大,即电流表的读数变大,故AB错误;
由U=IR可知,定值电阻R两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的读数变小,故C错误、D正确。
故选:D。
例2-2. 【解答】解:由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流。
(1)当开关S闭合,滑片P由b端向a端移动的过程中,滑动变阻器的阻值减小,电路中的总电阻减小,
由可知,电路中的电流增大,即电流表示数增大,
由U=IR可知,R1两端电压增大,即电压表示数增大,故A错误;
由可知,电压表示数与电流表的示数之比等于R1的阻值,
则电压表示数与电流表的示数之比不变,故B正确;
(2)当滑片移到中点时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I===0.4A,
电压表的示数:
U1=IR1=0.4A×5Ω=2V;
(3)当滑片移到a端时,接入电路中的电阻为零,
则电路中电流表的示数:
==1.2A,故D错误。
故选:B。
例2-3. 【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测量通过R2电流,电流表A2测通过R1的电流,电流表A3测量干路总电流,电压表测电源的电压;
∵电源的电压不变,
∴移动滑片时,电压表的示数不变;
在滑片P向右滑动过程中,接入电路中的电阻变大,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴根据欧姆定律可得,该支路的电流变小,即电流表A2的示数变小;
∵并联电路各支路独立工作、互不影响,
∴移动滑片的过程中,R2支路的电流不变,即电流表A1的示数不变,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴干路电流变小,即电流表A3的示数变小。
故选:B。
例2-4. 【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测量电源电压,电流表A1测量干路电流,A2测量通过滑动变阻器的电流;
因为电压表测的是电源电压,且电源电压不变,所以电压表示数不变;
当滑片从中点向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A2的示数变小;
又因为灯泡两端的电压和电阻均不变,所以通过灯泡的电流不变,灯泡的亮度不变;
通过灯泡的电流不变,通过滑动变阻器的电流变小,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路中电流减小,即电流表A1的示数减小。
所以ACD错误,B正确。
故选:B。
例2-5. 【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,电压表测电源的电压;
因电源的电压不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故A错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过R1的电流I1不变,
当滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,接入电路中的电阻变小,
由可知,该支路的电流I2变大,即电流表A2的示数变大,
所以,电压表V示数与电流表A2示数的比值变小,故D错误;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流I变大,即电流表A1的示数变大,
所以,电压表V示数与电流表A1示数的比值变小,故C错误;
因电流表A2示数与电流表A1示数的比值为=,
所以,电流表A2示数与电流表A1示数的比值变大,故B正确。
故选:B。
例2-6. 【解答】解:当电键S1、S2断开时,电路为R1的简单电路,电压表无示数,两电流表均测通过R1的电流,
当电键S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流;
A、电压表V的示数变大,故A错误;
B、因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,故B错误;
C、因为电压表V的示数变大,电流表A1的示数不变,故电压表V示数与电流表A1示数的比值变大,故C错误;
D、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表A的示数变大,故电压表V示数与电流表A示数的乘积变大,故D正确。
故选:D。
变式训练
变1. 【解答】解:根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,当滑片移动时,电路中的总电阻不发生改变,因此电路中的电流不变,即电流表示数不变;故AB错误;
根据P=I2R可知,灯泡的实际功率不变,因此灯泡的亮度不变;
当滑片向左移动时,滑动变阻器右半部分电阻变大,即电压表测量的阻值变大,由U=IR可知,电压表的示数变大,故C正确,D错误。
故选:C。
变2. 【解答】解:
等效电路图如下,R1与R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压。
A、开关S闭合,当滑片P由a向b滑动时,由串联电路的电压特点可知,电压表V1示数与电压表V2示数之和等于电源电压,则两个电压表示数之和不变,故A错误;
BCD、滑片P由a向b滑动,变阻器R2接入电路的阻值变大,总电阻变大,由知电路中电流变小,电流表A的示数变小;由U=IR可知,定值电阻Rl两端电压变小,即V1的示数变小,则V2示数就会变大;
所以,电压表V1示数与电流表A示数的乘积变小,故B错误;
电压表V2示数与电流表A示数的比值变大,故D正确;
由欧姆定律可知,电压表V1与A的示数之比等于定值电阻R1的阻值,所以该比值不变,故C错误。
故选:D。
变3. 【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测滑动变阻器支路的电流,
因电源的电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故B错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过灯泡的电流和实际功率不变,亮暗不变,故A正确;
在变阻器的滑片P从中点向b端滑动过程中,接入电路中的电阻变大,
由可知,通过滑动变阻器的电流变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变小,
因电流表A1与电流表A2的示数之差等于通过灯泡的电流,
所以,电流表A1与电流表A2的示数之差不变,故C错误;
由P=UI可知,电路输出总功率变小,故D错误。
故选:A。
变4. 【解答】解:如图,R1和R2并联,电压表测量并联支路(电源电压)电压,电流表A测量干路电流,电流表A1测量R1支路电流;
因为电源电压保持不变,电压表测量并联支路电压或电源电压,所以电压表V的示数不变,故A不符合题意;
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小;
因为并联电路中各支路互不影响,而R1的阻值不变,所以通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,故C不符合题意;
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,所以电流表A的示数变小;
故电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变,故B不符合题意;
电压表V示数与电流表A示数的乘积变小,故D符合题意。
故选:D。
变5. 【解答】解:由电路图可知,电键S断开时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
当电键S闭合时,电阻R2和电压表被短路,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流。
∵电键S断开时电压表测R2两端的电压,电键S闭合时电压表被短路,
∴电键S由断开到闭合,电压表的示数减小,故ABD不正确;
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电键S由断开到闭合,电路中的总电阻变小,
∵,
∴电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故C正确。
故选:C。
变6. 【解答】解:AD、由图知,定值电阻R0与压敏电阻串联,
因压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,
所以,压力增大时,压敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小,
由可知,电路中的电流增大,
由U=IR可知,R0两端的电压增大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,压敏电阻两端的电压减小,
A选项中电压表并联在压敏电阻两端,其示数减小;D选项中电压表并联在R0两端,其示数增大;故A符合题意、D不符合题意;
BC、由图知,定值电阻R0与压敏电阻并联,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,压力变化时,通过R0的电流不变;
因压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,
所以,压力增大时,压敏电阻的阻值减小,
由可知,通过压敏电阻的电流增大;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流也增大,
B选项中电流表位于压敏电阻的支路上,C选项中电流表位于干路,两电流表的示数均增大,故BC不符合题意。
故选:A。
第14讲-电路分析与应用-课后练习
1. 【解答】解:串联电路中一灯亮一灯不亮,则可能不亮的灯泡短路了,即L2短路,电流表有示数,说明电路故障不可能是断路,电压表有示数,说明电压表所测部分没有短路,综合判断,所以是L2短路。
故选:C。
2. 【解答】解:该电路是电阻R1,R2,R3组成的串联电路,电流为1A,电压表V1测量R1,R2两端电压,电压表V2测量R2,R3两端电压;
根据欧姆定律:U1=I1(R1+R2)①,U2=I1(R2+R3)②,U=I1(R1+R2+R3)③;
当电压表V1换成电流表A1时,电路中R1,R2被短路,电路中只有,R3,此时通过,R3的电流为2A,
根据欧姆定律:I2R3=U④,
且⑤
所以由③④得,U=I1(R1+R2+R3)=I2R3=U,得出R1+R2=R3⑥;
又由①②⑤得得出⑦;
由⑥⑦得
故选:D。
3. 【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,
所以,干路电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.5A,
L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I2=0.3A,
则灯L1中的电流:I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A;故C正确,ABD错误。
故选:C。
4. 【解答】解:如果两盏灯串联,则通过每盏灯的电流相等。由已知条件得,两灯一定不是串联。只能是并联。
故选:C。
5. 【解答】解:由题意知,指示灯与S并联,但电路不会出现短路,即电路中有保护电阻;
结合选项可知C符合题意,ABD不符合。
故选:C。
6. 【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表V测电源的电压,电压表V1测R1两端的电压,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I=,
电压表V1的示数:
U1=IR1=R1=,
因R1>R2,
所以,<1,1+<2,
则U1>==3V。
故选:B。
7. 【解答】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表A测定值电阻支路的电流;
因为电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表的示数不变,故AB错误;
因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时,通过定值电阻的电流不变,即电流表A的示数不变,故C错误,D正确。
故选:D。
8. 【解答】解:因为R1和R2组成的是一个并联电路,电压表测量的是R2两端的电压,故U1=U2=U,而电源两端电压保持不变,所以电压表示数保持不变;电流表A2测量的是通过定值电阻R2的电流,U2不变,R2不变,由公式I=可知,电流表A2的示数保持不变;电流表A1测量的是干路电路中的总电流,滑动变阻器滑片P由左端向右移时,其连入电路中的电阻变小,因此电路中的总电阻在变小,而U不变,由公式I=可知,电流表A1的示数变大;电流表A2的示数保持不变,电流表A1的示数与电流表A2的示数之差变大。A、B和D不符合题意。
故选:C。
9. 【解答】解:(1)两电阻串联后接在电源上时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过R1与R2的电流之比I1:I2=1:1,
由I=可得,两电阻两端的电压之比:
===;
(2)将它们并联后接在电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,加在R1,R2两端的电压之比U1:U2=1:1,
通过R1与R2的电流之比:
===。
故答案为:1:1; 2:3; 3:2; 1:1。
10. 【解答】解:
(1)由图可知两灯串联,串联电路中电流处处相等,
所以I=I2=I1=0.2A;
(2)由I=可得L1两端的电压:
U1=I1R1=0.2A×10Ω=2V;
(3)串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,
所以U2=U-U1=6V-2V=4V;
R2===20Ω。
答:(1)通过灯L2的电流为0.2A;
(2)灯L1两端的电压为2V;
(3)灯L2两端的电压为4V,灯L2的电阻为20Ω。
11. 【解答】解:(1)闭合开关S,断开开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,
由I=可得,电源的电压:
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
(2)若再闭合S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1的电流不变,仍然为0.3A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表示数变化了0.2A,
所以,干路电流变大,即电流表的示数增大,则通过R2的电流I2=0.2A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R2的阻值:
R2===30Ω。
答:(1)电源电压为6V;
(2)R2的阻值为30Ω。
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