专题训练
[含电表电路的连接与分析]
类型一 含电表电路的连接
方法诠释:①根据实物图画对应的电路图时,先将电压表视为开路,电流表看成导线,分析电路的连接情况,然后再确定电压表、电流表的测量对象,最后画出对应的电路图。②连接含有电表的实物图时,一般先弄清楚用电器的连接方式及开关的位置,然后按照先串联电流表后并联电压表的顺序连接电路。特别是连接电压表时,需要注意电压表的位置,便于电压表并联在电路两端,防止导线交叉。
1.[2020·甘南州] 请根据图ZT4-1所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
图ZT4-1
2.根据如图图ZT4-2所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。(要求连线横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
图ZT4-2
3.如图图ZT4-3所示,用笔画线代替导线,将所给的器材连接为一个电路,要求两个灯泡串联,用电流表测量通过L1的电流,用电压表测L2两端的电压。(已知电源电压为3 V,电路中电流均为0.3 A)
图ZT4-3
4.根据如图图ZT4-4甲所示的电路图,连接图乙中对应的实物图。
图ZT4-4
5.在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和流过它的电流,小强连接了如图图ZT4-5所示的电路。检查电路时,他发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,再添加一根导线,使电路连接正确。(R在电路中起保护作用,与灯泡L串联)
图ZT4-5
类型二 电表的判定
方法诠释:判断电路中所缺电表的类型时,首先需要明确是串联电路还是并联电路,需要测量研究对象的电压还是电流,然后再根据电路缺少部分进行判断,若需要起到连接作用,则是电流表,不需要连通电路的是电压表。
6.[2020·上海] 在如图图ZT4-6所示电路的里填上适当的电表符号。要求:闭合开关S,各电路元件均能正常工作。
图ZT4-6
7.如图图ZT4-7所示电路中,闭合开关,甲、乙两电表都能正常工作。下列判断正确的是 ( )
图ZT4-7
A.若甲表是电流表,乙表是电压表,则电阻R1、R2并联
B.若甲表是电流表,乙表是电压表,则电阻R1、R2串联
C.若甲表是电压表,乙表是电流表,则电阻R1、R2并联
D.若甲表是电压表,乙表是电流表,则电阻R1、R2串联
8.如图图ZT4-8所示,若开关S1、S2闭合后,L1、L2串联,则甲处应连接 表,乙处应连接 表;若开关S1闭合、S2断开后,L1、L2并联,则甲处应连接 表,乙处应连接 表。
图ZT4-8
9.在如图图ZT4-9所示的电路中,“①”“②”“③”分别是电流表或电压表。闭合开关S后,若两个灯泡串联,则电路中 是电流表;若两个灯泡并联,则 是电流表;若 是电流表,则会损坏电源和电流表。若②③是电流表,①是电压表,则将开关S闭合后可以观察到的现象是 (填灯的发光情况)。
图ZT4-9
类型三 含电表电路的分析
方法诠释:对含电表的电路进行分析时,首先简化电路,把电流表看成导线,电压表直接去掉,明确电路的连接,然后确定电压表和电流表的测量对象,根据串、并联电路中的电流和电压规律进行相关计算。
10.[2020·广元] 如图图ZT4-10所示的电路中,闭合开关S,电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3,它们的大小关系正确的是 ( )
图ZT4-10
A.I1=I2=I3 B.I1>I2=I3 C.I1>I3>I2 D.I1>I2>I3
11.[2019·随州] 在如图图ZT4-11所示电路中,当开关S闭合时,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五只电表的读数均不为零),那么下列关系式中正确的是 ( )
图ZT4-11
A.U2=U1=U3 I1=I2 B.U2=U1+U3 I1=I2
C.U3=U1+U2 I1=I2 D.U3=U1+U2 I1>I2
12.在如图图ZT4-12所示的电路中,闭合开关S后,电流表A1的示数为1.2 A,电流表A2的示数为0.8 A,电压表V的示数为6 V,则通过灯L1的电流为 A,L1两端的电压为 V。
图ZT4-12
13.如图图ZT4-13甲所示,当开关S由接1转到接2时,电压表示数变化如图图乙所示,则电源电压是 V,开关接2时,灯泡L2两端的电压是 V。
图ZT4-13
14.对于如图图ZT4-14所示的电路:
图ZT4-14
(1)若只闭合S2,电流表A1的示数为0.2 A,则电流表A2的示数为 A。
(2)若要使两灯并联,应只闭合开关 ,此时电流表A1的示数为0.6 A,电流表A2的示数为0.9 A,则通过灯L1的电流为 A,通过灯L2的电流为 A。
(3)当开关S1、S2、S3均闭合时,电流表 可能被毁坏。
答案
1.如图图所示
2.如图图所示
3.如图图所示
两个灯泡串联,用电流表测量通过L1的电流,因电源电压为3 V,电压表选用小量程并联在L2两端。
4.如图图所示
5.如图图所示
6.如图图所示
7.C 由题知,闭合开关,甲、乙两电表都能正常工作。若甲表是电流表,乙表是电压表,则R2短路,此时为电阻R1的简单电路,故A、B错误;若甲表是电压表,乙表是电流表,闭合开关,电流从电源正极出来经过开关S分两支,一支经电阻R1,另一支经电阻R2、乙表,然后汇合回到电源负极,则电阻R1、R2并联,此时甲表测R2两端电压,乙表测通过R2的电流,故C正确,D错误。
8.电压 电压 电流 电流
9.② ①③ ①② L1亮,L2不亮
10.C 由图知,三盏灯并联,A1测三盏灯的总电流,A3测通过L1、L2的电流之和,A2测通过L1的电流;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以A1的示数I1最大,其次是A3的示数I3,A2的示数I2最小,即I1>I3>I2。
11.B 由电路图可知,先去掉电压表,可知电流从电源的正极出发,依次经电流表A1、L1、L2、电流表A2回到电源的负极,即电流只有一条路径,两灯泡串联,且两电流表均测电路中的电流,根据串联电路中各处的电流相等可知,两电流表的示数关系:I1=I2,故D错误。根据电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测电源电压,电压表V3测L2两端的电压;由串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和可知,三个电压表的示数关系为U2=U1+U3,故A、C错误,B正确。
12.0.4 6
13.6 4 (1)由电路图可知,当开关S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源电压,由图乙可知,电源电压U=6 V。(2)当开关S接2时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压;由图乙可知,此时灯泡L1两端的电压U1=2 V;根据串联电路的电压规律可知,此时灯泡L2两端的电压:U2=U-U1=6 V-2 V=4 V。
14.(1)0.2 (2)S1、S3 0.6 0.3 (3)A2
(1)若只闭合S2,灯泡L1、L2串联,电流表A1、A2串联在电路中,由串联电路各处电流相等可知,电流表A2的示数也为0.2 A。(2)要使两灯并联,则需要闭合开关S1、S3,电流表A1测量通过灯泡L1的电流,电流表A2测量干路电流,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知:通过灯L2的电流为0.9 A-0.6 A=0.3 A。(3)当开关S1、S2、S3均闭合时,电流从电源正极出发,经过电流表A2、开关S1、S2、S3回到电源负极,电源短路,电流过大,故电流表A2可能被毁坏。