浙教版科学八年级上册同步提优训练：4.7 电路分析与应用（含解析）

第7节　电路分析与应用
核心·易错
判断下列说法的正误(在括号内打“√”或“×”):
(1)串联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。 (　　)
(2)在家庭电路中,同时工作的用电器越多,总电阻越大。 (　　)
(3)串联电路总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。 (　　)
(4)串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。 (　　)
(5)并联电路中通过各电阻的电流跟它的阻值成反比。 (　　)
[核心知识] 串、并联电路的特点:
串联电路
并联电路
1.某同学要把一个阻值为15 Ω、正常工作电压为3 V的灯泡接在9 V的电源上使其正常工作,那么需给灯泡 (　　)
A.串联一只45 Ω的电阻 B.并联一只45 Ω的电阻
C.串联一只30 Ω的电阻 D.并联一只30 Ω的电阻
2.如图所示,已知电阻R1=3 Ω、R2=6 Ω,电流表A的示数是0.6 A,则电流表A1的示数是 (　　)
A.0.6 A 　 B.0.4 A C.0.2 A 　 D.0.1 A
3.[2021·文澜中学期末] 文澜中学教室里采用光控开关自动调节LED灯的亮灭,对于教室里灯的亮灭情况与总电阻及总电流的关系,下列说法中正确的是 (　　)
A.亮着的灯越多,总电阻越大,总电流越大
B.亮着的灯越少,总电阻越小,总电流越小
C.亮着的灯越多,总电阻越大,总电流越小
D.亮着的灯越少,总电阻越大,总电流越小
4.[2021·广东] 如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为10 Ω、20 Ω。闭合开关S,通过L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则 (　　)
A.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶1 B.I1∶I2=1∶2,U1∶U2=1∶1
C.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=1∶2 D.I1∶I2=1∶2,U1∶U2=1∶2
5.[2017·嘉兴] 小明在研究并联电路电流特点时,根据如图所示电路图连接好电路,并闭合开关S和S1。当他再闭合开关S2时,关于电流表示数变化,下列说法中正确的是(电源电压不变) (　　)
A.A1示数变大 B.A1示数变小
C.A示数变大 D.A示数变小 6.如何从外部检测植物含水量的变化呢 科学家将条状石墨烯制成的湿敏电阻附着在叶片上,闭合开关后,植物含水量变低,Rx变小,电表示数变小;植物含水量变高,Rx变大,电表示数变大。电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关,图中符合要求的是 (　　)
7.在如图甲所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,小楚将滑动变阻器 R2 的滑片 P从a端移动到b端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,滑动变阻器R2 的最大阻值是　　　Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为 　　A。
8.如图所示,将滑片变阻器的滑片P移至N端,闭合开关S,电压表的示数为2 V;将滑片P移至M端,闭合开关S,电流表的示数为1 A,电压表的示数为6 V。求:
(1)电源电压及电阻R0的阻值。
(2)滑动变阻器的最大阻值。
9.[2021·嘉兴] 如图所示是小明按设计连接的铅笔芯变阻器电路,将导线a固定在铅笔芯一端,闭合开关后,把导线b沿铅笔芯向右移动,灯泡变亮。则他设计的电路图是图中的 (　　)　　　
10.[2021·曲靖] 在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,开关S1闭合。当开关S2由断开到闭合时,下列说法中正确的是 (　　)
A.电压表示数不变,电流表示数变小,灯变暗
B.电路的总电阻变大,灯亮度不变
C.电压表示数变大,电流表示数变大,灯变亮
D.电压表示数不变,电流表示数不变,灯亮度不变
[2021·武汉期中] 如图所示电路中,电源电压不变,当开关S1、S3闭合,S2断开时,电压表V1的示数为12 V,电压表V2的示数为8 V;当开关S1、S2、S3都断开时,电压表V2的示数为15 V。则电源电压为　　　　V;当开关S1、S3闭合,S2断开时,L1、L2、L3三盏灯两端的电压分别为　　　V、　　　　V、　　　　V。
12.某传达室在前门、后门安装了如图甲所示的控制电路:前门来人按开关,红灯亮;后门来人按开关,绿灯亮。两灯正常工作时的电压均为6 V,如图乙所示为两灯的电流随其两端电压变化的曲线。
(1)由图乙可知,小灯泡的电阻随着电压和电流的增大而　　　　(填“增大”或“减小”),引起小灯泡电阻变化的因素是　　　　。
(2)两灯正常工作时,电路的总电阻是多少

答案
核心·易错
(1)×　 并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
(2)×　 家庭电路中各用电器是并联的,由并联电路特点知,并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,并联电路支路越多,并联电路总电阻越小。
(3)√　(4)√　(5)√
能力提升拔尖练
1.C　 由题知,电源电压大于灯泡正常工作的电压,由串联电路的分压特点可知,要使小灯泡在9 V的电源上正常发光,应串联一个电阻分压,小灯泡正常发光时的电压为3 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电阻两端的电压:UR=U-UL=9 V-3 V=6 V,因串联电路各处的电流相等,所以,由I=可得,电路中的电流:I==,即=,
解得R=30 Ω。
2.B
3.D　 家庭电路的照明灯是并联的,亮着的灯越多,并联的支路越多,总电阻越小,根据I=知,总电流越大;反之,亮着的灯越少,并联的支路越少,总电阻越大,总电流越小。
4.C　 由图可知,灯泡L1、L2串联,根据串联电路的电流特点可知,通过L1、L2的电流相等,即I1∶I2=1∶1;根据I=可得,它们两端的电压之比:U1∶U2=I1R1∶I2R2=R1∶R2=10 Ω∶
20 Ω=1∶2。
5.C　 由电路图可知,电流表A测干路电流,电流表A1、A2测支路电流,闭合开关S和S1,只有R1所在支路接入电路,两电流表串联在同一电路中,两电流表示数相同,再闭合S2,两电阻并联,电流表A1所在支路电压与电阻不变,该支路的电流不变,电流表A测干路电流,电流表A的示数变大。
6.C
7.20　0.3
(1)由电路图可知,当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,R1与R2串联,则电路中的电流最小,由图乙可知,此时电路中的电流Ia=0.2 A,R2两端的电压U2=4 V,由I=可得,R2===20 Ω。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源电压:U=IaR1+U2=0.2 A×R1+4 V①,当滑片P在b端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0 Ω,电压表示数为0 V,由图乙可知,此时电路中的电流为Ib=0.6 A,电源电压:U=IbR1=
0.6 A×R1②,
联立①②解得:R1=10 Ω,U=6 V。
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为R2'=R2=×20 Ω=10 Ω,则电流表的示数为I'===0.3 A。
8.解:(1)由电路图可知,滑片移到M端时,R连入电路的阻值为零,只有定值电阻R0接入电路,电压表测电源电压,电源电压:U=UV=6 V,I0=IA=1 A,由I=变形可得,R0的阻值:R0===6 Ω。
(2)滑片在N端时,滑动变阻器的阻值全部接入电路,R与R0串联接入电路,电压表测R0两端的电压,电路中的电流:I'=== A,滑动变阻器的最大阻值:R最大====12 Ω。
培优初探拓展练
9.B　 由题意知,铅笔芯变阻器控制灯泡的亮度,所以两者应串联在电路中,导线b沿铅笔芯向右移动,灯泡变亮,说明其连入电路的长度减小。由图A知,灯泡与铅笔芯并联;由图B知,灯泡与铅笔芯串联,且滑片向右滑,变阻器连入电路的阻值减小,电路中的电流增大,灯泡变亮;由图C知,开关闭合后会造成电源短路;由图D知,灯泡短路,且滑片滑到最右端时电源短路。
10.D　 先闭合开关S1,由图知,当开关S2断开时,为灯L的简单电路,S2再闭合时灯与R并联,电压表始终测电源电压,所以电压表示数不变;开关S2闭合前后,电流表始终测灯的电流,由并联电路各支路互不影响可知,电流表示数不变,灯的亮度不变;由并联电阻的规律可知,总电阻变小。
11.15　3　7　5　 (1)由电路图可知,当开关S1、S2、S3都断开时,V2与L2串联在电源上,V2的示数为15 V,所以电源电压U=15 V;
(2)当开关S1、S3闭合,S2断开时,三灯串联,V1测L2和L3两端的电压,V2测L1和L3两端的电压,由串联电路的电压特点有:
U2+U3==12 V①,
U1+U3==8 V②,
U1+U2+U3=U=15 V③,
解①②③可得:U1=3 V,U2=7 V,U3=5 V。
12.(1)增大　温度
(2)两灯正常工作时的电压均为6 V,由图像数据可知,通过绿灯、红灯的电流分别为1.0 A、0.5 A;要使两灯都正常工作,图甲中两开关都应闭合,此时两灯泡并联;则总电流:I=I1+I2=
1.0 A+0.5 A=1.5 A,由I=可知,电路的总电阻:R===4 Ω。