浙教版科学2022-2023学年上学期八年级“冲刺重高”讲义（二十七）：电路分析与应用【word，含答案】

1、电路中并联的电灯(或其他用电器)过多，电源输出的电流过大，会引起电源超载而损坏电源，或导线过热而发生火灾。
2、并联电路中，某条支路上的电阻越小，则该条支路上的电流越大。
3、串联电路中：通过各电阻的电流相等；总电压等于各个电阻两端电压之和；总电阻等于各用电器电阻之和。
4、并联电路:总电流等于各支路的电流之和；各电阻上的电压相等(总电压与各支路电压相等);总电阻的倒数等各支路电阻的倒数之和。
电 流 电 压 电 阻
串联电路 I=I1=I2=…=In U总=U1+U2+…+Un R=R1+R2+…+Rn
并联电路 I=I1+I2+…+In U总=U1=U2=…=Un 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn
例1、火车某节车厢有两间洗手间，每扇门的插销都相当于一个开关，只有当两间洗手间的门都关上时，车厢中的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”。能实现上述设计的电路图是图中的（　　）
A． B．
C． D．
例2、如图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图，电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度的升高而变小。闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是( )
A. 电压表的示数变大 B. 气敏电阻R的阻值变大
C. 通过电阻的电流变小 D. 气敏电阻R两端电压变大
例3、如图所示，甲为电路的连接情况，R1＝20Ω，R2为滑动变阻器，乙为R3的I﹣U图象，电源电压保持不变。当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6A；若滑片P在b端，则电压表示数为8V．求：
（1）电源电压。
（2）滑动变阻器R2的最大阻值。
（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数。
例4、在如图所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“50Ω 2A” 字样。闭合开关，当变阻器滑片位于某位置时，电流表的示数为0.1安。求：
（1）此时R1两端的电压U1。
（2）现用电阻R0替换电阻R1，闭合开关，当变阻器滑片位于某位置时，电压表的示数如图(b)所示，电流表的示数如图(c)所示。求替换电阻R0的阻值。
1．电脑工作时会发热，当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作，根据上述特点，图中，符合散热控温特点的原理图（　　）
A． B．
C． D．
2．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx得到如图乙所示的图象。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0.5伏不变
C．滑动变阻器向左滑动时电压表和电流表示数变大
D．将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片p向左移
3.如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，下列判断正确的是( )
A. 电流表A的示数变大，电压表V1的示数变小
B. 电流表A的示数变小，电压表V2的示数变小
C. 电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大
D. 电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小
4.洋洋设计了一个自动测高仪，给出了四个电路，如图所示，R是定值电阻，R 是滑动变阻器。其中能够实现身高越低，电压表示数越小的电路是( )
A. B.
C. D.
5．如图电路，电源电压保持不变。在甲图中，闭合开关S，电压表示数为4V，电流表示数为0.4A；乙图中，闭合开关S，电压表示数为6V．求：
（1）R1、R2的阻值；
（2）乙图中电流表示数。
6.在某校举行的科技节中，小金设计了一款模拟网红产品“可调节加热桌垫”的电路图，如图所示，电源电压为3V，电阻R2的阻值为5Ω，滑动变阻器R1的铭牌是“25Ω 1A”。 求：
（1）电压表的读数为1V时，电流表的示数是多少？
（2）当滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的示数是多少？
7.在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样，电压表V1的量程为0-3V，电压表V的量程为0-15V。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P到某位置时，电压表V1的示数为2伏，电压表V的示数为12伏，电流表A的示数为0.2安。则：
（1）电源电压是多少伏？电阻R1的阻值是多少欧？
（2）移动滑动变阻器滑片P，当两电压表指针偏离零刻度的角度恰好相同时，滑动变阻器接入电路中的阻值是多少欧？
1.如图是某品牌的榨汁机。该榨汁机设置了双重开关，电源开关S1和安全开关S2．当杯体倒扣在主机上时，S2自动闭合，此时再闭合S1，电动机才能启动，开始榨汁。下列符合要求的电路图是（　　）
A．B．C．D．
2.如图是一个定值电阻R和一个小灯泡L的U- I图象，下列说法中正确的是(　　)
A．L为定值电阻
B．R的电阻为5Ω
C．若把R和L并联，电源电压为2V时，电路中的总电流为0.25A
D．若把R和L串联，电路电流为0.1A时，电路中的总电阻为15Ω
3.如图所示的电路中，闭合开关，发现每个电表都有一定的示数。向右移动滑片，则( )
A. 电流表A1示数减小，电流表A2和电压表 V示数都增加
B. 电流表A1和A2示数都减小，电压表 V示数增加
C. 电流表A1、A2和电压表 V示数都减小
D. 电流表A1、A2和电压表 V示数都增加
4．图乙是图甲所示电子秤的工作原理图。电子秤的示数表是由电流表改装的，R1是一根长6厘米，阻值15欧的均匀电阻丝，滑片P在a端时，电流表示数为0.15安；在b端时，电流表示数为0.6安，弹簧c受到压力F与压缩量△L的关系如图丙所示。挂钩的重力不计，不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端，电路中电源电压不变下列判断正确的是（　　）
A．R2阻值为6欧
B．电源电压为6伏
C．当电子秤示数为2千克时，电路中的电流为0.3安
D．当电子秤示数为4千克时，电路中的电流为0.3安
5．如图甲所示电路，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图乙所示。则电压表V2测的是　 （选填“R1”“R2”或“电源”）两端的电压，所选的量程是　 　V．电阻R1两端的电压为　 　V，R1和R2的阻值之比为　 　。
6．甲醛对人体的危害非常大，因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图。电源电压恒为3V，R是阻值为10Ω的定值电阻，R0为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。当污染指数在50以下为轻度污染，50﹣100之间为中度污染，100以上为重度污染。问：
（1）由分析图甲和图乙可知当污染指数越大，电压表的示数　 　（填“越大”或者“越小”）。
（2）污染指数为50时，电路中的电流为多大？
（3）通过计算说明电压表示数为1V时，是否属于重度污染？
答案及解析
例1、A
解：
A、由电路图可知，只有两开关都闭合时灯泡发光，符合题意，故A符合题意；
B、由电路图可知，闭合任意一个开关，灯泡都发光，不符合题意，故B不合题意；
C、由电路图可知，闭合S2时指示灯亮，再闭合S1时指示灯不亮，且会发生电源短路。故C不合题意；
D、闭合S1时指示灯亮，再闭合S2时指示灯不亮，且会发生电源短路。故D不合题意。
故选：A。
例2、A
【解析】首先根据电路图确定电路的串并联关系，然后确定电表所测的物理量，最后利用串并联电路的特点结合欧姆定律，根据气敏电阻的阻值变化对电表的示数变化进行判断即可。
【解答】根据图片可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测R0的电压。
闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，那么气敏电阻R阻值减小，根据R总=R0+R可知，总电阻变小，根据“电流与电阻的反比关系”可知，总电流变大。根据公式U0=I0R0可知，电压表的示数变大。根据U总=U0+U可知，气敏电阻两端的电压减小。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
例3、解：
（1）当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
由I可得，电源电压：U＝IaR1＝0.6A×20Ω＝12V；
（2）当S1闭合，S2断开时，滑片P在b端，R2接入电路的电阻最大，电压表测R2两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝12V﹣8V＝4V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
Ib，即，
解得：R2＝40Ω；
（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，电流表测干路电流，
由图乙可知，当R3两端的电压U3＝6V时，通过的电流I3＝0.3A，
则R3的阻值：
R320Ω，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R10Ω，
干路电流表的示数：
I1.2A。
答：（1）电源电压为12V；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω；
（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，电流表的示数为1.2A。
例4、（1）解：U1=IR1=0.1A×10Ω=1V
（2）解：U0=6V-2V=4V
R0= =20Ω
【解析】【分析】根据图片可知，电阻R1与变阻器R2串联，电流表测总电流，电压表测R2的电压。
（1）根据欧姆定律的变形式 U1=I1R1 计算出R1两端的电压。
（2）首先根据图片分别读出电压表和电流表的示数，然后根据U0=U总-U2计算出R0的电压，最后根据 R0=U0/I0 计算出R0的电阻。
【解答】根据图片可知，电阻R1与变阻器R2串联，电流表测总电流，电压表测R2的电压。
（1）此时R1两端的电压U1=IR1=0.1A×10Ω=1V；
（2）根据b图可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则示数为2V。电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.2A。
此时R0的电压U0=U总-U2=6V-2V=4V；
1.B
解：
由题知，当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇才启动，所以风扇与其它工作系统互不影响，即是并联的，且S1只控制风扇，开关S2是总开关，应在干路上控制风扇和工作系统，由各选项电路可知，B正确，ACD错误。
故选：B。
2．C
解：
A、由题意和图象可知，接入电路的电阻是变化的，所以该同学研究的是电流和电阻的关系，故A错误；
B、研究电流和电阻的关系时，要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变）；
由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）：
U＝IRx＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，即电压表保持2.5伏不变，故B错误；
C、滑动变阻器向左滑动时，变阻器连入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路的电流变大，即电流表示数变大，根据U＝IR可知，电压表示数变大，故C正确；
D、根据串联分压原理可知，将Rx电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大（大于2.5V）；
探究电流与电阻的关系实验中，应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，使电压表的示数减小为2.5V，由分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，故D错误。
故选：C。
3. D
【解析】根据电路图，分析电路的串并联关系和电表所测的物理量，然后利用欧姆定律和串并联电路的特点进行计算即可。
【解答】闭合开关后，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压。
闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，变阻器的阻值变小，根据R总=R1+R2可知，电路的总电阻变大，而总电流变小，因此电流表的示数变大。根据U1=I1R1可知，R1两端的电压变大，即电压表V1的示数变大。根据U总=U1+U2可知，电压表V2的示数变小。
故A、B错误；
电压表V2测变阻器的电压，电流表A测通过变阻器的电流，根据可知，二者的比值就是变阻器的阻值，因此它们的比值变小，故C错误，D正确。故选D。
4. C
【解析】A、无论串联电路中的电阻如-何变，电源电压不变；B、电压表的内部电阻较大，电压表串联在电路中时相当于直接接在电源两端；C、D串联电路的总电压等于各部分两端的电压之和，各部分电路两端的电压与电阻成正比。
【解答】解：A、 R和R 是 串联，电压表并在电源两端，当被测量者的身高增大时电压表的示数不变，A不符合题意；
B、 R和R 是 并联，电压表串在电路中，当被测量者的身高增大时电压表的示数不变，B不符合题意；
C、 R和R 是 串联，电压表并在R 的两端，当被测量者的身高增大时，R 的电阻增大，电压表的示数增大，C符合题意；
D、 R和R 是 串联，电压表并在R的两端，当被测量者的身高增大时，R 的电阻增大，其两端的电压增大，电压表的示数减小，D不符合题意。故答案为：C。
5．解：（1）在甲图中，R1、R2串联，电压表测量的是电阻R1两端的电压，电流表测量总电流，
根据欧姆定律可得：
R110Ω，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴R2两端的电压：
U2＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V，
则R25Ω；
（2）在乙图中，两电阻并联，电压表测量电源电压，电流表测量总电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴两支路的电流分别为：
I10.6A，I21.2A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴电流表的示数：
I＝I1+I2＝0.6A+1.2A＝1.8A。
答：（1）R1、R2的阻值分别为10Ω和5Ω；
（2）乙图中电流表示数为1.8A。
6.（1）解：
（2）解：
【解析】【分析】根据图片可知，定值电阻R2与变阻器R1串联，电压表测R2的电压，电流表测总电流。
（1）已知R2的电压和电阻，根据公式 计算电流表的示数；
（2）首先根据R总=R1+R2计算出总电阻，再根据 计算出总电流，最后根据 计算电压表的示数。
7.（1）解：电源电压U=12V
由 得
（2）解：由题意得
【解析】【分析】根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电流表测总电流，电压表V1测R1的电压，V测总电压。
（1）电源电压等于电压表V的示数；根据 计算R1的阻值；
（2）电压表上的两个量程分别为0~3V和0~15V，因此同一刻度对应的两个电压值的倍数为5倍。既然电压表的指针偏转角度相同，那么电压表V1的示数就是V的1/5，即 。根据 计算出电流表的示数，再根据串联电路 计算出变阻器两端的电压，最后根据 计算变阻器接入电路的电阻即可。
1.C
解：
由题意可知，只有开关S1、S2都闭合后，才开始榨汁，电动机才开始工作，说明两开关相互影响，一个开关不能单独控制电动机，两开关是串联的，两开关、电动机与电源组成串联电路，由图示电路图可知，C正确。
故选：C。
2.D
【解析】【分析】（1）根据图像的形状确定L是否为定值电阻；
（2）根据欧姆定律R=U/I计算；
（3）根据图像确定电源电压为2V时，分别通过灯泡与R的电流，然后根据并联电路的电流特点I总=IL+I计算即可；
（4）根据图像确定电流为0.1A时它们两端的电压，然后根据U总=UL+U计算出此时的总电压，最后根据计算出总电阻。
【解答】A.根据图片可知，L的电压随电流的变化图像为曲线，说明电压和电流的比值在不断变化，即L的电阻不断变化，故A错误；
B.R的阻值：，故B错误；
C.若把R和L并联，电源电压为2V时，通过L的电流为0.25A，通过R的电流为0.2A，则电路中的总电流为：I总=IL+I=0.25A+0.2A=0.45A，故C错误；
D.若把R和L串联，电路电流为0.1A时，灯泡L的电压为0.5V，R的电压为1V；
则总电压为：U总=UL+U=0.5V+1V=1.5V；
则总电阻为：，故D正确。
故选D。
3. D
【解析】首先确定电阻的串并联关系，然后确定每个电表所测的物理量，最后利用欧姆定量和串并联电路的特点分析电表的示数变化即可。
【解答】根据图片可知，电阻R1和R2并联，再与变阻器串联；电压表测R1的电压，电流表A1测总电流，A2测R1的电流。
当滑片向右移动时，变阻器的阻值减小，根据串联电路电压与电阻成正比可知，变阻器的电压减小；根据U并=U总-U变可知，并联部分的电压增大，即电压表的示数增大。由于R1的电压等于电压表的示数，因此它的电压增大，根据可知，通过它的电流即电流表A2的示数增大；变阻器的阻值减小，根据R总=R并+R变可知，总电阻变小，那么总电流即电流表A1的示数增大。故选D。
4．D
解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片在a端时，R2接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流Ia＝0.15A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I可得，电源的电压：
U＝Ia（R1+R2）＝0.15A×（15Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片在b端时，R2接入电路中的电阻为0，此时电路中的电流Ib＝0.6A，
则电源的电压：
U＝IbR2＝0.6A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R2＝5Ω，U＝3V，故AB错误；
（2）当电子秤示数为2kg时，对弹簧的拉力：
F1＝G1＝m1g＝2kg×10N/kg＝20N，
由图丙可知此时弹簧的压缩为2cm，
因均匀电阻丝R1的长度为6cm，阻值为15Ω，
所以，R1连入电路的阻值：
R1′＝15Ω10Ω，
则此时电路中的电流：
I0.2A，故C错误；
当电子秤示数为4kg时，此时的拉力：
F2＝G2＝m2g＝4kg×10N/kg＝40N，
由图丙可知此时弹簧的压缩为4cm，则R1连入电路的阻值：
R1″＝15Ω5Ω，
此时电路的电流：
I'0.3A，故D正确。
故选：D。
5．解：由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测R1两端的电压；
因串联电路的总电压等于各分电压之和，且两个电压表的指针偏转位置相同，
所以，电压表V1的量程为0～15V，分度值为0.5V，所以电源的电压U＝6V；
电压表V2的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以R1两端的电压U1＝1.2V；
则电阻R2两端的电压：
U2＝U﹣U1＝6V﹣1.8V＝4.8V，
因串联电路各处的电流相等，
所以，由I可得，电阻R1、R2的阻值之比：
1：4。
故答案为：R1；0～3；1.2；1：4。
6．解：（1）由图象可知，当污染指数越大，可变电阻的阻值越小，
根据串联电路的分压特点可知，可变电阻分担的电压越小，
由串联电路电压的规律可知，定值电阻分担的电压越大，即电压表示数越大。
（2）由图象可知，污染指数为50时，可变电阻连入电路中的阻值为50Ω，
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：
I0.05A。
（3）电压表示数为1V时，电路中电流：
I0.1A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，可变电阻两端电压：
U0＝U﹣UR＝3V﹣1V＝2V，
由欧姆定律得，可变电阻连入电路中的阻值：
R0′20Ω，
由图象可知，电阻为20Ω时，污染指数为150，属于重度污染。
答：（1）越大；
（2）污染指数为50时，电路中的电流为0.05A；
（3）通过计算说明电压表示数为1V时，属于重度污染。
2022-2023学年上学期浙教版科学八年级“冲刺重高”讲义（二十七）
电路分析与应用