名师导学——4.7 电路分析与应用

4．7 电路分析与应用
学习指要
一、知识要点
串、并联电路的特点：
串联电路 I=I1=I2
U=U1+U2
并联电路 U=U1=U2
I=I1+I2
二、重要提示
1．在串联电路中，总电阻比任何一个导体的电阻都大，这是因为串联电阻相当于增大了导体的长度。当其中一个电阻增大时，总电阻也增大。串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比：
=或=
2．在并联电路中，总电阻比任何一个导体的电阻都小，这是因为并联电阻相当于增大了导体的横截面积。当其中一个电阻增大时，总电阻也随着增大。并联电路中电阻中的电流跟它的阻值成反比：=或=
科学广场
楼梯灯
你会连接楼梯灯吗?即在两个楼梯口能开关自如地控制楼梯上方这盏灯，如果你正想学
会楼梯灯的连接，请看如下电路图4．7—1：
图中S1和S2均是单刀双掷开关，Sl绕O1转动，S1有2种状态：
要么闭合到触点“l”，要么闭合到触点“2”；S2绕O2转动，
也有2种状态：要么闭合到触点“3”，要么闭合到触点“4”，
因此，楼梯灯的状态如下：(1)如图所示电路为断路，灯处于熄
灭状态；(2)只拨动S1由“l”到“2”，电路接通，灯亮了； 图4．7—1
只拨动S2由“4”到“3”，电路也接通，灯也会亮；(4)当灯亮着时，随意拨动Sl或S2，
电路均会由通路变成断路，灯立即熄灭。
楼梯灯与一般灯的连接的最大不同在于：①在两个楼梯口各安装一个单刀双掷开关(S1、
S2)；②S1与S2串联，S1的静触头“l”与S2的静触头“3”由一根导线连接，S1的静触头“2”
与S2的静触头“4”由另一根导线连接，这两根导线的长度取决于Sl与S2安装位置的距离。
其实，楼梯灯的本质就是在两个不同的位置能自如地控制同一盏灯的亮暗状态，可以推
广运用，如卧室灯，开关安装在门口与床头等。
解题指导
【例l】把5欧的电阻R1和l0欧的电阻R2串联在4．5伏的电源上，测得Rl两端的电压为l．5
伏。求：
(1)电路中的电流；
(2)R2两端的电压。
【解析】(1)R1=5欧，U1=l．5伏，
根据欧姆定律，I1===0．3安，
利用串联电路电流处处相等，可得I = I1 = 0．3安。
(2)U =U1 + U2，
则U2 = U – U1 = 4．5伏一l．5伏=3伏。
【答案】(1)0．3安 (2)3伏
【例2】如图4．7—2所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P
向右滑动时，电压表示数的变化情况是 ( )
A．V1、V2的示数均增大
B．V1的示数减小，V2的示数增大
C．V1、V2的示数均减小
D．V1的示数增大，V2的示数减小
图4．7—2
【解析】本题考查滑动变阻器对电路的影响，判断时要根据欧姆定律公式进行判断。当P向
右移动时，R2电阻增大，电流减小，电压表V1测的是R1两端的电压，U1=I1R1，因I1(I1=I)
变小，R1不变，故U1变小。电压表V2测的是R2两端的电压，U2=I2R2，因I2(I2=I)变小，R2
变大，无法判断U2变化，但可根据串联电路电压特点U=U1+U2。U不变，U1变小，因而U2变大。
【答案】B
同步训练 A组
家里的电视机、影碟机、音响三个用电器之间的电路连接方式为____联。串联电路中各
用电器是否互相影响?_____(填“是”或“不是”)。
2．L1和L2两只灯串联接入某电路中，闭合开关，若发现Ll很亮，L2较暗，则 ( )
A．L1中电流较大 B．L2中电流较大
C．两者电流一样大 D．无法比较
3．如图是电热水器原理的简易示意图，通过开关S可以使热水器处于加热或保温状态。闭合
开关S时，热水器处于_______状态。
(第3题)
两个电阻R1和R2并联在电路中，通过电阻R1和R2的电流I1：I2=4：3，则电阻R1和R2的两端电压之比为 ( )
A．4：9 B．1：1
C．3：2 D．2：3
5． 如图所示电路，电源电压保持不变，三只电表均完好。开关S闭合后，发现只有两个电
表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是 ( )
A．电压表V。示数为零，灯L，断路
B. 电压表V，示数为零，灯L，短路
C．电流表A示数为零，灯L2断路
D．电流表A示数为零，灯k短路

(第5题) (第6题)
如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表、电流表示
数的变化情况是 ( )
A．电压表、电流表示数均变大
B．电压表、电流表示数均变小
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
7．热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，且对温度很敏感。热敏电阻的阻值在特定温度时
会发生急剧变化，它在笔记本电脑、自动控制系统等方面有多种用途。如图甲所示，电
源电压是9伏，当闭合开关S时，电压表示数如图乙所示。热敏电阻的电流随电压变化的
I-U关系如图丙所示。求：
(1)热敏电阻两端的电压；
(2)电阻R的阻值。

甲 乙 丙
同步训练 B组
如图所示的电路中，电源两端电压为6伏保持不变，定值电阻R，的阻值为10欧，滑动变
阻器R。的最大阻值为50欧。当开关s闭合，滑动变阻器的滑片P由b端移到口端的过程，
下列说法中正确的是 ( )
A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．电流表和电压表的示数都不变
C．电流表的示数变化范围为0．2～O．6安
D．电压表的示数变化范围为l～6伏

(第8题) (第9题甲) (第9题乙)
9．某科学兴趣小组为了探究金属热电阻的阻值与温度的关系，同学们选择了蓄电池、两只
电流表A1和A2(小量程均为O～0．6安)、滑动变阻器、定值电阻R0=30欧、控温装置、开
关等器材，设计了如图甲所示的电路并进行了有关实验，实验数据记录在表中：
t／℃
O
10
20
30
40
50
R／欧
30
40
50
60
90
14
(1)若某次实验中电流表A，的示数如图乙所示，则电流值为__________安。
(2)分析表中数据，可以得出金属热电阻的阻值随温度的升高而__________。
(3)实验过程中，在某温度下，电流表A1的读数为0．26安，电流表A2的读数为0．18安，
此时金属热电阻的阻值为______欧。
(4)若在实验过程中，由于某一个电阻发生故障造成电流表A1有示数、电流表A2无示数，
则可能发生的故障是____________________________________________．
10．从2011年5月1日起，执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号
酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为9伏，传感器
电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的
浓度为0时，R2的电阻为80欧。使用前要通过调零旋钮(即滑动
变阻器尺1的滑片)对测试仪进行调零，此时电压表的示数为8 (第10题)
伏。求：
(1)电压表的示数为8伏时，电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为8伏时，滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后，R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气l0秒，若电流表的示数达到0．3
安，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数为多少?
答案：
1．并 是 2．C 3．加热 4．B 5．B 6．B 7．(1)5伏 (2)133．3
欧 8．D 9．(1)0．30 (2)增大 (3)67．5 (4)电阻R0断路或R1短路 10．(1)0．1
安 (2)10欧 (3)6伏