浙教版初二科学讲义《4.7电路分析与应用》（含答案）

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浙教版初二科学讲义《4.7电路分析与应用》
一、单选题
1．如图所示，闭合开关S，灯L发光，把滑动变阻器的滑片P向b端移动，灯L的亮度与电流表示数的变化情况是（　　）
A．灯L变亮，电流表示数变大 B．灯L变暗，电流表示数变小
C．灯L变亮，电流表示数变小 D．灯L变暗，电流表示数不变
2．如图所示的电路，下列分析正确的是（　　）
A．只闭合S1时，L2发光、L1不发光，A2测L2电流
B．只闭合S2时，L1发光、L2不发光，A1测L1电流
C．闭合S1、S2时，L1、L2并联，A2测L2电流
D．闭合S1、S2时，L1、L2串联，A1、A2示数相等
3．某同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图所示接好电路，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表示数为零。他用电压表分别接到电流表、灯L1、灯L2两端测量电压，发现电流表、灯L1两端电压均为零，灯L2两端电压不为零。电路的故障可能是（　　）
A．电流表断路 B．灯L1断路 C．灯L2断路 D．灯L2短路
4．小科用如图所示电路探究电流与电阻的关系，按图连接电路，闭合开 关后，小科发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各点，当接触到d时，电压表开始有示数且为电源电压，电流表仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路的故障是（　　）
A．仅滑动变阻器断路 B．仅电阻R断路
C．滑动变阻器、电阻R均断路 D．滑动变阻器短路、电阻R断路
5．某同学在测定灯泡电阻的实验中将电压表、电流表接入电路，当开关闭合后，发现电压表有示数(等于电源电压)，电流表示数为零，移动变阻器的滑片，电压表示数基本上没有变化，电流表示数始终为零，其原因可能是（　　）。
A．滑动变阻器接触不良 B．开关接触不良
C．小灯泡两端短路 D．灯泡的灯丝断了
6．如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图，容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降，并通过电压表V显示的数据来反应水位的升降情况．L是一个指示灯，电路各部分接触良好．当容器中的水位最低时，滑片P位于变阻器R的a端，则（　　）
A．当水位不变时，电压表V示数不变，指示灯L不亮
B．当水位上升时，电压表V示数变小，指示灯L变亮
C．当水位上升时，电压表V示数变大，指示灯L变暗
D．当水位下降时，电压表V示数变大，指示灯L变亮
7．如图所示的电路中，当滑动变阻器R的滑动片P从a端移到b端的过程中（　　）
A．电压表V的示数先增大后减小，电流表A的示数增大
B．电压表V的示数先增大后减小，电流表A的示数减小
C．电压表V的示数先减小后增大，电流表A的示数增大
D．电压表V的示数先减小后增大，电流表A的示数减小
8．如图所示，R1、R3是定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片向下移动时，四个电表的A、V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别用△I、△U1、△U2、△U3表示(四个电表均为理想电表，电源电压保持不变)。下列说法正确的是（　　）
A． 保持不变； 保持不变
B． 保持不变； 逐渐增大
C． 保持不变； 逐渐增大
D． 逐渐增大； 逐渐增大
9．如图甲所示的电路中，R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关 S 后，滑片 P 从 a 端移动到 b 端，电流表示数 I 与电压表示数 U 的变化关系如图乙所示， 则下列判断错误的是（　　）
A．电源的电压为 6V
B．R2 消耗的电功率先变大后变小
C．图乙中 C 点表示滑片位于中点时的状态
D．电路的最大总功率为 3.6W
10．如图，定值电阻的阻值是8Ω，滑动变阻器的最大阻值20Ω。滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为8V；当滑片从中点向b端移动距离s后，电压表示数变为6V；当滑片从中点向a端移动距离s后，电压表示数为（　　）
A．12V B．10V C．6V D．4V
11．如图所示电路，电源电压恒定不变。两个开关都闭合时，电路中各元件均能正常工作。下列说法正确的是（　　）
A．同时闭合两个开关，通过两只灯泡的电流一定相同
B．若电压表和电流表位置对调，闭合S1、S2后，两表都被烧坏
C．若先闭合S2，再闭合S1，电压表示数不变，电流表的示数变大
D．若灯L1被短路，闭合S1、S2后，灯L1不亮，灯L2亮，电流表损坏
12．如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻的阻值为R1，滑动变阻器的最大阻值为R2、已知R2>R1。闭合开关S后，将滑动变阻器滑片从左端向右端移动过程中（　　）
A．电压表V1的示数变大，电阻R1的电功率先变大后变小
B．电压表V2的示数变小，滑动变阻器的电功率一直不变
C．电流表A的示数变大，电路消耗的总功率一直变大
D．电流装A的示数变大，电路消耗的总功率先变大后变小
二、填空题
13．如图电源电压保持不变，闭合开关 S，电路正常工作，缓慢移动滑片由 a 到 b， 电流表示数将　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)；继续缓慢移动滑片由 b到 c，实验过程中突然发现电流表示数变为零，电压表的示数变大，产生此现象的故障原因可能是　 　。
14．我国交通管理规定，“红灯停、绿灯行、黄灯预备”。小明根据规定设计了一个模拟十字路口的交通灯的电路图，如图所示。认真分析并回答下面的问题。
（1）当单刀多掷开关接通位置“2”时，南北方向的　 　灯亮。
（2）当单刀多掷开关接通位置“1”时，允许　 　方向的车辆通行。
15．如图电路，已知电源电压为18伏，且保持不变，变阻器R2最大电阻为100欧，电阻R1的阻值为12欧，电流表量程为0—0.6安，电压表量程为0—15伏，则变阻器接入电路的电阻允许取值为　 　到　 　。
16．某同学为了测量小灯泡两端的电压，并联接上电压表，闭合开关发现电压表有读数，但小灯泡不亮。经检查发现电源、开关、小灯泡均完好，导线也无故障，那么原因可能是　 　。
17． 如图电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，缓慢移动划片由a到b，电压表示数将　 　（选填“变大”、“变小”、“不变”）；继续缓慢移动滑片由b到c，实验过程中突然发现电流表示数变小且不为0，电压的示数变大，产生此现象的故障原因可能是　 　。
18．如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数　 　(填“变大”“变小”或“不变”)，小灯泡亮度　 　(填“变亮”“变暗”或“不变”)。
19．如图是某电路的部分电路图，此时电流表读数为1A，若要使电压表读数增大1V，滑动变阻器的滑片P应向　 　(填“左”或“右”)滑，使变阻器有效阻值变化量　 　(填 “大于”、“等于”或“小于”)1Ω。
20．如图所示的电路，电源电压为12V保持不变，小灯泡上标有“3V　1.5W” 字样，滑动变阻器规格有“1A　10Ω”和“1A　30Ω”，电流表的量程为0～0.6A,电压表为0～3V。
（1）为保证电路正常使用，滑动变阻器选用的规格为 　 　。
（2）在保证电表和电路安全的情况下，电流表的示数变化范围为　 　。（结果保留一位小数）
21．在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电健 S 后，滑动变阻器 R1的滑片 P 由右端向中点移动：
①三个电表中示数发生变化的是　 　表；
②当滑片P移至中点，为使此时电流表A1示数与电流表A示数的比值，跟原先滑片 P 置于右端时的比值相同，需用阻值 　 　Rx 来替换R2.（选填“大于”、“等于”或“小于”）电阻R2的电阻
22．如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R2=2R1。闭合开关S，电压表的示数为U0，电路正常工作。一段时间后，电压表的示数变为零。已知电路中仅有一处故障且只发生在电阻R1或R2上。当用R3(R3=R2)替换R1时，若电压表的示数为零，则说明R2　 　；若电压表的示数为　 　(用 U0表示)，则说明R1短路。
三、实验探究题
23．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V（电阻值约为5Ω）。
（1）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是　 　（选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”）。
（2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　 　（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。
（3）若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个R0=5Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案： ①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率。请你指出该设计方案中存在的问题： 　 　。
24．在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实验探究。
①按图甲所示电路图连接好电路；
②闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录数据；
③对数据进行处理。
（1）实验时滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表无读数，电压表有读数但不变。判断电路的故障是　 　。
（2）排除故障，得出实验数据，绘制成乙图像。根据乙图像，可以得到的结论是　 　。
（3）某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值，这是一种巧合吗 于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证，他们选用了前面小组R=10Ω的数据，发现和自己小组的结果一致。于是就得出了电压与电流的比值恰好等于R的阻值的结论。请你对该小组的论证提出自己的看法　 　。
25．现有三节新干电池，双量程电压表（0～3伏，0～15伏）一只，滑动变阻器（0～15欧）一只，小灯泡两个（额定电压分别为2.5伏和3.8伏），开关一只，导线若干根。
⑴为研究串联电路电压规律，某同学先连接成如图所示电路，闭合开关前应将滑动变阻器滑片向　 　（填“A”或“B”）端滑动。
⑵闭合开关，调节滑动变阻器到合适的位置，记下电压表示数U。
⑶断开开关，为测量L2两端电压，只变更一根导线一端的连接点，请在这根导线上画“×”号；再用笔画线代替导线将电路接好　 　。
⑷该同学检查电路连接无误后，闭合开关，发现电压表指针猛向右偏转超出最大量程，请写出一条问题出现的可能原因是　 　。
⑸排除故障后，他调节滑动变阻器，记下此时L2两端的电压值U2。
⑹用同样的方法测出L1两端的电压U1，该同学发现无法得到U＝U1＋U2的结论，请分析出现此问题的原因是　 　。
26．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，发现电路中至少有一个电表的示数变大，故障发生在电阻R1、R2上，其他元件仍保持完好。
（1）用一个完好的小灯泡替换R2后，小灯泡　 　(填“一定发光”或“可能发光”)。
（2）在原故障电路中，将电流表与R1位置互换后，电压表的示数不发生变化，电路中可能存在的故障是　 　。
四、解答题
27．国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火时，装置能自动关闭气路。该装置由电源、热敏电阻R1、滑动变阻器R0及控制元件A等组成。其模拟装置示意图如图1所示。已知电源电压U=6V，控制元件A的电阻不计，热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图2中的线①所示，其工作原理是：当电路控制装置中的电流I≤0.02A时，控制元件A启动保护，关闭气路，反之打开气路。
（1）停止加热(意外熄火)后，随着Rt温度降低，电路中电流将变　 　。
（2）在某次启动保护时Rt的温度为80℃，求此时滑动变阻R0接入电路的阻值大小；
（3）若仅将Rt更换为图2中的线②所示热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同)，小黄发现装置启动保护的灵敏度会降低，你认为其中的原由是：　 　。
28．如图所示，电阻 R1 为20Ω，开关S闭合时，电流表示数为0.6A；开关S断开时，电流表示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）电阻的阻值；
29．肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重，某科学兴趣小组在课外活动中设计了一种身高体重计，如图甲所示，用电流表A1、A2的示数分别反映体重和身高。已知电源电压为10伏，R0为竖直固定装置的滑动变阻器，滑片P可以随身高的变化竖直上下移动，其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图乙所示。
（1）在某阶段，小科的身高明显增加，但体重几乎不变，则A1和A2的示数比值将　 　。（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）没有人站在身高体重计上时，闭合开关S，则A1的示数为多少？
（3）小科在测量时，A2示数恰好为A1示数的2倍，若小科体重为400N，则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧
（4）该身高体重计的身高测量范围为140~180cm，电路中电流表A2示数相对应的变化范围为0.1A~0.5A。请计算：滑动变阻器R的滑片P每滑动1cm时阻值变化多少？
（5）该身高体重计的电源使用时间过长后电压会变小，如果电源电压变为8V时，用该身高体重计测得某位同学的身高为170cm，则这位同学的实际身高是　 　cm。
30．“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U = 6V ； R1 为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于 0 且小于80mg/100mL 为酒驾，达到或者超过80mg/100mL 为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器 R2 的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1 = 5V ，调零后 R2 的滑片位置保持不变。
（1）当电压表示数为U 1 = 5V 时，求
R2 接入电路中的阻值；
（2）某次检测中，电流表示数 I′= 0.4A ，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
答案解析部分
1．【答案】B
2．【答案】C
3．【答案】C
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】C
7．【答案】B
8．【答案】A
9．【答案】C
10．【答案】A
11．【答案】C
12．【答案】C
13．【答案】变大；R 滑片与电阻丝之间接触不良或 R 断路
14．【答案】（1）黄
（2）南北
15．【答案】18欧；60欧
16．【答案】小灯泡的两个接线柱接触不良(或小灯泡与灯座接触不良)
17．【答案】变小；滑片与电阻丝之间接触不良／滑片与电阻丝之间断开
18．【答案】变小；不变
19．【答案】右；大于
20．【答案】（1）1A 30Ω
（2）0.3A-0.5A
21．【答案】A、A1；小于
22．【答案】断路；1.5U0
23．【答案】（1）小灯泡短路
（2）左；1.25
（3）电压表a点该接到c点时接线柱会接反；电压表示数调不到小灯泡的额定电压
24．【答案】（1）R开路
（2）当电阻不变时，电流与电压成正比
（3）这种说法错误，应该实验当R≠10Ω的情况下，电压与电流的比值。
25．【答案】A；；量程选择太小；测出总电压后，在测量L1和L2两端电压时，不能调节滑动变阻器
26．【答案】（1）一定发光
（2）R2断路(或R1短路或R2断路且R1短路)
27．【答案】（1）变小
（2）装置启动保护功能时，由题知此时电路中的电流I=0.02A，设此时电阻箱接入电路的阻值为R0，Rt的温度为80℃，由图2中图线①可知，热敏电阻的阻值Rt=100Ω；
此时电路的总电阻为：
R总= =300Ω
由电阻的串联可得，R1的电阻为：R0=R总-Rt=300Ω-100Ω=200Ω
（3）随着熄火后Rt温度降低，图线②所对应的热敏电阻要比图线①所对应的热敏电阻需降温至更低的温度才能启动保护，因此灵敏度降低
28．【答案】（1）解：由并联电路的电流关系可以求出通过电阻 的电流为： ，由欧姆定律可求得电源电压
（2）解：根据欧姆定律可求出电阻 的阻值为
（3）解：通电1min后电路消耗的总电能
29．【答案】（1）变小
（2）由图乙可知，当F=0时，压敏电阻的电阻R=100Ω
则电流表A1的示数I1=U/R=10V/100Ω=0.1A
答：电流表A1的示数是0.1A。
（3）当F=G=400N时，R=20Ω
A1的示数I1=U/R=10V/20Ω=0.5A
A2的示数I2=2I1=2×0.5A=1A
R0=U/I2=10V/1A=10Ω
答：滑动变阻器R0接入电路的阻值是10Ω。
（4）当身高140cm时，电流表A2的示数Imin=0.1A，
滑动变阻器的电阻Rmax=U/Imin=10V/0.1A=100Ω
当身高180cm时，电流表A2的示数Imax=0.5A，
滑动变阻器的电阻Rmin=U/Imax=10V/0.5A=20Ω
（100Ω-20Ω）/（180cm-140cm）=2Ω/cm
答：滑动变阻器R的滑片P每滑动1cm时的阻值变化是2Ω。
（5）174
30．【答案】（1）解：由电路图可知，气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1=5V，
U2=U总-U1=6V-5V=1V；
再由图乙可知，气体中酒精含量为0mg/100mL时，气敏电阻的阻值R1=50Ω，
则通过R1的电流：；
因串联电路中各处的电流相等，所以I2=I1=0.1A
所以，R2接入电路中的阻值：；
答：当电压表示数为U1=5V时，R2接入电路中的阻值为 10Ω；
（2）电流表示数I1′=0.4A时，电路中的总电阻：
R2滑片位置保持不变；
此时热敏电阻的阻值：R1′=R′-R2=15Ω-10Ω=5Ω，
因5Ω小于10Ω，根据图乙驾驶员呼出气体中酒精的含量小于80mg/100mL，属于醉驾。
答：此驾驶员为醉驾。
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