中小学教育资源及组卷应用平台
电路分析专题
知识导航:
1.串联电路的特点
(1)总特点:分压不分流。
(2)电流特点:串联电路电流处处相等,
(3)电压特点:串联电路两端的总电压等于各分电路两端电压之和,U=
(4)电阻特点:串联电路总电阻等于各串联电阻之和,
(5)分压规律:串联电路中各个电阻分担的电压与它的阻值成正比, 或 或
2.并联电路的特点
(1)总特点:分流不分压。
(2)电流特点:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,
(3)电压特点:并联电路各支路两端电压相等,
(4)电阻特点:并联电路的总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和,
(5)分流规律:并联电路中各个电阻中的电流与它的阻值成反比, 或 或
3.有关电路分析计算的注意事项
(1)U、I、R每一个量的求法有两条思路:①用欧姆定律;②串、并联电路的特点。
(2)先分析清楚电路的连接方式,判断时,电流表看成导线,电压表看成开路,然后根据电流走向去分析,复杂的电路还需画出“等效电路”,即简化电路。
(3)在电路分析基础上,再把题中已知量标在电路图相应的位置。
典例分析
例1 如图所示的电路,闭合开关S,灯泡L 、L 都发光。现将一根导线接在该电路中的某两个接线柱上,会导致两灯同时熄灭的是( )。
A. a 和 b B. c 和 d
C. e和 f D. g 和h
例2 压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小聪想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大。下列电路图中,符合要求的是( )。
例3 公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器,如图所示,电路中 R。为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表 V 的指针偏转到某区域时触发报警系统。下列做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )。
A.电压表改接大量程 B.增大激光强度
C.减少 R 阻值 D.减小电源电压
例4 如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况分别为( )。
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数不变
D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
例5 如图所示为一种自动测定油箱内油高度的油量表(是由量程为0~0.6A的电流表改装而成),金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为12V,定值电阻R 的作用是 ;当油箱油面下降时,油量表的示数将 (填“增大”“减小”或“不变”);油箱装满油时,油量表为最大值(即电流表达到最大值,此时滑动变阻器的触头在某一端),则 R 的值是 Ω。
例6 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片 P 向左移动时,下列说法中正确的是( )。
A.两电流表示数的差值变小
B.电压表示数与电流表 A 示数的比值不变
C.电压表示数与电流表 A 示数的比值不变
D.电压表示数与电流表 A 示数的乘积变大
能力拓展
1.楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电能。科研人员利用光敏材料制成“光控开关”,天黑时自动闭合,天亮时自动断开。利用声敏材料制成“声控开关”,当有人走动发出声音时,自动闭合;无人走动时,自动断开。若将这两个开关配合使用,就可以使楼道灯变得“智能化”,这种“智能”电路正确的是( )。
2.如图所示,电源电压保持不变,开关 S 已闭合,若再闭合开关 则下列分析中正确的是( )。
A.电压表 V 示数变大 B.电流表 示数变大
C.电流表 示数变大 D.小灯泡的亮度不变
3.如图所示的电路中, 闭合开关S,电压表 与 的示数之比是( )。
A.1:3 B.3: 1 C.3: 4 D.4 : 3
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关 S 、S 都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关 S 断开、S 闭合,电流表的示数为0.3A,则( )。
5.如图所示,电源电压为 12V,且保持不变。 电阻 20Ω,滑动变阻器 R 的最大阻值是 30Ω,则当滑片 P 在滑动变阻器上滑动时,电流表、电压表的示数变化范围是( )。
A.0.6~0.24A 0~7.2V B.0.24~0.6A 4~12V
C.0~0.6A 0~12V D.0.6~0.32A 0~7.2V
6.如图所示,已知 当开关S 闭合、开关S掷到 2时,电压表与电流表的示数分别为U 和 I 。当开关 S 断开、开关S由2掷到1的同时,将滑动变阻器的滑片移到最左端,电压表与电流表的示数分别为U 和 I ,则下列判断中正确的是( )。
7.某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录(如下表所示)。根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是( )。
U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
8.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片 P 向右移动,下列说法中正确的是( )。
A.电压表 V 的示数将变大
B.电压表 V 的示数将变大
C.电压表 V 的示数与电流表 A 的示数之比将变大
D.滑动变阻器向右滑动过程中发现 V 的示数突然增大,电流表 A 的示数几乎为零,则可能是滑动变阻器断路
9.如图所示,电源电压不变, 只闭合S,电流表 的示数之比为 ,电压表 的示数之比为 ;再闭合 电流表 A 、A 的示数之比为 ,电压表 的示数之比为 。
10.如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P 向右移动的过程中,电压表示数 (填“变大”“变小”或“不变”,下同),电压表的示数与电流表的示数的比值 。中小学教育资源及组卷应用平台
电路分析专题
知识导航:
1.串联电路的特点
(1)总特点:分压不分流。
(2)电流特点:串联电路电流处处相等,
(3)电压特点:串联电路两端的总电压等于各分电路两端电压之和,U=
(4)电阻特点:串联电路总电阻等于各串联电阻之和,
(5)分压规律:串联电路中各个电阻分担的电压与它的阻值成正比, 或 或
2.并联电路的特点
(1)总特点:分流不分压。
(2)电流特点:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,
(3)电压特点:并联电路各支路两端电压相等,
(4)电阻特点:并联电路的总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和,
(5)分流规律:并联电路中各个电阻中的电流与它的阻值成反比, 或 或
3.有关电路分析计算的注意事项
(1)U、I、R每一个量的求法有两条思路:①用欧姆定律;②串、并联电路的特点。
(2)先分析清楚电路的连接方式,判断时,电流表看成导线,电压表看成开路,然后根据电流走向去分析,复杂的电路还需画出“等效电路”,即简化电路。
(3)在电路分析基础上,再把题中已知量标在电路图相应的位置。
典例分析:
例1 如图所示的电路,闭合开关S,灯泡L 、L 都发光。现将一根导线接在该电路中的某两个接线柱上,会导致两灯同时熄灭的是( )。
A. a 和 b B. c 和 d
C. e和 f D. g 和h
思路分析 导线连接a、b两接线柱,灯泡L 被短路,只有灯泡 工作,A不符合题意;导线连接 c、d两接线柱,灯泡 L 被短路,只有灯泡 工作,B不符合题意;导线连接e、f两接线柱,相当于闭合开关,两灯都能发光,C不符合题意;导线连接g、h两接线柱,电源短路,两灯都不能发光(即两灯同时熄灭),D符合题意。
参考答案 D
方法宝典 本题考查对用电器短路现象的判断和分析,用电器短路会造成部分电路短路,被短路的用电器不能工作,其他用电器可以工作(在允许的最大电压范围内)。结合图中连接不同接线柱时电路的变化进行分析是解题的关键。
例2 压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小聪想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大。下列电路图中,符合要求的是( )。
思路分析 A 图中压敏电阻与定值电阻并联。两端电压一定,电流表测量定值电阻的电流,所以电流表示数不变,不符合要求。B图中压敏电阻与电压表串联后与定值电阻并联,两支路电压一定,由于电压表自身电阻非常大,电压表示数几乎等于电源电压不变,不符合要求。C图中压敏电阻与定值电阻串联。 当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知,压敏电阻两端电压减小,所以定值电阻两端电压增大,电压表示数增大,符合要求。D图中压敏电阻与定值电阻串联。 当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知,压敏电阻两端电压减小,所以电压表示数减小,不符合要求。
参考答案 C
方法宝典 本题为电路设计题,知道串联电路用电器两端电压与其阻值成正比,并联电路支路电流与其阻值成反比是解题的关键。
例3 公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器,如图所示,电路中 R。为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表 V 的指针偏转到某区域时触发报警系统。下列做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )。
A.电压表改接大量程 B.增大激光强度
C.减少 R 阻值 D.减小电源电压
思路分析 由电路图可知,R 与R。串联,电压表测 R 两端的电压。因为光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以当烟雾增大时,光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大,则电路中的电流减小,从而 两端的电压减小,所以R 两端的电压增大,即电压表的示数增大,要使控制器在烟雾较淡时就触发报警,就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压,即增大光敏电阻分得到的电压。
参考答案 C
方法宝典 本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,分析出控制器在烟雾较淡时就触发报警时光敏电阻分得的电压变化是关键。
例4 如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况分别为( )。
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数不变
D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
思路分析 由电路图可知,R 和 R 并联,电压表测量电源电压,电流表测干路电流;当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,电源电压保持不变,电压表的示数不变。根据欧姆定律可知通过R 的电流不变,但通过R 的电流变小,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流变小,即电流表的示数变小。
参考答案 C
方法宝典 本题考查学生对欧姆定律及其变形公式的掌握和运用。根据电路图得出电路的连接方式和电表的测量对象是解题的关键。
例5 如图所示为一种自动测定油箱内油高度的油量表(是由量程为0~0.6A的电流表改装而成),金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为12V,定值电阻R 的作用是 ;当油箱油面下降时,油量表的示数将 (填“增大”“减小”或“不变”);油箱装满油时,油量表为最大值(即电流表达到最大值,此时滑动变阻器的触头在某一端),则 R 的值是 Ω。
思路分析 由电路图可知,电路中如果没有定值电阻 R ,则当滑动变阻器滑片 P 滑到下端时,电路会短路,会损坏油量表与电源,由此可见,定值电阻 R 的作用是保护电路,避免短路;当油箱中的油面下降时,浮标下降,杠杆的右端上升,滑动变阻器接入电路的阻值会变大,电源电压不变,由 可知,油量表(电流表)的示数会减小;当油箱装满汽油时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电路为 R 的简单电路,此时电路中的最大电流I=0.6A,则R。的阻值
参考答案 保护电路 减小 20
方法宝典 本题考查定值电阻的作用、电阻的串联和欧姆定律的应用。
例6 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片 P 向左移动时,下列说法中正确的是( )。
A.两电流表示数的差值变小
B.电压表示数与电流表 A 示数的比值不变
C.电压表示数与电流表 A 示数的比值不变
D.电压表示数与电流表 A 示数的乘积变大
思路分析 由电路图可知,R 和 R 并联,电压表测量并联支路(电源电压)电压,电流表 A 测干路电流,电流表 A 测 R 支路的电流。 因为电源的电压不变,所以电压表的示数不变。并联电路中各支路独立工作、互不影响,滑片移动时,通过 R 的电路不变,即电流表 的示数不变。 当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时,接入电路中的电阻变小,则通过滑动变阻器R 支路的电流变大,所以干路电流变大,即电流表 的示数变大。
参考答案 C
方法宝典 本题考查欧姆定律及其变形公式的掌握和运用,灵活运用并联电路特点和欧姆定律是关键。
能力拓展
1.楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电能。科研人员利用光敏材料制成“光控开关”,天黑时自动闭合,天亮时自动断开。利用声敏材料制成“声控开关”,当有人走动发出声音时,自动闭合;无人走动时,自动断开。若将这两个开关配合使用,就可以使楼道灯变得“智能化”,这种“智能”电路正确的是( B )。
2.如图所示,电源电压保持不变,开关 S 已闭合,若再闭合开关 则下列分析中正确的是( B )。
A.电压表 V 示数变大 B.电流表 示数变大
C.电流表 示数变大 D.小灯泡的亮度不变
3.如图所示的电路中, 闭合开关S,电压表 与 的示数之比是( C )。
A.1:3 B.3: 1 C.3: 4 D.4 : 3
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关 S 、S 都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关 S 断开、S 闭合,电流表的示数为0.3A,则( B )。
5.如图所示,电源电压为 12V,且保持不变。 电阻 20Ω,滑动变阻器 R 的最大阻值是 30Ω,则当滑片 P 在滑动变阻器上滑动时,电流表、电压表的示数变化范围是( A )。
A.0.6~0.24A 0~7.2V B.0.24~0.6A 4~12V
C.0~0.6A 0~12V D.0.6~0.32A 0~7.2V
6.如图所示,已知 当开关S 闭合、开关S掷到 2时,电压表与电流表的示数分别为U 和 I 。当开关 S 断开、开关S由2掷到1的同时,将滑动变阻器的滑片移到最左端,电压表与电流表的示数分别为U 和 I ,则下列判断中正确的是( B )。
7.某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录(如下表所示)。根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是( D )。
U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
8.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片 P 向右移动,下列说法中正确的是( D )。
A.电压表 V 的示数将变大
B.电压表 V 的示数将变大
C.电压表 V 的示数与电流表 A 的示数之比将变大
D.滑动变阻器向右滑动过程中发现 V 的示数突然增大,电流表 A 的示数几乎为零,则可能是滑动变阻器断路
9.如图所示,电源电压不变, 只闭合S,电流表 的示数之比为 1:1 ,电压表 的示数之比为 1:3 ;再闭合 电流表 A 、A 的示数之比为 3:5 ,电压表 的示数之比为 1:1 。
如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P 向右移动的过程中,电压表示数 变小 (填“变大”“变小”或“不变”,下同),电压表的示数与电流表的示数的比值 不变 。