初中科学浙教版八年级上册4.7 电路分析与应用(第2课时)

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名称 初中科学浙教版八年级上册4.7 电路分析与应用(第2课时)
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科目 科学
更新时间 2019-11-26 18:00:54

文档简介

初中科学浙教版八年级上册4.7 电路分析与应用(第2课时)
一、基础题
1.电阻之比是1∶5的灯L1、L2并联在同一电路中,则灯L1、L2两端的电压之比是(  )
A.1∶5 B.5∶1 C.1∶1 D.25∶1
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】在并联电路中,总电压与各支路两端电压相等。
【解答】根据并联电路的电压规律可知,当 L1、L2并联时,它们两端的电压相等,
即灯L1、L2两端的电压之比:U1:U2=1:1。
故选C。
2.一个开关同时控制两盏灯,用电压表分别测两灯两端的电压,发现电压表的示数相等,则这两盏灯的关系是(  )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.可能是串联,也可能是并联 D.一定不是串联
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)在串联电路中,开关控制所有用电器;在并联电路中,干路开关控制所有用电器;
(2)在并联电路中,总电压与各支路两端电压相等;在串联电路中,总电压等于各处电压之和。
【解答】根据开关在串并联电路中的作用可知,一个开关控制两盏灯,它们可能是串联也可能是并联;
当它们并联时,两灯的电压相等;当它们串联时,根据公式可知,如果它们的电阻相同,那么它们两端的电压相等。
故选C。
3.如图所示的电路中,R1=6Ω,R2=12Ω。闭合开关S后,电流表A1与A2读数之比为(  )
A.1∶3 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2
【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在并联电路中,电路电流与电阻成反比,即;
(2)在并联电路中,干路电流等于支路电流之和。
【解答】电阻R1与R2并联,电流表A1测R2的电流,A2测干路电流,
那么通过它们的电流之比:;
因为I总=I1+I2,
所以:电流表A1与A2的示数之比为:I2:I总=I2:(I2+I1)-1:(1+2)=1:3。
故选A。
4.教室里装有多盏电灯,每多开一盏电灯,教室电灯系统电路的(  )
A.总电阻增大 B.总电压增大 C.总电流增大 D.总电流不变
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)电阻串联相当于增大导体长度,因此越串越大;电阻并联相当于增大横截面积,因此越并越小;
(2)并联电路总电压与各支路两端电压相等;
(3)已知电压和电阻变化根据公式判断电流变化。
【解答】教室内的电灯都是并联。
电阻并联相当于增大横截面积,因此越并越小,那么每多开一盏灯,电路的总电阻就变小,故A错误;
根据并联电路的电压规律可知,总电压保持不变,故B错误;
根据公式可知,电源电压保持不变,当总电阻变小时,总电流变大,故C正确,D错误。
故选C。
5.如图电路中,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
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】先明确电路的连接方式和电流表、电压表的测量范围,再根据滑片的移动,通过欧姆定律,判断电流表和电压表的示数变化.
【解答】由电路图可知,电压表测电源电压,电源电压不变,则电压表示数不变;
当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,它两端电压不变,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,由于定值电阻阻值不变,两端电压不变,由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流不变,则干路电流变小,电流表示数变小;
故答案选C.
6.电阻R1的阻值为10Ω,将它与R2并联后,总电阻为5Ω,若将R1与R2串联,则总阻值为(  )
A.20Ω B.15Ω C.10Ω D.5Ω
【答案】A
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】(1)当两个电阻并联时,总电阻;
(2)当两个电阻串联时,根据R串=R1+R2计算总电阻。
【解答】 将R1与R2并联,总电阻为5Ω,
根据公式得到:;
解得:R1=10Ω;
将R1与R2串联, 总电阻R串=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω。
故选A。
7.如图所示电路,电源电压不变,当开关S由闭合到断开时,两电流表的读数将(  )
A.A1不变,A2变大 B.A1变大,A2变小
C.A1不变,A2变小 D.A1变小,A2不变
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】(1)在串联电路中,各处电流都相等;
(2)并联电路的总电流等于各支路电流之和。
【解答】当开关S闭合时,电阻R1和R2并联,电流表A1测通过R2的电流,A2测干路电流;
当开关S断开时,只有电阻R2在工作,电流表A1和A2都测量通过R2的电流;
由于电阻R2两端的电压和电阻保持不变,那么它的电流就保持不变,
因此电流表A1的示数不变;
因为在并联电路中,干路电流等于支路电流之和,
所以电流表A2的示数变小了。
故选C。
8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列分析正确的是(  )
A.电流表A示数与电流表A2示数的差不变
B.电流表A1示数与电流表A2示数的和变大
C.电压表V示数与电流表A示数的比值变小
D.电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据电路图可知,电阻R1与R2并联,电压表测R1的电压,即电源电压,电流表A1测通过R1的电流,A2测通过R2的电流,A测干路电流。
(1)在并联电路中,干路电流等于支路电流之和;
(2)首先根据滑片移动方向判断A2的示数变化,然后再根据A=A1+A2分析即可;
(3)电阻在数值上等于电阻两端的电压和通过电流的比值;
(4)首先分析电流表A2的示数变化,再分析它和电压表V的示数乘积的大小变化。
【解答】电阻R1与R2并联,电压表测R1的电压,即电源电压,电流表A1测通过R1的电流,A2测通过R2的电流,A测干路电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电阻R2的阻值变大。
A.电流表A示数与电流表A2示数的差就是通过R1的电流;因为R1的电压和电阻都保持不变,所以通过它的电流保持不变,故A正确;
B.R2的阻值变大,它两端的电压不变,根据公式可知,电流表A2的示数变小;因为A1的示数不变,根据公式A=A1+A2可知,它们的和示数变小,故B错误;
C.电压表测总电压,电流表A测总电流,那么二者的比值就是并联电路的总电阻;总电压保持不变,总电流变小,那么总电阻变大,故C错误;
D.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小,因此二者乘积变小,故D错误。
故选A。
9.如图甲所示,是一电子秤的原理示意图,电源电压为6V,保护电阻R0=60Ω,电压表量程为0~3V,压力传感器R的阻值随所受压力变化的图像如图乙所示。托盘放在传感器上,电路就接通,电源电压恒定不变,不计电源内阻和托盘的质量,取g=10N/kg,下列说法正确的是(  )
A.托盘不装物品时,电压表的示数为0.5V
B.当托盘上被测物品的质量增大时,则电压表示数减小
C.该电子秤的刻度是均匀的
D.当电压表的示数为1.5V时,托盘上被测物品的质量为20kg
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)不放物体,即压力为0,据此根据乙图确定R的阻值,然后根据计算出总电阻,根据计算出总电流,再根据U0=I0R0计算出电压表的示数即可;
(2)当托盘上被测物品的质量增大时,物体对托盘的压力增大,由图乙可知R阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步可知电压表示数的变化;
(3)根据图乙得出R与F的关系,利用电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,再根据欧姆定律表示出电压表的示数,然后分析表达式得出电子秤的刻度是否均匀;
(4)将电压表的示数1.5V带入(3)中得到的关系式,计算出压力F的大小,即物体重力,最后根据重力公式计算出物体的质量即可。【解答】根据甲图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压。
A.当托盘不放物品时,压力为0,根据乙图可知,这时R=300Ω,
这时总电阻为:;
总电流为:;
电压表的示数为:U0=I0R0=,故A错误;
B.当托盘上被测物品的质量增大时,物体对托盘的压力增大,
由图乙可知,R的阻值减小,电路中的总电阻减小,
由可知,电路中的电流增大;
由U=IR可知,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大,故B错误;
C.由图乙可知,R与F是一次函数,设R=kF+b,
把F=0时R=300Ω,F=300N时,R=120Ω代入可得:
300Ω=b ①;
120Ω=k×300N+b ②;
①②式联立,解得:k=-0.6Ω/N,b=300Ω;
则得到关系式:R=-0.6Ω/N×F+300Ω,
电路中的电流:;

则电压表的示数:

因U0与F不成正比,
所以,该电子秤的刻度是不均匀的,故C错误;
D.当电压表的示数为1.5V时,则有

解得:F=200N,
即,故D正确。
故选D。
10.如图所示,电源电压恒定,电阻R1的阻值恒定。合上开关S,向右移滑动变阻器R2的滑片时,电路的总电阻将(  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】无论在串联电路里,还是在并联电路里,只要有一个电阻阻值变大,那么总电阻变大;有一个电阻阻值变小,那么总电阻变小。
【解答】电阻R1与R2并联,闭合开关S,向右移动滑动变阻器的滑片时,电阻R2的阻值变大,那么并联电路的总电阻变大,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
11.两个电阻之比R1∶R2=2∶3,把它们并联在电路中,加在它们的两端电压之比U1∶U2=   ,通过它们的电流之比I1∶I2=   。
【答案】1∶1;3∶2
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据并联电路的电压特点计算;
(2)在并联电路中,电流与电阻成反比,即。
【解答】(1)在并联电路中,各支路两端电压相等,
那么加载它们两端电压之比: U1∶U2= 1:1;
(2)在并联电路中,电流与电阻成反比,
那么通过它们的电流之比:。
12.如图所示的电路中,电源电压恒定,R2=10Ω,开关S、S1都闭合时,电流表示数为0.4A;开关S闭合,开关S1断开时,电流表示数变为0.3A。则电源电压为   V,电阻R1的阻值为   Ω。
【答案】3;30
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】开关S、S1都闭合时, 电流表测干路电流; 开关S闭合,开关S1断开时, 电流表测电阻R2的电流;
(1)已知电流和电阻根据U总=U2=I2R2计算电源电压;
(2)首先根据I1=I总-I2计算出通过电阻R1的电流,然后根据公式计算电阻。
【解答】开关S、S1都闭合时, 电流表测干路电流; 开关S闭合,开关S1断开时, 电流表测电阻R2的电流;
(1)电源电压U总=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V;
(2)通过电阻R1的电流I1=I总-I2=0.4A-0.3A=0.1A;
电阻R1的阻值为:。
13.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3安,电流表A的示数为0.5安。求:
(1)通过电阻R2的电流。
(2)电源电压。
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)电阻R1与R2并联,电流表A测干路电流,A1测通过R1的电流;
通过电阻R2的电流为:I2=I总-I1=0.5A-0.3A=0.2A;
(2)电源电压U总=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
(3)电阻R2的阻值。
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)已知干路电流和R1的电流根据I2=I总-I1计算即可;
(2)根据公式U总=U1=I1R1计算电源电压;
(3)根据公式计算电阻R2的阻值即可。
二、提升题
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S后,滑片P在A点时,通过两个电阻R1、R2的电流分别为I1、I2;滑片P在B点时,通过两个电阻R1、R2的电流分别为I3、I4。下列判断正确的是(  )
A.I1>I3 B.I1>I2 C.I1=I4 D.I2【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,各处电流都相等,据此确定 I1、I2 的大小关系,以及 I3、I4 的大小关系;
(2)当电压不变时,根据公式可知,电流与电阻的大小成反比。
【解答】 当闭合开关S后,滑片P在A点时,通过两个电阻R1、R2的电流分别为I1、I2;
滑片P在B点时,通过两个电阻R1、R2的电流分别为I3、I4 ;
根据串联电路的电流特点可知,I1=I2,I3=I4 ;
当滑片在A点时比在B点时接入的电阻小,
根据R总=R1+R2可知,在A点时的总电阻比在B点时总电阻小;
根据公式可知,在总电压不变的情况下,在A点时的电流肯定大于在B点时的电流,
即(I1=I2)>(I3=I4)。
故选A。
15.图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针的刻度就可以知道油箱内油面的高度,电源电压为24V,R0为定值电阻。
(1)R0的作用是   ,当油箱油面下降时,油量表的示数将变   。
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),R0的阻值为   Ω。
(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为   A。
(4)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。
要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。
【答案】(1)保护电路;小
(2)40
(3)0.24
(4)解:如图所示:
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当油箱内装满油时,滑片在最下端,滑动变阻器的阻值为0,如果没有R0的保护,可能会由于电流过大而烧坏电流表;
(2)油箱装满汽油时,变阻器的阻值为0,只有定值电阻R0;此时油量表(电流表)示数为最大值0.6A,R0两端的电压等于电源电压,根据求出电阻值;
(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在电阻最大值一端),根据串联电路的电阻特点求出总电阻,根据求出电流;
(4)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;如果电压表的示数为0,说明它并联的电阻为0,因此电压表只能与变阻器并联。【解答】(1)定值电阻R0的作用是:保护电路;当油箱中的油面下降时,变阻器的滑片会向上移动,此时滑动变阻器接入电路的阻值会变大,那么总电阻会变大;根据可知,油量表(电流表)的示数会变小;
(2)油箱装满汽油时,变阻器上的滑片在最小端,此时变阻器的阻值为0,总电阻最小,总电流最大;
即油量表(电流表)示数为最大值I=0.6A,且R0两端的电压等于电源电压U=24V,
R0的阻值:;
(3)当油箱中的汽油用完时,此时滑动变阻器和电阻R0串联,
电路的总电阻R总=R0+R=40Ω+60Ω=100Ω,
电路中的电流:;
(4)根据串联电路的电压规律可知,将电压表与滑动变阻器并联,当汽油用完时,滑片移动到最上端,这时变阻器接入的阻值为0,那么电压表的示数也为0,电路图如下:

16.如图所示电路中,电源电压为12伏,R2=20欧。当S1、S2闭合时,电流表示数为0.8安,当S1、S2断开时,电流表示数为0.2安。求R1和R3的值。
【答案】 (1)当S1、S2闭合时, 电阻R3被短路,只有电阻R1与R2并联,电流表测总电流;
通过R2的电流;
通过电阻R1的电流I1=I总-I2=0.8A-0.6A=0.2A;
R1的阻值;
(2)当S1、S2断开时, 电阻R2与电阻R3串联;
总电阻;
电阻R3的阻值为:R3=R总-R2=60Ω-20Ω=40Ω。
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)当S1、S2闭合时, 电阻R3被短路,只有电阻R1与R2并联,电流表测总电流;首先根据计算出通过R2的电流,再根据公式I1=I总-I2计算通过电阻R1的电流,最后根据公式计算R1的阻值即可;
(2) 当S1、S2断开时, 电阻R2与电阻R3串联;首先根据公式计算出总电阻,然后根据公式R3=R总-R2计算即可。
17.如图甲所示,在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源的电压为24V,定值电阻R0=10Ω。求:
(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
【答案】(1) 根据乙图可知,在重物下落的过程中,传感器上没有压力,此时电流为0.2A;
串联电路的总电阻为:;
此时压力传感器的电阻为:R=R总-R0=120Ω-10Ω=110Ω;
(2)根据乙图可知,在撞击过程中,电路的最大电流为1.2A,
此时电路的总电阻为:;
此时压力传感器的电阻为:R'=R'总-R0=20Ω-10Ω=10Ω;
根据丙图可知,此时样品受到的最大撞击力为600N。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图可知,在重物下落的过程中,传感器上没有压力,此时电流为0.2A;首先根据计算出总电阻,然后根据R=R总-R0计算压力传感器的电阻即可;
(2)根据乙图可知,在撞击过程中,电路的最大电流为1.2A,据此计算出总电阻,然后在根据R'=R'总-R0计算出这时压力传感器的阻值,最后根据丙图确定最大撞击力即可。
1 / 1初中科学浙教版八年级上册4.7 电路分析与应用(第2课时)
一、基础题
1.电阻之比是1∶5的灯L1、L2并联在同一电路中,则灯L1、L2两端的电压之比是(  )
A.1∶5 B.5∶1 C.1∶1 D.25∶1
2.一个开关同时控制两盏灯,用电压表分别测两灯两端的电压,发现电压表的示数相等,则这两盏灯的关系是(  )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.可能是串联,也可能是并联 D.一定不是串联
3.如图所示的电路中,R1=6Ω,R2=12Ω。闭合开关S后,电流表A1与A2读数之比为(  )
A.1∶3 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2
4.教室里装有多盏电灯,每多开一盏电灯,教室电灯系统电路的(  )
A.总电阻增大 B.总电压增大 C.总电流增大 D.总电流不变
5.如图电路中,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
6.电阻R1的阻值为10Ω,将它与R2并联后,总电阻为5Ω,若将R1与R2串联,则总阻值为(  )
A.20Ω B.15Ω C.10Ω D.5Ω
7.如图所示电路,电源电压不变,当开关S由闭合到断开时,两电流表的读数将(  )
A.A1不变,A2变大 B.A1变大,A2变小
C.A1不变,A2变小 D.A1变小,A2不变
8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列分析正确的是(  )
A.电流表A示数与电流表A2示数的差不变
B.电流表A1示数与电流表A2示数的和变大
C.电压表V示数与电流表A示数的比值变小
D.电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
9.如图甲所示,是一电子秤的原理示意图,电源电压为6V,保护电阻R0=60Ω,电压表量程为0~3V,压力传感器R的阻值随所受压力变化的图像如图乙所示。托盘放在传感器上,电路就接通,电源电压恒定不变,不计电源内阻和托盘的质量,取g=10N/kg,下列说法正确的是(  )
A.托盘不装物品时,电压表的示数为0.5V
B.当托盘上被测物品的质量增大时,则电压表示数减小
C.该电子秤的刻度是均匀的
D.当电压表的示数为1.5V时,托盘上被测物品的质量为20kg
10.如图所示,电源电压恒定,电阻R1的阻值恒定。合上开关S,向右移滑动变阻器R2的滑片时,电路的总电阻将(  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
11.两个电阻之比R1∶R2=2∶3,把它们并联在电路中,加在它们的两端电压之比U1∶U2=   ,通过它们的电流之比I1∶I2=   。
12.如图所示的电路中,电源电压恒定,R2=10Ω,开关S、S1都闭合时,电流表示数为0.4A;开关S闭合,开关S1断开时,电流表示数变为0.3A。则电源电压为   V,电阻R1的阻值为   Ω。
13.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3安,电流表A的示数为0.5安。求:
(1)通过电阻R2的电流。
(2)电源电压。
(3)电阻R2的阻值。
二、提升题
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S后,滑片P在A点时,通过两个电阻R1、R2的电流分别为I1、I2;滑片P在B点时,通过两个电阻R1、R2的电流分别为I3、I4。下列判断正确的是(  )
A.I1>I3 B.I1>I2 C.I1=I4 D.I215.图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针的刻度就可以知道油箱内油面的高度,电源电压为24V,R0为定值电阻。
(1)R0的作用是   ,当油箱油面下降时,油量表的示数将变   。
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),R0的阻值为   Ω。
(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为   A。
(4)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。
要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。
16.如图所示电路中,电源电压为12伏,R2=20欧。当S1、S2闭合时,电流表示数为0.8安,当S1、S2断开时,电流表示数为0.2安。求R1和R3的值。
17.如图甲所示,在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源的电压为24V,定值电阻R0=10Ω。求:
(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】在并联电路中,总电压与各支路两端电压相等。
【解答】根据并联电路的电压规律可知,当 L1、L2并联时,它们两端的电压相等,
即灯L1、L2两端的电压之比:U1:U2=1:1。
故选C。
2.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)在串联电路中,开关控制所有用电器;在并联电路中,干路开关控制所有用电器;
(2)在并联电路中,总电压与各支路两端电压相等;在串联电路中,总电压等于各处电压之和。
【解答】根据开关在串并联电路中的作用可知,一个开关控制两盏灯,它们可能是串联也可能是并联;
当它们并联时,两灯的电压相等;当它们串联时,根据公式可知,如果它们的电阻相同,那么它们两端的电压相等。
故选C。
3.【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在并联电路中,电路电流与电阻成反比,即;
(2)在并联电路中,干路电流等于支路电流之和。
【解答】电阻R1与R2并联,电流表A1测R2的电流,A2测干路电流,
那么通过它们的电流之比:;
因为I总=I1+I2,
所以:电流表A1与A2的示数之比为:I2:I总=I2:(I2+I1)-1:(1+2)=1:3。
故选A。
4.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)电阻串联相当于增大导体长度,因此越串越大;电阻并联相当于增大横截面积,因此越并越小;
(2)并联电路总电压与各支路两端电压相等;
(3)已知电压和电阻变化根据公式判断电流变化。
【解答】教室内的电灯都是并联。
电阻并联相当于增大横截面积,因此越并越小,那么每多开一盏灯,电路的总电阻就变小,故A错误;
根据并联电路的电压规律可知,总电压保持不变,故B错误;
根据公式可知,电源电压保持不变,当总电阻变小时,总电流变大,故C正确,D错误。
故选C。
5.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】先明确电路的连接方式和电流表、电压表的测量范围,再根据滑片的移动,通过欧姆定律,判断电流表和电压表的示数变化.
【解答】由电路图可知,电压表测电源电压,电源电压不变,则电压表示数不变;
当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,它两端电压不变,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,由于定值电阻阻值不变,两端电压不变,由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流不变,则干路电流变小,电流表示数变小;
故答案选C.
6.【答案】A
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】(1)当两个电阻并联时,总电阻;
(2)当两个电阻串联时,根据R串=R1+R2计算总电阻。
【解答】 将R1与R2并联,总电阻为5Ω,
根据公式得到:;
解得:R1=10Ω;
将R1与R2串联, 总电阻R串=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω。
故选A。
7.【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】(1)在串联电路中,各处电流都相等;
(2)并联电路的总电流等于各支路电流之和。
【解答】当开关S闭合时,电阻R1和R2并联,电流表A1测通过R2的电流,A2测干路电流;
当开关S断开时,只有电阻R2在工作,电流表A1和A2都测量通过R2的电流;
由于电阻R2两端的电压和电阻保持不变,那么它的电流就保持不变,
因此电流表A1的示数不变;
因为在并联电路中,干路电流等于支路电流之和,
所以电流表A2的示数变小了。
故选C。
8.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据电路图可知,电阻R1与R2并联,电压表测R1的电压,即电源电压,电流表A1测通过R1的电流,A2测通过R2的电流,A测干路电流。
(1)在并联电路中,干路电流等于支路电流之和;
(2)首先根据滑片移动方向判断A2的示数变化,然后再根据A=A1+A2分析即可;
(3)电阻在数值上等于电阻两端的电压和通过电流的比值;
(4)首先分析电流表A2的示数变化,再分析它和电压表V的示数乘积的大小变化。
【解答】电阻R1与R2并联,电压表测R1的电压,即电源电压,电流表A1测通过R1的电流,A2测通过R2的电流,A测干路电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电阻R2的阻值变大。
A.电流表A示数与电流表A2示数的差就是通过R1的电流;因为R1的电压和电阻都保持不变,所以通过它的电流保持不变,故A正确;
B.R2的阻值变大,它两端的电压不变,根据公式可知,电流表A2的示数变小;因为A1的示数不变,根据公式A=A1+A2可知,它们的和示数变小,故B错误;
C.电压表测总电压,电流表A测总电流,那么二者的比值就是并联电路的总电阻;总电压保持不变,总电流变小,那么总电阻变大,故C错误;
D.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小,因此二者乘积变小,故D错误。
故选A。
9.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)不放物体,即压力为0,据此根据乙图确定R的阻值,然后根据计算出总电阻,根据计算出总电流,再根据U0=I0R0计算出电压表的示数即可;
(2)当托盘上被测物品的质量增大时,物体对托盘的压力增大,由图乙可知R阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步可知电压表示数的变化;
(3)根据图乙得出R与F的关系,利用电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,再根据欧姆定律表示出电压表的示数,然后分析表达式得出电子秤的刻度是否均匀;
(4)将电压表的示数1.5V带入(3)中得到的关系式,计算出压力F的大小,即物体重力,最后根据重力公式计算出物体的质量即可。【解答】根据甲图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压。
A.当托盘不放物品时,压力为0,根据乙图可知,这时R=300Ω,
这时总电阻为:;
总电流为:;
电压表的示数为:U0=I0R0=,故A错误;
B.当托盘上被测物品的质量增大时,物体对托盘的压力增大,
由图乙可知,R的阻值减小,电路中的总电阻减小,
由可知,电路中的电流增大;
由U=IR可知,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大,故B错误;
C.由图乙可知,R与F是一次函数,设R=kF+b,
把F=0时R=300Ω,F=300N时,R=120Ω代入可得:
300Ω=b ①;
120Ω=k×300N+b ②;
①②式联立,解得:k=-0.6Ω/N,b=300Ω;
则得到关系式:R=-0.6Ω/N×F+300Ω,
电路中的电流:;

则电压表的示数:

因U0与F不成正比,
所以,该电子秤的刻度是不均匀的,故C错误;
D.当电压表的示数为1.5V时,则有

解得:F=200N,
即,故D正确。
故选D。
10.【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】无论在串联电路里,还是在并联电路里,只要有一个电阻阻值变大,那么总电阻变大;有一个电阻阻值变小,那么总电阻变小。
【解答】电阻R1与R2并联,闭合开关S,向右移动滑动变阻器的滑片时,电阻R2的阻值变大,那么并联电路的总电阻变大,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
11.【答案】1∶1;3∶2
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据并联电路的电压特点计算;
(2)在并联电路中,电流与电阻成反比,即。
【解答】(1)在并联电路中,各支路两端电压相等,
那么加载它们两端电压之比: U1∶U2= 1:1;
(2)在并联电路中,电流与电阻成反比,
那么通过它们的电流之比:。
12.【答案】3;30
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】开关S、S1都闭合时, 电流表测干路电流; 开关S闭合,开关S1断开时, 电流表测电阻R2的电流;
(1)已知电流和电阻根据U总=U2=I2R2计算电源电压;
(2)首先根据I1=I总-I2计算出通过电阻R1的电流,然后根据公式计算电阻。
【解答】开关S、S1都闭合时, 电流表测干路电流; 开关S闭合,开关S1断开时, 电流表测电阻R2的电流;
(1)电源电压U总=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V;
(2)通过电阻R1的电流I1=I总-I2=0.4A-0.3A=0.1A;
电阻R1的阻值为:。
13.【答案】(1)电阻R1与R2并联,电流表A测干路电流,A1测通过R1的电流;
通过电阻R2的电流为:I2=I总-I1=0.5A-0.3A=0.2A;
(2)电源电压U总=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
(3)电阻R2的阻值。
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)已知干路电流和R1的电流根据I2=I总-I1计算即可;
(2)根据公式U总=U1=I1R1计算电源电压;
(3)根据公式计算电阻R2的阻值即可。
14.【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,各处电流都相等,据此确定 I1、I2 的大小关系,以及 I3、I4 的大小关系;
(2)当电压不变时,根据公式可知,电流与电阻的大小成反比。
【解答】 当闭合开关S后,滑片P在A点时,通过两个电阻R1、R2的电流分别为I1、I2;
滑片P在B点时,通过两个电阻R1、R2的电流分别为I3、I4 ;
根据串联电路的电流特点可知,I1=I2,I3=I4 ;
当滑片在A点时比在B点时接入的电阻小,
根据R总=R1+R2可知,在A点时的总电阻比在B点时总电阻小;
根据公式可知,在总电压不变的情况下,在A点时的电流肯定大于在B点时的电流,
即(I1=I2)>(I3=I4)。
故选A。
15.【答案】(1)保护电路;小
(2)40
(3)0.24
(4)解:如图所示:
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当油箱内装满油时,滑片在最下端,滑动变阻器的阻值为0,如果没有R0的保护,可能会由于电流过大而烧坏电流表;
(2)油箱装满汽油时,变阻器的阻值为0,只有定值电阻R0;此时油量表(电流表)示数为最大值0.6A,R0两端的电压等于电源电压,根据求出电阻值;
(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在电阻最大值一端),根据串联电路的电阻特点求出总电阻,根据求出电流;
(4)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;如果电压表的示数为0,说明它并联的电阻为0,因此电压表只能与变阻器并联。【解答】(1)定值电阻R0的作用是:保护电路;当油箱中的油面下降时,变阻器的滑片会向上移动,此时滑动变阻器接入电路的阻值会变大,那么总电阻会变大;根据可知,油量表(电流表)的示数会变小;
(2)油箱装满汽油时,变阻器上的滑片在最小端,此时变阻器的阻值为0,总电阻最小,总电流最大;
即油量表(电流表)示数为最大值I=0.6A,且R0两端的电压等于电源电压U=24V,
R0的阻值:;
(3)当油箱中的汽油用完时,此时滑动变阻器和电阻R0串联,
电路的总电阻R总=R0+R=40Ω+60Ω=100Ω,
电路中的电流:;
(4)根据串联电路的电压规律可知,将电压表与滑动变阻器并联,当汽油用完时,滑片移动到最上端,这时变阻器接入的阻值为0,那么电压表的示数也为0,电路图如下:

16.【答案】 (1)当S1、S2闭合时, 电阻R3被短路,只有电阻R1与R2并联,电流表测总电流;
通过R2的电流;
通过电阻R1的电流I1=I总-I2=0.8A-0.6A=0.2A;
R1的阻值;
(2)当S1、S2断开时, 电阻R2与电阻R3串联;
总电阻;
电阻R3的阻值为:R3=R总-R2=60Ω-20Ω=40Ω。
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)当S1、S2闭合时, 电阻R3被短路,只有电阻R1与R2并联,电流表测总电流;首先根据计算出通过R2的电流,再根据公式I1=I总-I2计算通过电阻R1的电流,最后根据公式计算R1的阻值即可;
(2) 当S1、S2断开时, 电阻R2与电阻R3串联;首先根据公式计算出总电阻,然后根据公式R3=R总-R2计算即可。
17.【答案】(1) 根据乙图可知,在重物下落的过程中,传感器上没有压力,此时电流为0.2A;
串联电路的总电阻为:;
此时压力传感器的电阻为:R=R总-R0=120Ω-10Ω=110Ω;
(2)根据乙图可知,在撞击过程中,电路的最大电流为1.2A,
此时电路的总电阻为:;
此时压力传感器的电阻为:R'=R'总-R0=20Ω-10Ω=10Ω;
根据丙图可知,此时样品受到的最大撞击力为600N。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图可知,在重物下落的过程中,传感器上没有压力,此时电流为0.2A;首先根据计算出总电阻,然后根据R=R总-R0计算压力传感器的电阻即可;
(2)根据乙图可知,在撞击过程中,电路的最大电流为1.2A,据此计算出总电阻,然后在根据R'=R'总-R0计算出这时压力传感器的阻值,最后根据丙图确定最大撞击力即可。
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