专题提升九 电路分析与应用
1．[2015·娄底]如图所示，在探究并联电路的电流关系时，小明把阻值不等的两个灯泡接入电路中，用电流表测出通过A、B、C三点的电流分别为IA、IB、IC。关于它们之间大小关系，正确的是 ( B )
图Z9－12
A．IA＝IB＝IC
B．IA＝IB＋IC
C．IA＞IB＝IC
D．IA＜IB＜IC
2．[2016·黔南州]如图是某同学设计的测风速的装置。图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变阻器的滑片P向上移动，且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是 ( B )
3．[2016·黔东南州]在甲图中，R1＝3R2，要使R1与R2组成并联电路，应闭合开关__S1和S3__，断开开关__S2__，此时R1与R2中通过的电流比I1∶I2＝__1∶3__。在乙图中，闭合开关S，并将滑片向右移动，电压表示数将__变小__(选填“变大”“变小”或“不变”)，如在移动滑片时，○V的示数突然增大到接近电源电压值，而○A的指针几乎不偏转，出现这一现象的原因可能是__R处断路__。
图Z9－13
4．[2016·金昌一模]在如图所示的电路中，电源电压为12V且保持不变。电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样，闭合开关S。
(1)求通过R1的电流I1。
(2)若滑动变阻器连入电路中的阻值为50Ω时，求干路的电流I总。
(3)当滑动变阻器阻值从30Ω开始，两次移动滑动变
阻器的滑片P，使滑动变阻器R2连入电路中的电阻变化均为10Ω，求两个电流表示数的变化量。
图Z9－14
解：(1)由电路图可知，R1、R2并联，电流表A1测干路电流，A2测R2的电流，并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等，即有：U＝U1＝U2＝12V，
通过R1的电流：I1＝＝＝0.6A。
(2)变阻器连入电路中的阻值为50Ω时，通过它的电流：I2＝＝＝0.24A，
干路的电流：I总＝I1＋I2＝0.6A＋0.24A＝0.84A。
(3)当R2＝30Ω时，通过它的电流：I2＝＝0.4A，
干路电流：I总＝0.6A＋0.4A＝1A，
使变阻器R2连入电路中的电阻变化均为10Ω，由于并联电路各支路间互不影响，所以R1支路上电流不变，即电流变化是由R2支路的电流变化引起的。
若滑片向右移动，当R2＝40Ω时，通过它的电流：I2′＝＝0.3A，所以两电流表示数的变化量ΔIA1＝ΔIA2＝I2－I2′＝0.4A－0.3A＝0.1A，
当R2＝50Ω时，通过它的电流：I2″＝＝0.24A，所以两电流表示数的变化量：ΔIA1＝ΔIA2＝I2′－I2″＝0.3A－0.24A＝0.06A；
若滑片向左移动，
当R2＝20Ω时，通过它的电流：I2′＝＝0.6A，所以两电流表示数的变化量ΔIA1＝ΔIA2＝I2′－I2＝0.6A－0.4A＝0.2A，
当R2＝10Ω时，通过它的电流：I2″＝＝1.2A，所以两电流表示数的变化量：ΔIA2＝ΔIA1＝I2″－I2′＝1.2A－0.6A＝0.6A。
专题提升九 电路分析与应用
1．[2016·福州]如图所示电路，闭合开关，以下判断正确的是 ( B )
图Z9－1
A．灯L1、L2串联
B．电流表测灯L1电流
C．电流表测灯L2电流
D．电流表测总电流
2．[2016·南平]如图所示是某种“测重仪”的原理图。A为托盘，P为金属滑片，且固定在轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，R0为保护电阻。托盘中物体的质量大小，可由电表的示数来显示，当物体的质量越大，电表的示数就越大，符合这一要求的电路是 ( B )
A B
C D
3．如图所示为一种家庭电路带指示灯的按键开关的电路图。使用时发现，当开关断开时，照明灯甲熄灭，指示灯乙发出微光；当开关闭合时，只有照明灯甲发光。根据这种开关的控制特性可以判断 ( D )
A．甲灯的电阻略大于乙灯的电阻
B．甲灯的电阻远大于乙灯的电阻
C．甲灯的电阻略小于乙灯的电阻
D．甲灯的电阻远小于乙灯的电阻
【解析】 断开开关时，两灯串联，串联电路中电流相等，较亮的灯电阻大，功率大。
4．[2016·黄石]如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿，灯L变亮，两只电表中只有一只电表示数变大。则下列判断正确的是 ( B )
A．R0短路，电流表示数变大
B．R1断路，电压表示数变大
C．R1断路，电流表示数变大
D．R0短路，电压表示数变大
5．[2016·哈尔滨]如图所示，L1“2.5V 0.3A”、L2“3.8V 0.3A”，灯丝电阻不变，电源电压可调，闭合开关S，下列说法正确的是 ( B )
A．L1、L2两端实际电压不同
B．L1、L2电阻之比为25∶38
C．L1、L2的电流之比为25∶38
D．通过调节电源电压，能使L1、L2同时正常工作
【解析】 根据电路图可知，两灯泡并联后与滑动变阻器串联，因此L1、L2两端实际电压相同；L1、L2电阻之比：＝＝＝；通过L1、L2的电流之比：＝＝；因为两灯泡的额定电压不同，而并联电路两端电压相同，因此无论如何调节电源电压，都不能使L1、L2同时正常工作。
6．[2016·台州]普通电动车的充电插口内有金属插脚，在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰，如图甲。
图Z9－5
(1)图乙是某种电动车的局部电路图。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚，就会造成蓄电池__短__路。
(2)这种电动车的蓄电池总电压为48V，人体不能触碰蓄电池两极，原因是__会造成触电事故__。
(3)对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的__用电器__(选填“电源”“用电器”“开关”或“导线”)。
7．[2016·三明]如图所示是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，电压表示数__增大__(选填“增大”“减小”或“不变”)；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，R0应选用__更大__(选填“更大”或“更小”)阻值的电阻。
8．[2015·北京]小阳在探究“电路中一个可变电阻两端电压U与通过它的电流I的关系”时，得到如下表所示的实验数据。请根据表中数据归纳出U与I的关系：U＝____－5I＋8__。
I(A)
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
U(V)
7
6
5
4
3
2
9.[2015·南京]小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I－1/R图像，如图乙所示。分析图像可知，当导体的电阻为__10__Ω时，通过它的电流为0.2A；当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为__2∶1__；实验过程中，小明控制导体两端的电压为__2__V。
图Z9－7
【解析】 根据I－1/R图像，可知当电流为0.2A时，对应的1/R＝0.1Ω－1，则电阻为R＝10Ω；因为电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，故当电流分别为I1＝0.25A和I2＝0.5A时，接入电路的导体的电阻之比R1∶R2＝I2∶I1＝0.5A∶0.25A＝2∶1；根据I＝0.2A，R＝10Ω，可得电源电压为U＝IR＝0.2A×10Ω＝2V。
10．[2016·宁波]小科用如图甲所示的实验仪器探究“电流与电阻的关系”，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，AB间接入的定值电阻的阻值为25Ω。
图Z9－8
【实验步骤】
①连接电路：完成图甲中的连线，使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为3.0V，读出电流表示数并记录，此时滑片P在中点附近；
③断开开关，在AB间换接20Ω的定值电阻；
④闭合开关，读出电流表示数并记录；
⑤断开开关，在AB间分别换接15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻，依次重复步骤④。
【实验数据】
电阻R(Ω)
25
20
15
10
5
电流I(A)
0.12
0.14
0.16
0.20
★
AB间接5Ω的定值电阻时，电流表示数如图乙所示，则表中“★”处的数值为__0.26A__。
【数据分析】小科找不出上述数据的定量关系，而其他同学都通过实验得出了“电压不变时，通过导体的电流与这段导体的电阻成反比”的正确结论。
【实验反思】
(1)小科得不到正确结论的原因是__没有控制电阻两端的电压不变__，需要重新实验。
(2)根据小科的实验数据，通过进一步分析计算可以发现，当AB间的阻值变小时，学生电源两端的电压将__变小__(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 如答图所示。
第10题答图
11．[2016·安徽]实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的。图中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig＝1mA的电流表，其电阻Rg＝100Ω，图为某同学改装后的电流表电路图，R1、R2为定值电阻。若使用a和b两个接线柱时，电表的量程为3mA；若使用a和c两个接线柱时，电表的量程为10mA，求R1、R2的阻值。
图Z9－9
解：若使用a和b两个接线柱时，R1、R2串联以后再与灵敏电流表G并联，所以UG＝U串，可得IgRg＝(I－Ig)(R1＋R2)
即0.001A×100Ω＝(0.003A－0.001A)×(R1＋R2)……①
若使用a和c两个接线柱时，灵敏电流表G和R2串联以后再和R1并联，所以UG′＋U2＝U1，
可得Ig(Rg＋R2)＝(I′－Ig)R1，
即0.001A×(100Ω＋R2)＝(0.01A－0.001A)×R1……②
联立①②两式可得：R1＝15Ω，R2＝35Ω。
12．[2016·衡阳模拟]如图甲所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数，且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图乙所示，则：
图Z9－10
(1)根据图像可知：断点位置在x等于__5__cm处，电源电压U0等于__1.50__V；
(2)电阻R等于多少欧姆？
(3)从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆？
【答案】 (2)1Ω (3)1Ω
课件32张PPT。专题提升九 电路分析与应用1．电路故障分析(理解)
(1)电路连接错误：连接电路时开关没有断开；滑动变阻器滑片没有处于阻值最大处。
(2)电表连接错误
①量程选择过大，指针偏转角度太小，测量误差较大；
②量程选择过小，损坏电表；
③正负接线柱接反，指针反向偏转；
④电流表并联接入电路，引起短路； ⑤电压表串联接入电路，引起断路，电压表示数接近电源电压；
⑥用电器短路：用电器不能工作，电路电流过大；
⑦用电器断路：电路中电流为0。
2．探究电流与电阻、电压的关系(掌握)
(1)控制变量：探究电流与电阻的关系时，控制电压大小相等；探究电流与电压的关系时，控制电阻大小不变。
(2)滑动变阻器作用：探究电流与电阻的关系时，作用是控制电压大小相等；探究电流与电压关系时，作用是改变电阻两端的电压。(3)结论表述：当电阻相等时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；当电压相等时，通过导体的电流与导体电阻成反比。
【注意】
探究电流与电阻的关系时，当换用较大电阻继续实验时，应向阻值较大处移动滑片以控制电阻两端电压不变。3．欧姆定律的应用(掌握)
(2)电路计算：应用欧姆定律公式及变形公式分析计算。
4．串、并联电路的特点分析与应用(掌握)
【注意】
电路分析与计算中，首先分析电路的连接方式，连接方式
不同，电路特点不同。类型之一 理解电路故障分析
[2016·乐山]如图所示，闭合开关S，两灯均不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障是 ( )
A．灯L1断路
B．灯L2断路
C．灯L1短路
D．灯L2短路A图Z9－1【解析】 由图可知，两灯串联，电压表测量L1两端的电压，电流表测量干路电流；闭合开关S后，两灯均不亮，电流表无示数，说明电路中有断路现象；电压表有示数，说明电压表两端能与电源两极连通，所以故障原因是L1断路。
【点悟】 根据电压表的示数判断电路故障：若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，与电压表并联的用电器可能有断路故障；若电压表无示数，说明电压表被短路或与电源不能相通。[2016·遵义]如图所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一根导线分别连接到ab，bc，cd和ac两点，灯L1、L2均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯L1发光，L2不发光，由此判定电路的故障是 ( )
A．灯L1与开关S均开路
B．灯L2与开关S均开路
C．灯L1与开关S均短路
D．灯L2与开关S均短路图Z9－2B类型之二 探究电流与电阻、电压的关系
[2016·宿迁]在做“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源(3V不变)，电流表、电压表、定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只)，滑动变阻器M(10Ω 1A)，滑动变阻器N(20Ω 1A)，开关、导线若干。图Z9－3(1)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求滑片P向B端移动时电路中电流变大。
【答案】 (1)如答图所示。
例2(1)答图(2)实验过程中，使用不同的定值电阻进行探究时，调节滑动变阻器的阻值，使电阻R两端电压保持不变，这种方法是______ (填字母编号)。
A．转换法 B．控制变量法 C．等效替代法
(3)某次实验中，连接好电路，闭合开关时，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约3V，调节滑动变阻器的阻值，两电表示数均无明显变化，电路故障原因可能是________。BR断路(4)排除故障后，更换不同的定值电阻进行了实验，记录实验数据如表：
分析表中数据可得到的结论是____________________________ ______________________。
(5)实验中选择的滑动变阻器应是______(选填“M”或“N”)。在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比N李明和小亮利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)李明根据图甲所示电路图，将图乙中的实验器材连接成实验电路，小亮在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议李明改接。图Z9－4①请在接错的那根线上打“×”；
②另画一根导线，使电路连接正确；
③如果不改接这根导线，对实验的影响是__________________ _____________(具体说明是什么影响)。
(2)李明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某位置，保持电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图丙所示，则电流表的读数是_______A，连入电路的电阻R的阻值是______Ω。
(3)实验中，若保证电压表的示数为2.5V不变，将定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)移动；当定值电阻不能测出待测电阻两端的电压0.2510左为10Ω，移动滑动变阻器滑片应使接入电路的阻值为
______Ω。
【答案】 (1)如答图所示。
变式跟进(1)答图
14【解析】 (1)根据图甲中电路图，顺着电流方向连接乙图中的实物图，电流表测总电流，电压表测电阻R两端的电压，发现电压表的连接出现了问题。(2)由图可知：电流表采用的量程是0～0.6A，所以电流I＝0.25A；根据欧姆定律得：R＝U/I＝2.5V/0.25A＝10Ω。(3)定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω，因为串联电路电压与电阻成正比，所以电阻两端电压会减小，要保持电压不变，需要将滑动变阻器的电阻也减小，所以将滑动变阻器的滑片向左滑动；当定值电阻R滑′的阻值换成10Ω时，电路中的电流：I′＝UR/R＝2.5V/10Ω＝0.25A，滑动变阻器接入电路的阻值：R滑′＝(U－UR)/I′＝(6V－2.5V)/0.25A＝14Ω。【点悟】 在不同实验中变阻器的作用因实验目的不同而有区别。为了电路安全，需注意电流表、电压表及用电器允许通过的最大电流。类型之三 掌握欧姆定律的应用
[2016·吉林]如图所示，R1＝20Ω，闭合开关，电压表和电流表的示数分别为6V和0.5A。求：
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。图Z9－5如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P向左移动，在此过程中 ( )
A．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大
B．电流表A示数变小，电压表V1示数不变
C．电流表A示数不变，灯泡L亮度变亮
D．电压表V1示数不变，灯泡L亮度变暗
【解析】 电路为串联电路，V1与L并联，
V2与R并联。P向左移动，电阻变大，电路中电流变小，电压表V1示数变小，电压表V2示数变大。
A图Z9－6【点悟】 串联电路中电阻变化引起电流变化，在并联电路中，一条支路的电流发生变化，另一支路的电流不受影响。类型之四 掌握串、并联电路的特点分析与应用
[2016·宜宾改编]如图所示是兴趣小组研究并联电路电流特点的实物图，实验中保持电源电压不变，先闭合开关S
( )B A．甲表没有示数，乙表有示数
B．再闭合开关S1，甲表示数大 于乙表示数
C．再闭合开关S1，甲表示数变 大，乙表示数不变
D．再闭合开关S1，甲表示数变 大，乙表示数变小图Z9－7【解析】 先闭合开关S，电流表甲测L1的电流，则甲表有示数，乙表无电流经过，故没有示数。再闭合开关S1，两灯泡并联，电流表甲测干路电流，电流表乙测L2支路电流，甲示数大于乙示数。因为S1断开时乙表的示数为0，S1闭合时，乙表有示数，因此这个过程乙表的示数变大。在测量小灯泡电阻的实验中，因缺少电压表，小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0，同样测出了小灯泡的电阻，原理如图甲所示。小军读出电流表A1的示数为0.3A，而电流表A2的示数如图乙所示，则小灯泡L两端的电压为_____V，电阻为______Ω。图Z9－815【点悟】 测量电阻时，若没有电压表，则应设计成并联电路，利用电流表测电流值及并联电路电压相等的原理测待测电阻的阻值。若只有电压表，则应设计成串联电路，利用串联电路电流相等和已知阻值的电阻测量待测电阻的阻值。
分析电流与电压关系图像致错
[2016·鄂州]甲和乙两灯的正常工作电压均为6V，如图所示为甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，则电路的工作电流和电源最大电压为 ( )
A．0.5A 12V B．1.5A 12V
C．1.5A 8V D．0.5A 8V
图Z9－9【错解】 B
【错因分析】 错误地应用串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和的原理。各灯正常工作时电压都为6V，但通过甲的电流是1.0A，通过乙的电流是0.5A，为了电路安全，串联电路中应选用低电流。甲、乙的电阻不是固定值，电路中电流为0.5A时，甲的电压是2V，乙的电压是6V，电源电压等于8V。
【正解】 D1．[2016·通辽]张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像。分析图像得出的下列说法中错误的是( )
A．通过导体A的电流与其两端的
电压成正比
B．导体A和B的电阻之比为1∶2
C．当在导体B的两端加上1V的电
压时，通过导体B的电流为0.1A
D．将导体A和B串联时通过A的电流为0.4 A，则导体B两端 电压为2VD图Z9－102．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R′的滑片P在a点时，电流表示数为0.5A，将滑片P从a点移动到最右端的过程中，通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示，则R＝______Ω，电路消耗的最小功率为P＝______W。
图Z9－11150.9【解析】 R与滑动变阻器R′并联，电流表测干路电流。滑片位于a点时，滑动变阻器接入电路的阻值小，通过滑动变阻器的电流最大，由图乙可知，通过变阻器的最大电流I滑大＝0.3A，此时变阻器接入电路中的电阻R滑＝10Ω。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路消耗的总功率最小。
