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浙教版8年级上册第四章
第7节
电路分析与应用(基础版)
【知识梳理】
1
、串联电路的特点
(1)在串联电路中,各处电流都相等,即I=I1=I2=I3=……In。
(2)串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2+U3+……Un。
(3)在串联电路中,总电阻等于各串联电阻之和,R=R1+R2+R3+……Rn。
注意:在串联电路中,总电阻比任何一个导体的电阻都大,这是因为电阻串联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。
2
、串联电阻的分压作用
(1)如图所示,两电阻R1和R2串联,两端电压分别为U1与U2,根据欧姆定律及串联电路的电流特点,有U1/R1=U2/R2,即串联电路中各电阻分得的电压与电阻阻值成正比,电阻越大,分得的电压越大。
(2)若电路中的总电压大于用电器正常工作的电压,可以在电路中串联一个电阻分去多余的电压来保护用电器。
3
、并联电路的特点
(1)在并联电路中,干路的电流等于各支路的电流之和,即I=I1+I2+I3+……In。
(2)并联电路各支路两端的电压相等,即U=U1=U2=U3=……Un。
注意:在并联电路中,总电阻比任何一个导体的电阻都小,这是因为电阻并联相当于增大了导体的横截面积。当其中一个电阻增大时,总电阻也增大。
4
、
并联电阻的分流作用
(1)如图所示,两电阻R1和R2并联,通过它们的电流分别为Ⅰ1和I2,根据欧姆定律和并联电路的电压特点,有ⅠR1=IR2,从而I1∶I2=R2∶R1,即并联电路中各支路的电流与其电阻成反比,电阻越大,该支路电流越小。
(2)若电路中总电流大于用电器所允许通过的最大电流,可在电路中并联一个电阻分去多余的电流以保护用电器。
【同步训练】
一、单选题
1.如图所示,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1、S2
,
测得U甲:U乙=4:3,若只断开开关S2
,
拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,则此时I甲:I乙是( )
第1题图
第2题图
第3题图
A.?1:1???????????????????????????????????B.?4:3???????????????????????????????????C.?3:4???????????????????????????????????D.?16:9
2.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向左移动时,电流表A1和A2示数的变化情况分别是( )
A.?变小、变小???????????????????????B.?变大、变大???????????????????????C.?变大、不变???????????????????????D.?变小、不变
3.在如图所示的电路中,闭合开关,下列说法中正确的是(??
)
A.?电流表测的是通过灯L1的电流?????????????????????????????B.?电流表测的是通过灯L1和L2的总电流
C.?取下灯L1后L2仍然会亮,电流表有读数???????????????D.?取下灯L2后L1也不亮,电流表无读数
4.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是2:3.此时灯L1、L2的电阻之比是( )
第4题图
第5题图
A.?2:1????????????????????????????????????B.?3:2????????????????????????????????????C.?2:3????????????????????????????????????D.?1:2
5.如图所示,闭合开关,两灯都不亮.为检查故障,某同学先用电压表与灯L1并联,观察到电压表无示数,再将电压表与灯L2并联,观察到电压表有示数,那么电路中出现的故障是(
)
A.?灯L1短路???????????????????????????B.?灯L1断路???????????????????????????C.?灯L2短路???????????????????????????D.?灯L2断路
6.(2016·余姚模拟)2015年1月,宁波市教育局根据《国家学生体育健康标准》,利用“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试,测试者向前推动滑块.滑块被推动的距离越大.仪器的示数就越大.如图所示的四个电路中,符合“坐位体前屈测试仪”(滑动变阻器的滑片向右滑动时,电表示数增大)的电路是(??
)
A.?????B.????????C.?????????D.?
7.如图是一种可测定油箱内油面高度的装置,R′是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属划片是杠杆的一端,油量表由电流表改装而成,通过两只电表的示数变化可以反映油面的高度变化,关于此装置的工作原理,
下列说法中正确的是( )
A.?当油面高度升高时,油量表示数减小??????????????????B.?当油面高度升高时,电压表示数增大
C.?当油面高度降低时,油量表示数增大??????????????????D.?当油面高度降低时,电压表示数不变
8.(2018八上·杭州期末)如图,电源电压不变,R0为定值电阻,闭合开关S,向左移动滑片P的过程中(??
)
?
第8题图
第9题图
第10题图
A.?电压表示数变大,电流表示数变小??????????????????????B.?电压表示数变小,电流表示数变大
C.?电压表示数变大,电流表示数变大??????????????????????D.?电压表示数不变,电流表示数变小
9.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
10.(2019·宁波模拟)某同学根据课本中学习过的电学知识,设计了一个检测电路,如图,R为可变电阻,R0为定值电阻,电源电压恒定不变,下列说法正确的是(??
)
A.?R阻值增大,电压表示数变大??????????????????????????????B.?R阻值减小,电流表示数变大??
C.?R阻值增大,电路消耗的总功率变大????????????????????D.?R阻值减小,R消耗的功率变大
11.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
12.(2019八上·杭州期末)如图所示是一种定时课间音乐播放器装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置:“定时开关”是到达设定时间,自动断开的开关。闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯①(填“会”或“不会”)亮,播放器②(填“会”或“不会”)播放音乐;到达设定时间定时开关”处于③(填“闭合”或“断开”)状态,“播放器”播放音乐,下列选项中正确的是(?
)
A.?①会②不会③断开?????B.?①不会②会③闭合?????????C.?①不会②会③断开?????????D.?①会②不会③闭合
13.(2017·嵊泗模拟)如图所示的实物电路,开关S1闭合,开关S2由闭合到断开时,以下分析错误的是(?
)
A.?灯L1亮度将变暗???????????B.?电路总功率变大???????????C.?灯L1两端电压将变小???????????D.?灯L2从熄灭到亮
14.(2019九下·长兴月考)如图所示小明在科技创新大赛中调计的一个火警报警装置的简易电路图。R为可变电阻,过压报警器检测到AB间电压高于警戒值时,会触
发蜂鸣器报警,Rt为热敏电阻,一般有两种:阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电阻和阻值随温度升高而减小的负温度系数热敏阻。要做到低温时电铃不响,火警时产生高温,电铃响起,则下列说法正确的是()
A.?当高温时Rt阻值增大,A,B之间电压升高,报警器响起
B.?环境温度不变时,使可变电阻增大,A,B之间电压减小
C.?为了提高灵敏度,应适当减小可变电阻R
的阻值
D.?Rt必须是负温度系数热敏电阻
二、填空题
15.在如图所示的电路中,不论开关如何切换,电铃和灯泡都能安全使用.若想让灯泡和电铃同时工作,需要闭合开关?________;若同时闭合S1和S2
,
可以工作的用电器是?________
第15题图
第16题图
16.如图所示,电源电压3伏恒定不变,电阻R1=10欧,R2=5欧,则闭合开关S后,电压表示数为____伏。
17.如图所示的电路中,开关闭合后,滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中,灯泡的亮度将?________(填“
变亮”或“变暗”),电压表示数将?________(填“增大”或“减小”)
第17题图
第18题图
第19题图
18.(2019八下·慈溪期中)在图所示电路中,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,电压表V1的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”);电压表V1示数与电压表V2示数的差值跟电阻R1两端电压的比值________(选填“大于1”、“等于1”或“小于1”)。在滑片移动的过程中,观察到两表示数之差从6V变到9V,电流表的示数变化了0.3A,则电阻R1=________Ω。
19.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S。通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个________,观察________可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是________。
三、实验探究题
?实验次序
?R/Ω
?I/A
?1
?10
?0.59
?2
?20
?0.30
?3
?30
?0.20
?4
?40
?0.15
?5
?50
?0.12
20.(2017·浙江模拟)用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压15V保持不变,滑动变组器的规格是“50Ω
2A”,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻各1个,电流表量程0~0.6A、0~3A,电压表量程0~3V、0~15V。
(1)根据图甲将图乙所示的实物图连接完整,电压表量程选择应满足能测量5组数据。
(2)要完成预定实验探究任务,滑动变阻器除了保护电路外,另有一个重要作用是________
(3)如表为另一同学提交的实验数据,老师指出第4、5组的数据不符合实际,理由是________。
21.(2018八下·绍兴月考)图甲为热敏电阻的
R﹣t
图象,图乙为用此热敏电阻
R
和继电器组成的恒温箱的简单温控电路,继电器线圈的电阻为
150
欧,当线圈中电流大于或等于
28
毫安时,继电器的衔铁被吸合,为继电器线圈供电的电池的电压为
6
伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)从图甲中可得
50℃时热敏电阻的阻值为________欧。
(2)恒温箱的加热器应接在
A、B
端还是
C、D
端?
(3)若恒温箱内的温度达到
100℃时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?
(4)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
22.(2017·浙江模拟)某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6V且恒定不变;滑动变阻器在电路中除了保护电表即保护电路以外,在不同的实验中作用各不相同。
(1)第一小组的同学要测量电阻Rx的阻值,他们在A、B间接入待测电阻Rx
,
请你用笔画线代替导线,将答题卡图乙中的实物图连接完整。
(2)第二小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少________Ω的滑动变阻器。
(3)第三小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入2.5V的小灯泡,正确连接电路,实验步骤及操作都正确。闭合开关后,发现电压表的示数大于小灯泡的额定电压,小灯泡发光较亮,出现这种现象的原因是________。
23.用伏安法测量某电阻RX的阻值。
???????????????
图1???????????????????????????????????????????????????????????
图2
(1)如图1所示,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数增大,则导线的M端应与滑动变阻器的???________?接线柱连接(填“B”或“C”或“D”)。??????
(2)图2是根据实验数据画出的U-I关系图。由图可知:RX两端电压变化时,它的阻值??________?(填“变化”或“不变化”),导致这种现象的原因是?________?
。
(3)如图2,当电压为1.8V时,RX的阻值为________?
Ω。
四、解答题
24.如图,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线去检查电路,将导线先接在L1的两端发现L2发光,由此可以判断故障是什么?
25.(2016·余姚模拟)小敏设计了一个测量物体重力的“托盘秤”,如图1是其原理示意图,其中的托盘用来放置被测物体,OBA是可绕O点转动的杠杆,R1是压力传感器(其电阻值会随所受压力大小变化而变化,变化关系如表),R0为定值电阻,显示重力大小的仪表实质是一个量程为0﹣3V的电压表.已知OB:OA=1:2,R0=100Ω,电源电压恒为3V(忽略托盘、杠杆及压杆的重力)
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
电阻R1/Ω
300
250
200
150
100
50
0
(1)若物体重力增加,电压表的读数将________;
(2)当托盘上放被测物体时.电压表的示数如图所示,则此时被测物体的重力是________.
26.如图所示,电源电压恒为12V,电阻R1为20Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为8V
求:(1)电阻R1两端的电压
(2)通过电阻R2的电流.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
2.【答案】
D
3.【答案】
C
4.【答案】
D
5.【答案】
D
6.【答案】
D
7.【答案】
B
8.【答案】
A
9.【答案】
A
10.【答案】
B
11.【答案】
C
12.【答案】
A
13.【答案】
B
14.【答案】
D
二、填空题
15.【答案】
S1;电铃
16.【答案】
2
17.【答案】
变暗;增大
18.【答案】
不变;等于1;10
19.【答案】
滑动变阻器;灯泡亮度;在电路中串联一个电流表
三、实验探究题
20.【答案】
(1)(2)改变电阻两端的电压
(3)要控制电阻两端的电压6V不变,所需分压电阻超出了滑动变阻器的最大阻值
21.【答案】
(1)90(2)恒温箱的加热器应接在
A、B
端
(3)若恒温箱内的温度达到
100℃时,通过计算分析恒温箱加热器不处于工作状态
(4)变大
22.【答案】
(1)(2)35
(3)选用滑动变阻器规格太小(或者滑动变阻器的最大电阻太小)
23.【答案】
(1)C(2)变化;电阻大小与温度有关(3)3Ω
四、解答题
24.【答案】
L1断路
25.【答案】
(1)变大(2)500N
26.【答案】
(1)解:由图可以看出,两电阻串联,电压表测量R2两端的电压,即U2=8V,所以R1两端的电压为:U1=U-
U2=12V-8V=4V;(2)两电阻串联,所以通过R2的电流:??.
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