第四章 电路分析与应用 含动态电路和电路计算易错点培优-2024-2025学年浙教版八年级上册科学

八年级科学 第四章 电路分析与应用-含动态电路和电路计算 易错点一、串联电路 例1：如图所示，电源电压为6伏。闭合开关S，电压表V1的示数为4伏，电流表的示数为0.4安。求： （1）电压表V2的示数。 （2）R1、R2的阻值。 例2：（2024八下·鄞州期中）在某校举行的科技节中，小金设计了一款模拟网红产品“可调节加热桌垫”的电路图，如图所示，电源电压为3V，电阻R2的阻值为5Ω，滑动变阻器R1的铭牌是“25Ω 1A”。 求： （1）电压表的读数为1V时，电流表的示数是多少？ （2）当滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的示数是多少？ 变式1：（2023八上·拱墅期末）如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为1 Ω，电阻R2的阻值为2 Ω，当开关S闭合时，电压表示数为3 V。求： （1）电流表的示数； （2）电源电压的大小 变式2：在如图所示的电路中，R1=6Ω，电源电压为9V，电压表的示数为6V，电流表的示数为1A。如果再取一个定值电阻R接入电路，要使电流表的示数变为1.5A，试问： （1）R2的阻值为多大? （2）R的阻值应为多大，以什么方式接入电路? （3）R接入电路后，电压表的读数为多少? 易错点二、并联电路 例1：（2024八上·临平期末）如图所示电路，R1=10Ω，R2为未知电阻，电源电压不变。只闭合S1，电流表示数为0.3A；S1、S2均闭合，电流表示数为0.5A。求： （1）电源电压； （2）R2的阻值。 例2：如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω，R2=5Ω。当开关S1、S2都断开时，电流表示数为0.20A。当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.40A。 求： （1）电源电压。 （2）R3的阻值。 （3）只闭合S2时，电流表的示数为多少？ 例3：如图甲所示，电源电压为3V。当开关S闭合时，灯泡L1、L2正常发光，电流表A1、A2的示数分别如图乙、丙所示，求： （1）灯L1的电流多少？ （2）灯L2的电阻多少？ （3）若灯L1的灯丝烧断，电流表A1、A2的示数分别是多少？ 变式1：在图所示的电路中，电源电压为6伏，电阻R1为5欧。闭合开关S时，电流表A的示数为2.0安，求：（1）电流表A1的示数I1。 （2）通过电阻R2的电流I2。 变式2：如图所示的电路中，电源电压恒为30 V，电阻R1为15 Ω。同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5 A。求： （1）通过电阻R1的电流。 （2）电阻R2的阻值。 变式3：如图甲所示，已知定值电阻R1的阻值为30 Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都指在同一位置，示数如图乙所示。求：(设电源电压保持不变) （1）电源电压。 （2）通过定值电阻R2的电流。 （3）现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。 （4）替换后电流表的示数减小了0.3 A，则未知电阻Rx的阻值是多少。 易错点三、动态电路 题型一：开关型 1．关于如图所示电路，下列说法正确的是（　　） A．只闭合S2时，只有R1接入电路工作 B．无论如何调节开关，R2与R1都不能串联 C．开关都闭合时，电流表示数最大 D．只闭合S1时，电压表示数为0 （1） （2） 2．在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，开关S1闭合。当开关S2由断开到闭合时，下列说法中正确的是（　　） A．电压表示数不变，电流表示数变小，灯变暗 B．电路的总电阻变大，灯亮度不变 C．电压表示数不变，电流表示数不变，灯亮度不变 D．电压表示数变大，电流表示数变大，灯变亮 3．小温把两个小灯泡和电表连成了如图所示的电路，若电源电压恒定，先闭合S1，再闭合S2，两表示数变化正确的是（　　） A．电压表示数不变，电流表示数变大 B．电压表示数不变，电流表示数变小 C．电压表示数变小，电流表示数变小 D．电压表示数变小，电流表示数变大 （3） （4） 4.如图所示的电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，判断正确的是（　　） A．电压表示数变小，电流表示数不变 B．电压表示数不变，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数不变 D．电压表示数不变，电流表示数变小 5、在图所示的电路中，当S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为6V，当S1、S3断开，S2闭合时，电压表的示数为3V．求：（要有必要的文字描述） （1）电源电压是多少？ （2）当S1、S3闭合，S2断开时，分析L1、L2的发光情况以及电压表的示数为多少？ 6．如图所示电路中，电源电压12V，R1＝6Ω，R2＝4Ω。试问： （1）当开关S1、S2都断开时，求电流表、电压表示数。 （2）当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为4A，求R3的阻值和电压表示数。 7、如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1=10 Ω，R2=5 Ω。当开关S1、S2都断开时，电流表的示数为0.2 A；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.4 A。求： （1）电源电压。 （2）R3的阻值。 （3）只闭合S2时，电流表的示数为多少。 题型二：滑动变阻器型 例1：某同学设计了一个电子身高测量仪。下列四个电路中，R是定值电阻，R'是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下平移，能够实现身高越高，电压表示数越大的电路是（　　）。 A．B．C．D． 2.（2024·浙江宁波·八年级期中）如图所示，小科运用电学知识设计了一个电子身高测量仪，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，金属杆cd和MP（左端P是滑片）与电路接触良好，杆cd和MP的电阻不计。当被测身高增加时，电压表的示数（  ） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 （2） （3） 3．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的示数来反映水位的升降情况。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位于滑动变阻器R的a端，则(　　) A．当水位不变时，电压表示数不变，指示灯不亮 B．当水位上升时，电压表示数变小，指示灯变亮 C．当水位上升时，电压表示数变大，指示灯变暗 D．当水位下降时，电压表示数变大，指示灯变亮 4．为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。小浔设计的电动汽车的模拟电路，向下踩“油门”踏板时（ ） A．电流表示数变大，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电流表示数变小，电压表示数变大 D．电流表示数变小，电压表示数变小 （4题图） （5题图） 5．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中（　　） A．电压表V示数变小 B．电流表A2示数不变 C．电流表A2示数变小 D．电流表A1示数变大 6．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则下列正确的是（　　） A．电源电压是6V B．定值电阻R1的阻值是10Ω C．滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为0Ω~10Ω D．当电流表示数为0.2A时，定值电阻R1和滑动变阻器R.两端电压之比是2：1 7．（2023八上·绍兴期末）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端a处向左移到b处，记录滑片在a、b处电流表和电压表的示数并标于图乙中M、N两点。下列说法中不正确的是（　　） A．电源电压为12伏 B．R1的阻值为20Ω C．滑动变阻器的最大阻值为40Ω D．将滑片P向左移动的过程中，电压表和电流表示数的比值将变大 8．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是 （　　） A．图线A是电阻R1的I-U关系图像 B．电源电压为14伏 C．R1的阻值是20欧 D．滑动变阻器R2的最大阻值为30欧 题型三：灵敏电阻型 1．新型PTC发热材料可以自动调节电路的电流，在生活中广泛应用。图甲是PTC调试工作电路，电源电压恒定，R0为定值电阻；RT是PTC电阻，阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S，当温度从20℃升高到60℃的过程中，下列说法错误的是（　　） A．定值电阻R0有保护电路的作用 B．定值电阻R0两端的电压不变 C．温度为40℃时，电压表的示数最小 D．电压表与电流表示数的比值先变小后变大 （1） （2） 2、将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关，逐渐增大光照强度，观察电表示数的变化情况应该是（　　） A．A表和V表示数均变小 B．A表示数变小，V表示数变大 C．A表示数变大，V表示数变小 D．A表和V表示数均变大 3．酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图甲所示是它的原理图，酒精气体传感器的电阻跟酒精气体浓度的关系如图乙所示。如果测试到的酒精气体浓度越大，那么（　　） A．传感器的电阻越大 B．电压表的示数越大 C．通过传感器的电流越小 D．传感器两端的电压越大 4．如图甲是某电子秤的原理图，已知定值电阻R0=30Ω，电源电压9V恒定不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，改写电压表(量程为0~3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量，托盘质量忽略不计。 （1）当托盘内物体的质量是50kg时，通过电路的电流是多少？ （2）该电子秤的最大称量值是多少千克？ （3）保持电子秤结构和电压表量程不变，若想增大其称量范围，可采取的改进方法是　 　。 5．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路。电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列各题： （1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压； （2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围。 6．如图甲是一个保温箱温度显示器的电路图，其原理是利用电压表的示数表示保温箱内的温度，温度越高电压表的示数越大。已知电源电压恒定为4V，R0为定值电阻，R1是热敏电阻，图乙是它的阻值—温度的关系图像。电压表的量程为0~3V，当保温箱内温度为60℃时，电压表的示数是2.5V。 请分析计算：（1）60℃时，电路中的电流为多大？ （2）定值电阻R0的阻值为多大？ （3）若将R0换用阻值更小的电阻，则保温箱内能显示的最高温度将　 　（填“升高”、“降低”或“不变”）。 八年级科学 第四章 电路分析与应用-含动态电路和电路计算解析 易错点一、串联电路 例1：如图所示，电源电压为6伏。闭合开关S，电压表V1的示数为4伏，电流表的示数为0.4安。求： （1）电压表V2的示数。 （2）R1、R2的阻值。 例2：（2024八下·鄞州期中）在某校举行的科技节中，小金设计了一款模拟网红产品“可调节加热桌垫”的电路图，如图所示，电源电压为3V，电阻R2的阻值为5Ω，滑动变阻器R1的铭牌是“25Ω 1A”。 求： （1）电压表的读数为1V时，电流表的示数是多少？ （2）当滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的示数是多少？ 【答案】（1）解： （2）解： 【解析】根据图片可知，定值电阻R2与变阻器R1串联，电压表测R2的电压，电流表测总电流。 （1）已知R2的电压和电阻，根据公式 计算电流表的示数； （2）首先根据R总=R1+R2计算出总电阻，再根据 计算出总电流，最后根据 计算电压表的示数。 变式1：（2023八上·拱墅期末）如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为1 Ω，电阻R2的阻值为2 Ω，当开关S闭合时，电压表示数为3 V。求： （1）电流表的示数； （2）电源电压的大小 【答案】（1）I=U/R=3V/1Ω=3A （2）U=I(R1+R2)=3A*(1Ω+2Ω)=9V 【解析】（1）根据计算电流表的示数； （2）根据R总=R1+R2计算总电阻，再根据U总=I总R总计算电源电压。 【解答】根据图片可知，两个电阻串联，电压表与R1并联。 （1）电流表的示数为：； （2）电路的总电阻为：R总=R1+R2=1Ω+2Ω=3Ω； 则电源电压为：U总=I总R总=3A×3Ω=9V。 变式2：在如图所示的电路中，R1=6Ω，电源电压为9V，电压表的示数为6V，电流表的示数为1A。如果再取一个定值电阻R接入电路，要使电流表的示数变为1.5A，试问： （1）R2的阻值为多大? （2）R的阻值应为多大，以什么方式接入电路? （3）R接入电路后，电压表的读数为多少? 【答案】（1）R2两端的电压为，R2的阻值为 （2）电流表的示数为1.5A时，电路中的总电阻为由并联电路的电阻特点可知，电阻R应与R1并联；并联后的总电阻为所以R=6Ω （3）因为，所以R与R1的并联电路分得的电压为即电压表的示数为4.5V。 【解析】（1）根据图片可知，两个电阻串联，电压表测R1的电压。根据 计算R2两端的电压，再根据欧姆定律 计算R2的阻值； （2） 先根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据并联电路电阻的并联特点可知电阻R需要与R1并联；再根据电阻的串联和并联特点求出R的阻值； （3）根据串联电路电阻的分压特点求出电压表的示数。 【解答】（2） 电流表的示数为1.5A时，电路中的总电阻为； 由并联电路的电阻特点可知，电阻R应与R1并联； 并联后的总电阻为； 根据得到：；解得：R=6Ω； （3） 因为，所以R与R1的并联电路分得的电压相等，都为，即电压表的示数为4.5V。 易错点二、并联电路 例1：（2024八上·临平期末）如图所示电路，R1=10Ω，R2为未知电阻，电源电压不变。只闭合S1，电流表示数为0.3A；S1、S2均闭合，电流表示数为0.5A。求： （1）电源电压； （2）R2的阻值。 【答案】（1）解：U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V U=U1=3V （2）解：I=I1+I2 I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A R2=U2/I2=3V/0.2A=15Ω 【解析】（1）由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源电压； （2）S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变，根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流，利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值。 【解答】（1）由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流， 则电源电压：U=I1R1=0.3A×10Ω=3V； （2）S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以此时通过R1的电流仍为0.3A不变， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过R2的电流：I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以得R2的阻值：。 例2：如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω，R2=5Ω。当开关S1、S2都断开时，电流表示数为0.20A。当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.40A。 求： （1）电源电压。 （2）R3的阻值。 （3）只闭合S2时，电流表的示数为多少？ 3．【答案】（1）设电源电压为U，U=IR=I(R1+R2)=3V （2）电阻R1中的电流： I1= =0.3A； I3=I'-I1=0.1A R3= =30Ω； （3）I'1= =0.3A 例3：如图甲所示，电源电压为3V。当开关S闭合时，灯泡L1、L2正常发光，电流表A1、A2的示数分别如图乙、丙所示，求： （1）灯L1的电流多少？ （2）灯L2的电阻多少？ （3）若灯L1的灯丝烧断，电流表A1、A2的示数分别是多少？ 【答案】（1）解：根据甲图可知，灯泡L1与L2并联，电流表A1测总电流，A2测通过L2的电流。 根据并联电路总电流等于各支路电流之和可知，A1的示数大于A2； 根据乙图可知，选择量程0~3V，分度值为0.1V，则示数为1.5A； 根据丙图可知，选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.48A。 那么A1的示数为1.5A，A2的示数为0.48A； 则通过灯L2的电流为0.48A； 通过灯泡L1的电流： 。 （2）解： 并联电路总电压等于各支路两端电压， 则灯泡L2的电压U2=U=6V； 那么它的电阻： 。 （3）解： 当L1的灯丝烧断后，电路里只有L2自己工作，此时两个电流表都测通过L2的电流，即 。 【解析】（1）首先根据并联电路的电流特点确定两个电流表的示数大小，再分别读出两个电表的示数，二者比照后计算即可。 （2）根据并联电路的电压规律确定灯泡L2的电压，再根据欧姆定律的变形式 计算出L2的电阻； （3）当L1的灯丝烧断后，电路里只有L2自己工作，据此确定两个电流表的示数。 变式1：在图所示的电路中，电源电压为6伏，电阻R1为5欧。闭合开关S时，电流表A的示数为2.0安，求：（1）电流表A1的示数I1。 （2）通过电阻R2的电流I2。 【答案】（1）解：I1= =1.2 安 （2）解：I2=I-I1=2.0安-1.2安=0.8安 变式2：如图所示的电路中，电源电压恒为30 V，电阻R1为15 Ω。同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5 A。求： （1）通过电阻R1的电流。 （2）电阻R2的阻值。 【答案】（1）解：由电路图可知，同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流。 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过电阻R1的电流：I1===2 A。 （2）解：因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R2的电流：I2=I-I1=2.5 A-2 A=0.5 A，则电阻R2的阻值：R2===60 Ω 【解析】（1）由电路图可知，同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流。首先根据U总=U1=U2计算出R1两端的电压，再根据 计算出通过它的电流； （2）首先根据并联电路的电流规律I2=I-I1计算出通过R2电流，再根据公式 计算出R2的阻值。 变式3：如图甲所示，已知定值电阻R1的阻值为30 Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都指在同一位置，示数如图乙所示。求：(设电源电压保持不变) （1）电源电压。 （2）通过定值电阻R2的电流。 （3）现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。 （4）替换后电流表的示数减小了0.3 A，则未知电阻Rx的阻值是多少。 【答案】（1）解：由图可知，电流表A选用的量程为0~3 A，示数为1.5 A，电流表A1选用的量程为0~0.6 A，示数为0.3 A，R1两端电压为U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V， 并联电路电源电压等于各支路两端电压，故电源电压为U=U1=9 V （2）解：通过R2的电流：I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A （3）解：若A1的示数发生变化，则A的示数也一定变化，这显然不符合题意，可见，示数发生变化的一定是电流表A，而电流表A1的示数不变，由此推断未知电阻Rx替换的是电阻R2 （4）解：替换后电路的干路电流：I'=I-ΔI=1.5 A-0.3 A=1.2 A， 通过Rx的电流：Ix=I'-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A， Rx的阻值：Rx===10 Ω 【解析】（1）根据图甲可知，两个电阻并联，电流表A测总电流，电流表A1测通过R1的电流。根据并联电路的电流规律I总=I1+I2可知，电流表A的示数肯定大于A1的示数。据此结合电流表的两个量程分别读出两个电流表的示数，并根据 U1=I1R1 计算出R1两端的电压，最后根据并联电路的电压规律 U=U1 =U2计算出电源电压即可。 （2）根据并联电路的电流规律I总=I1+I2计算出通过R2的电流； （3）根据两个电流表数值之间的关系推测哪个电流表的示数发生改变，哪个电流表的示数保持不变，进而确定哪个电阻被替换。 （4）首先根据 I'=I-ΔI 计算出此时的干路电流，再根据 Ix=I'-I1 计算出通过Rx的电流，最后根据 计算出Rx的阻值。 易错点三、动态电路 题型一：开关型 1．关于如图所示电路，下列说法正确的是（　　） A．只闭合S2时，只有R1接入电路工作 B．无论如何调节开关，R2与R1都不能串联 C．开关都闭合时，电流表示数最大 D．只闭合S1时，电压表示数为0 （1） （2） 1．【答案】C 2．【答案】C 2．在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，开关S1闭合。当开关S2由断开到闭合时，下列说法中正确的是（　　） A．电压表示数不变，电流表示数变小，灯变暗 B．电路的总电阻变大，灯亮度不变 C．电压表示数不变，电流表示数不变，灯亮度不变 D．电压表示数变大，电流表示数变大，灯变亮 （3） 3．小温把两个小灯泡和电表连成了如图所示的电路，若电源电压恒定，先闭合S1，再闭合S2，两表示数变化正确的是（　　） A．电压表示数不变，电流表示数变大 B．电压表示数不变，电流表示数变小 C．电压表示数变小，电流表示数变小 D．电压表示数变小，电流表示数变大 3．【答案】A 4.如图所示的电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，判断正确的是（　　） A．电压表示数变小，电流表示数不变 B．电压表示数不变，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数不变 D．电压表示数不变，电流表示数变小 4、【答案】D 【解析】首先确定电路的串并联关系以及电表所测的物理量，然后确定变阻器的阻值变化，根据欧姆定律和串并联电路的特点分析判断。 【解答】根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2并联，电压表测总电压，电流表测总电流。 闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，变阻器的阻值增大，则总电阻增大，而电压表的示数保持不变，根据可知，电流表的示数变小。 5、在图所示的电路中，当S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为6V，当S1、S3断开，S2闭合时，电压表的示数为3V．求：（要有必要的文字描述） （1）电源电压是多少？ （2）当S1、S3闭合，S2断开时，分析L1、L2的发光情况以及电压表的示数为多少？ 5、【答案】（1）电源电压为9V； （2）当S1、S3闭合，S2断开时，L1发光，L2不发光，电压表的示数为9V． 6．如图所示电路中，电源电压12V，R1＝6Ω，R2＝4Ω。试问： （1）当开关S1、S2都断开时，求电流表、电压表示数。 （2）当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为4A，求R3的阻值和电压表示数。 【答案】（1）解：当开关S1、S2都断开时， R1、R2串联。 电流表示数：I=U/R=12V/10Ω=1.2A 电压表： U=I R1=1.2A×6 Ω=7.2V （2）解：当开关S1、S2都闭合时R1、R3并联。 I总=I2 +I3=4A-12V/4Ω=1A R3=U/I3=12V/1A=12Ω R1短路，电压表示数为0 7、如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1=10 Ω，R2=5 Ω。当开关S1、S2都断开时，电流表的示数为0.2 A；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.4 A。求： （1）电源电压。 （2）R3的阻值。 （3）只闭合S2时，电流表的示数为多少。 【答案】（1）解：当开关S1、S2都断开时，R1、R2串联，电源电压：U=IR=I(R1+R2)=0.2A×(10Ω+5Ω)=3V （2）解：当开关S1、S2都闭合时，R2短路，R1与R3并联，通过电阻R1的电流：I1===0.3A， 通过R3的电流：I3=I'-I1=0.4A-0.3A=0.1A， 电阻R3的阻值：R3===30Ω 题型一： 题型二：滑动变阻器型 例1：某同学设计了一个电子身高测量仪。下列四个电路中，R是定值电阻，R'是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下平移，能够实现身高越高，电压表示数越大的电路是（　　）。 A．B．C．D． 【答案】B 【解析】根据欧姆定律和串并联电路的特点，分析电压表的示数变化规律即可。 【解答】ABC.当变阻器和定值电阻R串联时，电压与电阻成正比。当人的身高增大时，滑片向上移动，则滑动变阻器的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，此时它两端的电压减小。根据U总=U+U变可知，此时定值电阻R的电压变大，故B正确，而A、C错误； D.当变阻器和定值电阻R并联时，电压表测总电压，则无论滑片怎样移动，电压表的示数都保持不变，故D错误。故选B。 2.（2024·浙江宁波·八年级期中）如图所示，小科运用电学知识设计了一个电子身高测量仪，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，金属杆cd和MP（左端P是滑片）与电路接触良好，杆cd和MP的电阻不计。当被测身高增加时，电压表的示数（  ） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 【答案】A 【解析】由电路图可知，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端电压，被测身高增加时，滑动变阻器电阻接入电路的长度增加，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知电路中的电流减小，根据U=IR可知定值电阻R0两端的电压减小，根据串联电路的电压特点可知：滑动变阻器的分压变大，因此电压表示数变大。 3．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的示数来反映水位的升降情况。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位于滑动变阻器R的a端，则(　　) A．当水位不变时，电压表示数不变，指示灯不亮 B．当水位上升时，电压表示数变小，指示灯变亮 C．当水位上升时，电压表示数变大，指示灯变暗 D．当水位下降时，电压表示数变大，指示灯变亮 【答案】C 【解析】根据串联电路的分压规律判断电压表的示数变化，根据U总=U1+U2分析灯泡两端的电压变化，从而确定灯泡的亮度变化。 【解答】根据图片可知，灯泡L与变阻器R串联，电压表测变阻器的电压。 当水位不变时，变阻器的阻值不变，根据“串联电路中电压与电阻成正比”的规律可知，此时电压表的示数不变。根据U总=U1+U2可知，那么灯泡的电压也保持不变，即灯泡亮度不变，故A错误； 当水位升高时，变阻器R的阻值增大，根据“串联电路中电压与电阻成正比”的规律可知，此时电压表的示数变大。根据U总=U1+U2可知，则灯泡两端的电压减小，则灯泡的亮度减小，故B错误，C正确； 当水位下降时，电压表和灯泡的变化与前面相反，即电压表的示数减小而灯泡的亮度变大，故D错误。 4．为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。小浔设计的电动汽车的模拟电路，向下踩“油门”踏板时（ ） A．电流表示数变大，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电流表示数变小，电压表示数变大 D．电流表示数变小，电压表示数变小 【答案】A 5．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中（　　） A．电压表V示数变小 B．电流表A2示数不变 C．电流表A2示数变小 D．电流表A1示数变大 （4题图） （5题图） 【答案】B 6．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．电源电压是6V B．定值电阻R1的阻值是10Ω C．滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为0Ω~10Ω D．当电流表示数为0.2A时，定值电阻R1和滑动变阻器R.两端电压之比是2：1 【答案】C 7．（2023八上·绍兴期末）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端a处向左移到b处，记录滑片在a、b处电流表和电压表的示数并标于图乙中M、N两点。下列说法中不正确的是（　　） A．电源电压为12伏 B．R1的阻值为20Ω C．滑动变阻器的最大阻值为40Ω D．将滑片P向左移动的过程中，电压表和电流表示数的比值将变大 【答案】D 【解析】C.由图甲可知，R1与R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑片位于a端时，R2接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，由图乙可知此时电路中的电流和R2两端的电压，根据欧姆定律求得滑动变阻器的最大阻值； AB.根据欧姆定律和串联电路的电压规律列出滑片在a、b两处时的电源电压表达式，根据电源电压不变，联立等式求得电源电压和R1的阻值； D.根据欧姆定律确定两电表示数比值，从而得出结论。 【解答】ABC.由图甲可知，R1与R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑片位于a端时，R2接入电路的阻值最大，电路中的电流最小。 由图乙可知此时电路中的电流为：I=0.2A， R2两端的电压为：U2=8V， 滑动变阻器的最大阻值为：； 根据欧姆定律和串联电路的电压规律可得，滑片在a处时， 电源电压为：U=U1+U2=IR1+U2=0.2A×R1+8V……① 滑片在b处时， 电源电压为：U=U1'+U2'=I'R1+U2=0.4A×R1+4V……② 由于电源电压不变，联立①②两式可得：U=12V，R1=20Ω，故A、B、C正确不合题意； D.将滑片P向左移动的过程中，根据欧姆定律知，电压表和电流表示数的比值等于滑动变阻器的电阻，因而将变小，故D错符合题意。故选D。 8．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是 （　　） A．图线A是电阻R1的I-U关系图像 B．电源电压为14伏 C．R1的阻值是20欧 D．滑动变阻器R2的最大阻值为30欧 【答案】C 9．在图甲所示电路中，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表。改变滑动变阻器R1的滑片位置，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。则下列判断中正确的是（　　） A．V1示数变化图线为b B．电阻R0的阻值为2Ω C．电源电压为10V D．滑动变阻器R1的阻值最大为19Ω 【答案】B 题型三：灵敏电阻型 1．新型PTC发热材料可以自动调节电路的电流，在生活中广泛应用。图甲是PTC调试工作电路，电源电压恒定，R0为定值电阻；RT是PTC电阻，阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S，当温度从20℃升高到60℃的过程中，下列说法错误的是（　　） A．定值电阻R0有保护电路的作用 B．定值电阻R0两端的电压不变 C．温度为40℃时，电压表的示数最小 D．电压表与电流表示数的比值先变小后变大 （1） （2） 1．【答案】B 2、将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关，逐渐增大光照强度，观察电表示数的变化情况应该是（　　） A．A表和V表示数均变小 B．A表示数变小，V表示数变大 C．A表示数变大，V表示数变小 D．A表和V表示数均变大 2．【答案】C 3．酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图甲所示是它的原理图，酒精气体传感器的电阻跟酒精气体浓度的关系如图乙所示。如果测试到的酒精气体浓度越大，那么（　　） A．传感器的电阻越大 B．电压表的示数越大 C．通过传感器的电流越小 D．传感器两端的电压越大 3．【答案】B 4．如图甲是某电子秤的原理图，已知定值电阻R0=30Ω，电源电压9V恒定不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，改写电压表(量程为0~3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量，托盘质量忽略不计。 （1）当托盘内物体的质量是50kg时，通过电路的电流是多少？ （2）该电子秤的最大称量值是多少千克？ （3）保持电子秤结构和电压表量程不变，若想增大其称量范围，可采取的改进方法是　 　。 【答案】（1）解：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N(1分)由乙图可知R=150Ω 由于R3和R串联，R总=R+R3=150Ω+30Ω=180Ω I= =0.05A （2）解：因为电压表的量程为0~3V，所以当R0两端的电压为3V时， 电路中的电流为I0= =0.1A 电路的总电阻为R总'= =90Ω 压力传感器的电阻R=R总'-R=90Ω-30Ω=60Ω 由乙图可知，当R=60Ω时，F=950N 则电子称的最大称量为m= =95kg （3）减小电源电压 5．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路。电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列各题： （1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压； （2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围。 【答案】（1）由电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流， 由图乙所示图象可知，温度为20℃时，热敏电阻的阻值为400Ω， 由电阻的串联和欧姆定律可知，电源电压： U＝I（Rt+R）＝0.01A×（400Ω+100Ω）＝5V （2）由图乙所示图象可知，温度为40℃时，热敏电阻的阻值为200Ω， 电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样，则为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.02A， 由I＝ 可知，电路的最小总电阻：R总小＝ ＝250Ω， 滑动变阻器的最小阻值：R滑最小＝R总小﹣Rt′＝250Ω﹣200Ω＝50Ω， 则滑动变阻器阻值的变化范围为50Ω～150Ω 6．如图甲是一个保温箱温度显示器的电路图，其原理是利用电压表的示数表示保温箱内的温度，温度越高电压表的示数越大。已知电源电压恒定为4V，R0为定值电阻，R1是热敏电阻，图乙是它的阻值—温度的关系图像。电压表的量程为0~3V，当保温箱内温度为60℃时，电压表的示数是2.5V。 请分析计算：（1）60℃时，电路中的电流为多大？ （2）定值电阻R0的阻值为多大？ （3）若将R0换用阻值更小的电阻，则保温箱内能显示的最高温度将　 　（填“升高”、“降低”或“不变”）。 4．【答案】（1）由图像可知，60℃时，R1=150Ω U1=U－U0=4V－2.5V=1.5V I=U1/R1=0.01A （2）R=U/I=4V/0.01A=400Ω R0=R－R1=400Ω－150Ω=250Ω （3）升高 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$