内容正文:
浙教版科学八年级上册拔尖特训(强基专用)
第三章第3-4节 较复杂电路分析1
班级:________ 姓名:_________
一、选择题
1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0、R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。当R2的滑片在a端时,闭合电键S,三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑片向b端移动,则三个电表示数的变化情况是( )
A.I1增大,I2不变,U增大 B.I1减小,I2增大,U减小
C.I1增大,I2减小,U增大 D.I1减小,I2不变,U减小
2.如图所示的电路图中,四个小灯泡完全相同。在电键K闭合前,各灯都能正常发光。当电键K闭合后,应该出现的情况是( )
A.各灯都比电键K闭合前亮 B.各灯都比电键K闭合前暗
C.各灯都不可能发光 D.各灯仍能正常发光
3.如图所示的电路中,R0为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,且R1<R2,E为电压恒定的电源。当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,流过三个电流表A0、A1、A2的电流将发生变化,其变化量的大小(绝对值)分别为I0、I1、I2;电阻R0、R1、R2两端的电压也发生变化,其变化量的大小(绝对值)分别为U0、U1、U2。则下列说法中正确的是( )
A.U0>U1>U2 B.I0>I1>I2 C.U0=U1>U2 D.I0<I1<I2
4.如图所示,两点间电阻最小的是( )
A.A、D间 B.A、B间 C.B、C间 D.C、D间
5.如图所示,三个定值电阻R1、R2、R3的电阻值均不相等,在A、B之间接一个电源,在C、D之间接一个电流表,电流表的示数为I,现将电源、电流表的位置互调,则电流表的示数( )
A.可能增大 B.可能减小
C.一定不变 D.由于R1、R2、R3大小关系不知,故无法判定
6.如图所示,有一电路暗盒,盒内有一电源和一定值电阻,A、B、C为表面的三个接线柱。现有一实验灯泡的红、蓝两线头分别去接触三个接线柱,测试结果如下表所示,则下列判断中正确的是( )
实验次数
实验过程
实验现象
1
红线头接A接线柱
蓝线头接C接线柱
正常发光
蓝线头接B接线柱
不亮
2
红线头接B接线柱
蓝线头接C接线柱
灯光暗淡
蓝线头接A接线柱
不亮
A.A,B间连接的是电阻;A,C间连接的是电源
B.B,C间连接的是电阻;A,C间连接的是电源
C.B,C间连接的是电阻;A,B间连接的是电源
D.A,C间连接的是电阻;B,C间连接的是电源
7.在如图所示的电路中,电源电压不变,电流表、电压表都是理想电表,当滑动变阻器R' 的滑片P从a端移到b端的过程中( )
A.V表示数先减小后增大,A表示数增大
B.V表示数先增大后减小,A表示数减小
C.V表示数先减小后增大,A表示数先增大后减小
D.V表示数先增大后减小,A表示数先减小后增大
8.阻值都是R的五个电阻连接如图所示,则A、B之间的等效电阻值为( )
A.0 B.R C. D.
9.图中电路的电源电压不变,当变阻器的触点P向右移动时,正确的结论是( )
A.A、B、C三灯全部变暗 B.A、B两灯亮度不变,C灯变暗
C.A、C两灯变暗,B灯变亮 D.A、B两灯变亮,C灯变暗
10.如图所示,电源电压保持不变。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表和电流表的示数变化情况是( )
A.
增大,减小 B.增大,减小
B.
C.减小,减小 D.增大,增大
11.在图所示的暗盒中装有两个阻值均为R的电阻,暗盒有1、2、3、4四个接线柱。已知将接线柱1、2接入电路时的阻值为R;将接线柱1、3接入电路时的阻值为2R;将接线柱2、4接入电路时的阻值为零。则图中,电阻连接符合上述情况的是图( )
A. B.
C. D.
12.在下图所示的电路中,定值电阻R3的阻值小于滑动变阻器R2的最大阻值,现使滑动变阻器的滑片从a端滑向b端,则在移动过程中( )
A.电压表V1和v2的示数始终交大
B.电压表V1和v2的示数始终变小
C.电压表V1和v2的示数都先变大后变小
D.电压表V1示数先变大后变小,电压表v2的始终变小
二、填空题
13.如图所示,每个电阻都是300Ω,则a、b间的总电阻是 Ω。
14.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动:①电表中示数不变是 表;②当滑片P移至右端,为使此时电流表示数与电流表A示数的比值,跟原先滑片P置于中点时的比值一致,需用阻值 电阻的电阻来替换。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
15.树德中学英才班某同学研究电阻串并联关系,图甲为某均匀金属薄板,现测得接线柱A、B之间的电阻为R,如果将该电阻板均匀分成9块,并挖去其中一块,则此时A、B之间的电阻变为 ;图乙为无限平面导体网络,它由大小相同的正六边形网眼组成,所有六边形每边的电阻为,则结点a、b的电阻 。
16.一个无限电阻网络,如图所示,每个电阻的阻值均为3Ω,A、B间总电阻为 。
三、简答题
17.如图是某电子仪器中拆出来的密封盒子,已知盒内有三个电阻,A、B、C、D为四根引线。用专用的电表测量得知:AC间的电阻10Ω,CD间的电阻25Ω,AD间的电阻15Ω。若用导线把BD连接后测得AD的电阻10Ω。请在方盒内(虚线框内)画出电阻的连接图,并在图中标出每个电阻的阻值 。
18.如图所示是一个暗盒,盒内有一个电池组(已知电压为6伏特)、两个阻值分别为R1和R2的电阻和若干导线组成的电路。盒内电路分别跟盒外的四个接线端A、B、C、D相连接。若用安培表测量各接线端之间的电流,结果发现:当把安培表接在A、B两端时,它的读数为2安培;当把安培表接在A、C两端时,它的读数为1安培;当用导线将A、B连接起来后,再把安培表接在B、C两端,它的读数为1安培。根据上述测量结果,完成下列要求;
(1)在图上画出能表示盒内电路连接情况的电路图;
(2)若用导线将B、C连接起来后,再用安培表测量A、B之间的电流,它的读数是多少?
(3)若在B、C之间接一个最大电阻为9欧姆的滑动变阻器R3,再用安培表连接A端和滑动变阻器的滑片P,如图所示。则在滑片P由最下端移至最上端的过程中,安培表示数的变化范围是多少?
19.如图所示的电学黑箱中,有两只电阻:定值电阻R0=8Ω,另一为未知电阻Rx。由箱内抽出三根引线a、b、c。当开关S与c闭合时,电流表的读数为1A,电压表的读数为8V;当开关S与d闭合时,电流表的读数仍为1A,电压表的读数为10V,请在黑箱中画出两个电阻和a、b、c的连接图 ;由图可知,Rx= 。
20.如图所示,用相同的电压表测量不同电阻的电压,已知第一个电压表的示数是9V,第一个电流表示数是15mA,第二个电流表示数是12mA。求各电压表之和是多少伏?
参考答案
1.B
【详解】滑片向b移动,则滑动变阻器接入电阻减小,则电路中的总电阻减小;则由欧姆定律可知,干路电流增大;则R0两端的电压增大,因总电压不变,电压表的示数与R0两端的电压之和等于总电压,故电压表示数减小;因R0、R3两端的电压增大,故并联部分的电压减小;则由欧姆定律可知,通过R1的电流减小,A1示数减小;而通过R1的电流与通过R2的电流之和等于干路电流,而干路电流增大,故通过R2的电流将增大,即A2示数增大;故说明I1减小、I2增大,U减小。
B符合题意,ACD不符合题意。
2.D
【详解】开关闭合前,两个灯泡串联后再并联,而并联电路两端电压相等,又因为四个灯泡完全相同,因此每个灯泡分得的电压相等;开关闭合后,两个灯泡并联后再串联,由于四个灯泡完全相同,因此各部分得的电压相同,并且每个灯泡两端的电压相等,即均能正常发光,故D符合题意,ABC不符合题意。
3.B
【详解】AC.因为R0、R2并联,所以无论滑片如何移动,U0和U2的变化量相等,因此U0 =U2,并且串联电路中,各部分电压之和等于电源电压,而电源电压不变,因此 U0 =U1 =U2;故AC错误;
D.因为R1<R2,由I=可知,I1>I2;故D错误;
B.当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知,干路电流变小;由U=IR可知,R1两端电压变小,则并联电路部分两端电压变大,由欧姆定律可知,通过R2的电流变大;因为干路电流等于各支路电流之和,因此通过滑动变阻器中的电流变小,并且通过R2的电流变大,干路电流变小,故I0>I1。故B正确。
4.B
【详解】A、A、D两点间的等效电路为
,
故A、D间的电阻为1.43Ω;
B、A、B两点间的等效电路为
,
故A、B间的电阻为0.8Ω;
C、B、C两点间的等效电路为
,
故B、C间的电阻为1.33Ω;
D、C、D两点间的等效电路为
,
故C、D间的电阻为0.87Ω.
5.C
【详解】两种情况下的电路连接如图所示:
采用赋值法,设电源电压为U=6V,R1=3Ω,R2=2Ω,R3=6Ω
在甲图中
R甲并==1.5Ω
由分压原理可知
U甲并=U=×6V=2V
电流表的示数为
I甲=A
在乙图中
R乙并==1.2Ω
由分压原理可知
U乙并=U=×6V=1V
电流表的示数为
I乙==A
将电源、电流表的位置互调,电流表的示数不变。
6.A
【详解】由题意,红线头接A接线柱、蓝线头接C接线柱,灯正常发光,说明AC之间只有电源;红线头接A接线柱、蓝线头接B接线柱,灯不亮,说明AB之间无电源;红线头接B接线柱、蓝线头接C接线柱,灯光暗淡,说明BC之间有电源和电阻;红线头接B接线柱、蓝线头接A接线柱,不亮,说明AB之间无电源;综合以上分析得电路图如图所示:
故A正确,B、C、D错误。
7.B
【详解】由电路图知道,滑动变阻器被分成了两个电阻并联,电路由滑动变阻器部分的电阻R并,与R、R0串联组成,当P由a到b,滑动变阻器部分的电阻R并先变大后变小(中点时电阻最大),即当滑动变阻器R'的滑片P从a端移到b端的过程中,则电路的总电阻先变大后变小;
电流表测量的是其中一条支路的电流,电路总电压等于电源电压保持不变,当P由a到b,与电流表相连的支路电阻逐渐变大,由知道,电路中电流(电流表示数)减小,故B符合题意,ACD不符合题意。
8.C
【详解】画出等效电路图:
左边两个并联电阻的总电阻为,右边两个并联电阻的总电阻为,左右两边四个电阻的总电阻是:相当于两个串联,所以总电阻为R,再与下边的电阻R并联,即电路的总电阻为:。
C符合题意,ABD不符合题意。
9.C
【详解】当滑片P向右移动时,连入电路中的电阻增大,并联部分两端的电压变大,灯泡A两端的电压变小;所以灯泡B两端的电压变大,实际功率变大,灯泡变亮;灯泡A两端的电压变小,实际功率变小,灯泡变暗;根据欧姆定律可知,灯泡C支路的电流减小,实际功率减小,所以灯泡C变暗,故C正确,ABD错误。
10.B
【详解】由图可知,电路为R、R1并联,再与R2串联,电压表V1测电源电压,V2测R、R1两端电压,A1测干路电流,A2测R支路电流;当滑动变阻器的滑片P向左移动时R接入电路中的阻值变小,A2支路的电流变大,根据并联电阻的规律可知,R、R1的总电阻变小,电路中的总电流变大,即A1的示数变大,由可知,R2两端电压变大,根据串联电压规律可知,R、R1两端电压会变小,电源电压不变,即V1的示数不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
11.B
【详解】A.图中,将接线柱1、2接入电路时的阻值为R;将接线柱1、3接入电路时的阻值为R;将接线柱2、4接入电路时的阻值为R,不符合题意,故A不符合题意;
B.图中,将接线柱1、2接入电路时的阻值为R;将接线柱1、3接入电路时的阻值为2R;将接线柱2、4接入电路时的阻值为0。符合题意,故B符合题意;
C.图中,将接线柱1、2接入电路时的阻值为0;将接线柱1、3接入电路时的阻值为R;将接线柱2、4接入电路时的阻值为R。不符合题意,故C不符合题意;
D.图中,将接线柱1、2接入电路时的阻值为 ;将接线柱1、3接入电路时的阻值为0;将接线柱2、4接入电路时的阻值为0。不符合题意,故D不符合题意。
12.D
【详解】分析动态电路首先要明确电路的串并联情况,然后再解决每个电表测量对象,最后根据电路的特点,进行综合分析。
电路串并情况:滑动变阻器上半部分我们定义为Rap,下半部分为Rpb,电路可以等效为以下电路图。
从图上可以看出R3和Rap串联后整体和Rpb并联,最后和R1串联。
电表V1测量Rpb的电压,V2测量R3的电压。
现使滑动变阻器的滑片从a端滑向b端,直接结果就是Rap变大Rpb变小,
V1:
因为并联部分各分电阻相等时,总电阻最大,且定值电阻R3的阻值小于滑动变阻器R2的最大阻值;
所以当Rpb= R3+Rap时,并联部分的电阻最大,即滑片从a端滑向b端的过程中,并联部分的总电阻先变大后变小;
所以根据串联电路电阻越大分得的电压越大、反之越小,
所以并联部分分得的电压先变大后变小,
即电压表V1的示数先变大后变小,
V2:
设滑片滑到c点时有Rpb= R3+Rap,我们分两个情况进行讨论。
当滑片从a到c的过程,并联部分的电压变大,电阻Rpb减小,则通过Rpb的电流变大,总电流变小,所以通过R3的电流变小,R3的电压变小;
当滑片从c到b的过程,并联部分的电压变小,电阻Rap增大,则通过R3的电流变小,R3的电压也变小;
所以V2读数一直变小。
所以选项ABC都不符题意,正确答案选择D.
13.400
【详解】如图电路,R1、R2、R3连接在相同的两点之间,所以题中电路可等效为R1、R2、R3并联,再与R4串联,所以a、b间的总电阻是
14. 、 大于
【详解】由电路图知道,闭合电键S后,R1和R2并联,两电压表测电源的电压,电流表A1测量通过R1支路的电流,电流表A测干路电流.
[1]由于电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表示数的示数不变,又因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R2 支路的电流不变,滑动变阻器R1 的滑片P由中点向右端移动时,接入电路中的电阻变大,由知道,该支路的电流变小,即电流表A1的示数变小,又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流变小,即电流表A的示数变小,综上所述,电表中示数不变是电压表V1、V2;
[2]当滑片P移至右端时,电流表A1示数与电流表A示数的比值是:
,
由于R1支路的电流I1 减小,所以,要使比值跟原先滑片P置于中点时的比值一致,则应减小R2支路的电流I1,由欧姆定律知道,应增大R2的阻值,即需用阻值大于电阻R2的电阻Rx 来替换R2.
15.
【详解】[1]将电阻板均匀分为9块:竖着3块为并联,共3排串联,总电阻为R。设每块电阻为r,竖着3块并联:,3排串联,总电阻
则
R=R串=r
由于挖去其中一小块,剩余8块电阻:其中竖着两排是三块并联,另一排为2块并联,再串联一起,挖去其中一小块后AB间的电阻
[2]设有电流I自a点流入,流到四面八方无穷远处,那么必有电流由a流向c,有电流由c流向b;再假设有电流由四面八方汇集b点流出,那么必有电流由a流向c,有电流由c流向b,将以上两种情况综合,即有电流I由a点流入,自b点流出,由电流叠加原理可知,
(由a流向c)
(由c流向b)
因此,a、b两点间的等效电阻为
16.
【详解】AB间为一端开路半无限电阻网络,可以看作用为两个电阻{R,Rk}连成的网络单元,向右无限联网构成的,设k个网络单元构成的网络等效电阻为Rk,再加一个网络单元后,便构成了由k+1个网络单元构成的网格,等效电路如图所示
则有
令k为无穷大时,则
即
解得
17.
【详解】由题意知:A、C两点间的阻值最小,因此先在A、C间连入阻值为10Ω的定值电阻;A、D间的电阻为15Ω,可直接接入一个阻值为15Ω的电阻或几个总阻值为15Ω的电阻;而C、D间的阻值为25Ω,将上面两个电阻串联,正好符合要求,因此无需再另加电阻;用导线将B、D连接后,A、D间的阻值为10Ω,小于直接连接A、D时的阻值15Ω,那么可考虑:将RAD拆分为10Ω、5Ω两个电阻,且将10Ω的电阻连入电路,而令B、D间的导线将5Ω的电阻短路掉;故设计电路图如下:
18.(1)
(2)3安 (3)1.33~2.4安;8瓦
【详解】(1)电流表接在A、B之间,示数为2A,假设为图甲;电流表接在A、C之间,示数为1A,假设为图乙;综合甲、乙两图得到丙图,导线连接A、B ,电流表接在B、C两端,R1与R2并联,电流表测R2支路电流,如图丁;假设与题意相符,暗箱内部连接如图丙:
解得R1与R2的电阻分别为
(2)电路连接如图戊,R1和R2并联,电流表测量干路电流,电流表的示数为
(3)在B、C之间接一个最大电阻为9欧姆的滑动变 阻器R3,再用安培表连接A端和滑动变阻器的滑片P ,如图所示:
两个支路的电阻之和一定,当滑片移动在某处时,使各支路电阻之和相等,且每条支路电阻R各为9Ω并联电路的总电阻最大为
干路电流为
当并联电路中的一条支路上的电阻最小时,因 R1 < R2,即 R2和R3串联后再与R1并联,电路的总电电阻最小,电路电流最大,电路的总电阻
干路中的电流最大为
所以电流表示数变化范围是1.33A~2.4A。
19. 2Ω
【详解】[1]电学黑箱中的两只电阻连接方式是并联或串联。当开关S与d闭合时,电压表测电源电压,已知电压表的读数为10V,可知电源电压为10V;当开关S与c闭合时,电压表的读数为8V,小于电源电压,因并联电路各支路电压相等,故两电阻不可能并联,即两电阻只能串联。已知定值电R0=8Ω,当开关S与c闭合时,电流表的读数为1A,电压表的读数为8V,因
8V=1A×8Ω
结合欧姆定律U=IR,故可知S与c闭合时,电压表测定值电阻R0的电压,可知开关S与d闭合时,电压表测两串联电阻两端的总电压,即电源电压,电路连接图如下所示:
[2]开关S与c闭合时,电流表的读数为1A,电压表的读数为8V,电压表测定值电阻的电压,由串联电路电压的规律,待测电阻的电压为
Ux=U-U0=10V-8V=2V
根据串联电路各处的电流都相等,由欧姆定律,待测电阻为
20.45V
【详解】解:电压表可看作是一个大电阻与一个电流表串联,那么将第二个电流表所测部分看作一个整体后,可将该电路视为一个混联电路,第一个电压表分得的电流为
15mA-12mA=3mA
对应的电压为9V;则电压表的阻值
由图可知,所有的电压表都单独与电源相连,所以各电压表分得的总电流为15mA,那么所有的电压表的电压之和
U总=I总R=0.015A×3000Ω=45V
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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