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浙教版八上 §4.7電路分析與應用（1）學案
姓名
[學習目標]
1、理解串聯電路中電流、電壓的特點；
2、能用串聯電路的電流、電壓特點分析計算分壓問題。
一、知識點梳理：
1、串聯電路中：通過各電阻的電流 ； 等于各個電阻兩端電壓 ；
2、因為串聯電路中U總＝U1+U2……①，將U=IR代入①，得I總R總= ，又因為I總＝I1=I2，所以有R總= ; 即串聯電路的總電阻等于 。
3、因為串聯電路中I1=I2……②，將I=U/R代入②，得U1/R1=U2/R2 ,即U1/U2= ; 即串聯電路的電阻具有 的特點。
二、例題講解
例題1、電腦工作時會發熱，當升溫到一定值時，溫控開關S1自動閉合，風扇啟動，加快散熱從而保護電腦。如果斷開電源總開關S2，風扇M和其他工作系統同時停止工作，根據上述特點，圖中，符合散熱控溫特點的原理圖（　　）
例題2、如圖是小明按設計連接的鉛筆芯變阻器電路，將導線a固定在鉛筆芯一端，閉合開關后，把導線b沿鉛筆芯向右移動，燈泡變亮。則他設計的電路圖是（　　）
例題3、如圖所示，電源電壓不變，R1為定值電阻。閉合開關S，將滑動變阻器R2的滑片P從a向b移動的過程中，電壓表和電流表的示數變化情況如圖乙所示，則電源電壓為　 　V，R1的阻值為 　Ω。當滑動變阻器的滑片P在中點時，兩電表的示數對應于乙圖中的 　 　點（選填“A”、“B”、“C”“、“D““E“）。
（例題3圖） （例題4圖）
例題4、如圖甲所示，已知電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，滑動變阻器R2的規格為“50Ω 0.5A”，閉合開關S后，調節滑動變阻器的滑片P，得到電流表與電壓表的示數關系如圖乙所示，則電源電壓為 　 　V；在保證電路安全的前提下，滑動變阻器的阻值取值范圍是 　 　。
例題5、某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓恒為3V，更換5個定值電阻Rx得到如圖乙所示的圖象。以下有關敘述正確的是（　　）
A．該同學研究的是電流和電壓的關系
B．實驗中電壓表的示數保持0.5伏不變
C．滑動變阻器向左滑動時電壓表和電流表示數變大
D．將Rx從5歐換成10歐后，應將滑片p向左移
（例題5圖） （例題6圖）
例題6、小寧用如圖所示電路研究電阻的并聯。
（1）按電路圖連接電路，閉合開關S，電流表A1、A2、A3的示數分別為0A、0.40A和1.20A。如果電路元件完好，接線時發生了錯誤，該錯誤是 　 　。
（2）使用電流表時，當被測電流值大于電流表量程的一半時，能減小實驗誤差。本實驗所用電源電壓為8V，電流表有兩個量程（0～0.6A、0～3A）。為減小實驗誤差，小寧重新選擇定值電阻，實驗室里可供選擇的定值電阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，應該選用的2個電阻阻值分別為 　 　。
三、隨堂練習：
1、由同種材料制成的兩條長度相等、橫截面積不等的電阻絲，串聯在電路中，則粗電阻絲（　　）
A．電流強度較大 B．電流強度較小 C．電壓較大 D．電壓較小
2、有兩盞燈L1和L2串聯在同一電路上，則下列判斷錯誤的是（　　）
A．L1斷路熄滅，L2也一定熄滅 B．L1兩端的電壓一定等于L2兩端電壓
C．通過L1的電流一定等于通過L2的電流 D．電路兩端的總電壓一定等于各燈兩端的電壓之和
3、在如圖甲所示電路中，當閉合開關后兩個電壓表指針偏轉均為圖乙所示，則電阻R1和R2兩端的電壓分別為（　　）
A．4.8 V、1.2 V B．6 V、1.2 V C．1.2 V、6 V D．1.2 V、4.8 V
4、如圖是某品牌的榨汁機。該榨汁機設置了雙重開關，電源開關S1和安全開關S2．當杯體倒扣在主機上時，S2自動閉合，此時再閉合S1，電動機才能啟動，開始榨汁。下列符合要求的電路圖是（　　）
5、如圖所示，R1＝5歐，R2＝10歐，則電壓表V1、V2的示數之比是（ ）
A. 1:2 B. 2:1 C. 1:3 D. 3:1
（第5題圖） （第6題圖）
6、兩只電阻之比R1:R2＝3:5，把它們串聯在某電路中，則通過的電流之比I1:I2＝______，兩端電壓之比U1:U2＝______。
7、下面是某同學對串聯電路電壓規律的探究過程，回答下列問題。
猜想與假設：串聯電路總電壓等于各用電器兩端電壓之和。進行實驗：①按圖所示的電路圖連接電路；②閉合開關，用電壓表測出L1兩端的電壓；③在測L2兩端的電壓時，某同學為了節省時間，采用以下方法：電壓表所接的B點不動，只斷開A點，并改接到C點上；④測出B、C間的電壓。
（1）在連接導線時，開關必須____。
（2）他用上面的方法能否測出L2兩端的電壓？為什么？__________________________ 。
（3）改進方法后，記錄實驗數據如表。他分析數據后得出結論：串聯電路總電壓不等于各用電器兩端的電壓之和。他收集到的證據是否支持他的猜想？______。這個實驗在設計方案上還存在的不足之處是____________________ ______________________（寫出一條）。
8、如圖所示，電源電壓為6伏。閉合開關S，電壓表V1的示數為4伏，電流表的示數為0.4安。求：
（1）電壓表V2的示數。
（2）R1、R2的阻值。
四、課后鞏固：
1、在一個電路中安裝了兩盞電燈、一個開關、一個電源，閉合開關，兩盞電燈能正常發光。以下觀點可以推斷這兩盞電燈肯定是串聯的是（　　）
A．開關能同時控制這兩盞燈的亮與滅
B．用電流表分別測出這兩盞燈都發光時的電流，發現電流不相等
C．用電壓表分別測出這兩盞燈發光時兩端的電壓，發現它們的電壓相等
D．用電壓表分別測出這兩盞燈發光時兩端的電壓，發現它們的電壓不相等
2、小軍同學騎車上學，因為趕時間經常忘記收起自行車支架便騎車或沒有鎖車就離開，因此他想設計提醒收支架和鎖車的電路。要求：當車的支架支起（開關S1閉合）時，蜂鳴器響起，提醒鎖車；當車上好鎖抽出鑰匙（開關S2斷開）后，蜂鳴器停止發聲。他設計了如圖所示的四個電路，其中符合要求的是（　　）
3、有甲、乙兩個定值電阻，甲標有“10 Ω 1.5 A”，乙標有“20 Ω 0.5 A”，現把它們串聯起來，則該串聯電路兩端允許加的最高電壓是（　　）
A．15 V B．25 V C．10 V D．5 V
4、學生實驗中遇到斷路時，常常用電壓表來檢測。某同學連接如圖所示的電路，開關閉合后，電燈不亮，電流表無示數。這時用電壓表測得a、b兩點間和b、c兩點間的電壓均為零，而a、d間和b、d間的電壓均不為零，這說明( )
A. 電源接線柱接觸不良 B. 開關的觸片或接線柱接觸不良
C. 電流表接線柱接觸不良 D. 燈泡燈絲斷了或燈座接觸不良
（第4題圖） （第5題圖） （第6題圖）
5、光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減小。如圖所示，閉合開關，逐漸減弱光敏電阻的光照強度，下列說法正確的是（　　）
A．電流表和電壓表的示數均變小 B．電流表和電壓表的示數均變大
C．電流表的示數變小，電壓表的示數變大 D．電流表的示數變大，電壓表的示數變小
6、如圖所示，電源電壓U恒定，R1＞R2，通過R1、R2的電流分別為I1、I2，R1、R2兩端的電壓分別為U1、U2。則下列關系式中，正確的是（　　）
A．I1R1＝I2R2 B．I1R2＝I2R1 C．U1/R2=U2/R1 D．U1/R1=U2/R2
7、如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V且保持不變，定值電阻R1的阻值為10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω，電壓表接入電路的量程（0～3）V，電流表接入電路的量程（0～0.6）A，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P由b端緩慢向a端移動，直至某一電表的指針達到滿偏。有關變化下列說法正確的是（　　）
①電壓表的示數變大，電流表的示數變大 ②電流表的示數變化范圍為0.2A～0.6A ③電壓表的示數變化范圍為2V～6V ④R2阻值變化范圍為20Ω～10Ω ⑤指針達到滿偏的是電流表
A．只有②⑤正確 B．只有③④正確 C．只有①④正確 D．都正確
（第7題圖） （第8題圖）
8、如圖所示的電路，將A、B兩端接入10V電源，電壓表示數為4V；拆去A、B兩端電源，再將C、D兩端接入20V電源，電壓表示數為12V，則R1：R3的值為（　　）
A．3：2 B．1：1 C．9：4 D．4：9
9、圖乙是圖甲所示電子秤的工作原理圖。電子秤的示數表是由電流表改裝的，R1是一根長6厘米，阻值15歐的均勻電阻絲，滑片P在a端時，電流表示數為0.15安；在b端時，電流表示數為0.6安，彈簧c受到壓力F與壓縮量△L的關系如圖丙所示。掛鉤的重力不計，不稱重物時滑片P剛好在電阻絲的a端，所稱物重最大時P在b端，電路中電源電壓不變下列判斷正確的是（　　）
A．R2阻值為6歐
B．電源電壓為6伏
C．當電子秤示數為2千克時，電路中的電流為0.3安
D．當電子秤示數為4千克時，電路中的電流為0.3安
10、如圖所示是驗證串聯電路中各導體兩端的電壓與總電壓之間關系的實驗。
（1）在圖甲中，應把電壓表分別接在______，______和______兩點之間進行測量，觀察它們之間的電壓有什么關系。
（2）直接在甲圖中畫出電壓表測AC間電壓的電路圖，并按電路圖在乙圖中用鉛筆線代替導線連接電路；
（3）換用另外兩個不同規格的小燈泡重新實驗。如果電源的電壓為4.5伏，燈L1兩端的電壓為2.5伏，燈L2兩端的電壓為____。
11、在”研究串聯電路電壓的特點”實驗中，小陽同學設計并連接了如圖所示的電路，其中小燈泡L的額定電壓為10V，電壓表、電流表均選擇了合適的量程且能正常使用。
（1）閉合開關S后，小陽發現電壓表V2的示數為0V，而電壓表V1、V3的示數均為12V，電流表也有示數。你認為出現這種情況的原因可能是　 　。
（2）恢復正常后，閉合開關并移動滑動變阻器滑片，依次記錄了幾組數據（如表）。
分析表中實驗數據，可以得出的結論是　 。
12、甲為研究并聯電路電流規律的實驗電路圖。
（1）若要測量干路電流，則電流表應串聯在甲圖中的　 　（選填“A”、“B”或“C”）處。
（2）若要測量A處的電流，連好電路閉合開關前，發現電流表指針位置如圖乙所示。調整正確后閉合開關，發現指針又偏向圖乙位置，其原因是　 　。
（3）糾正錯誤后，測出A、B、C三處的電流值如表所示。由此得出結論：在并聯電路中，干路電流等于各支路電流之和，且各支路的電流相等，這個實驗在設計方案上還存在的不足之處是：
　 　 （寫出一條即可）。
位置 A B C
電流（A） 0.18 0.18 0.36
13、交警使用的某型號酒精測試儀的工作原理如圖所示。電源電壓恒為 9 V，傳感器電阻R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，當酒精氣體的濃度為 0 時，R2的電阻為 80 Ω。使用前要通過調零旋鈕（即滑動變阻器R1的滑片）對測試儀進行調零，此時電壓表的示數為 8 V。
（1）電壓表的示數為 8 V時，電流表的示數為多少？
（2）電壓表的示數為 8 V時，滑動變阻器R1的電阻值為多少？
（3）調零后，R1的電阻保持不變。某駕駛員對著測試儀吹氣 10 s，若電流表的示數達到 0.3 A，表明駕駛員醉駕，此時電壓表的示數為多少？
參考答案：
一、知識點梳理：
1、相等 總電壓 之和
2、I1R1+I2R2 R1+R2 各用電器的電阻之和
3、R1/R2 分壓
二、例題講解：
例題1、B
解析：由題知，當升溫到一定值時，溫控開關S1自動閉合，風扇才啟動，所以風扇與其它工作系統互不影響，即是并聯的，且S1只控制風扇，開關S2是總開關，應在干路上控制風扇和工作系統，由各選項電路可知，B正確，ACD錯誤。
例題2、B
解析：由題意知，鉛筆芯變阻器控制燈泡的亮度，所以兩者應串聯在電路中，導線b沿鉛筆芯向右移動，燈泡變亮，說明其連入電路的長度減小。A．由圖知，燈泡與鉛筆芯并聯，故A不符合題意；B．由圖知，燈泡與鉛筆芯串聯，且滑片向右滑連入阻值減小，電路中電流增大，燈泡變亮，故B符合題意； C．由圖知，開關閉合后會造成電源的短路，故C不符合題意；D．由圖知，燈泡被短路，且滑片滑到最右端電源被短路，故D不符合題意。
例題3、6；10；B
解析：（1）由電路圖可知，當滑片P在a端時滑動變阻器全部接入，R1與R2串聯，則電路中電流最小，由圖象可知此時電路中的電流Ia＝0.2A，R2兩端的電壓U2＝4V，由I=U/R可得：R2=U2/Ia＝4V/0.2A=20Ω，串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電源的電壓：U＝IaR1+U2＝0.2A×R1+4V…①當滑片P在b端時，滑動變阻器沒有連入電路，電壓表示數為零，由圖象可知這時電路中電流為Ib＝0.6A，電源電壓加在R1上，則U＝IbR1＝0.6A×R1…②解①②得：R1＝10Ω，U＝6V；（2）當滑動變阻器的滑片P在中點時，則滑動變阻器連入電路的阻值為：R2′＝0.5R2＝0.5×20Ω＝10Ω，根據電阻的串聯和歐姆定律，則電流表的示數為：I′=U/(R1+R2)′=6V/(10Ω+10Ω)=0.3A。由圖象可知：電流表示數為0.3A時對應的點是B。
例題4、6；2Ω～50Ω。
解析：（1）由甲圖可知，R1與R2串聯，電壓表測R2電壓，根據串聯電路特點和歐姆定律，由圖乙信息可知：U＝5V+0.1A×R1……①U＝3V+0.3A×R1……②由①②解得：U＝6V，R1＝10Ω；（2）由滑動變阻器R2的規格為“50Ω 0.5A”可知，當移動滑片使電流表示數達到I大＝0.5A時，變阻器接入電路的電阻最小，則R1兩端的電壓為U1＝I大R1＝0.5A×10Ω＝5V，根據串聯電路的總電壓等于各用電器率兩端的電壓之和可得：變阻器兩端的電壓為：U2＝U﹣U1＝6V﹣5V＝1V，根據歐姆定律可得：R滑小＝U2/I大＝1V/0.5A=2Ω；根據串聯電路的分壓特點，變阻器接入電路的電阻越大，其兩端電壓越高，由于電源電壓小于電壓表的所用量程的最大值，故變阻器接入電路的最大值為其本身的最大值，即R滑大＝50Ω。所以變阻器的阻值范圍為：2Ω～50Ω。
例題5、C
解析：A、由題意和圖象可知，接入電路的電阻是變化的，所以該同學研究的是電流和電阻的關系，故A錯誤；B、研究電流和電阻的關系時，要控制Rx兩端的電壓不變（即電壓表示數不變）；由圖乙知，電流與電阻之積（即Rx兩端的電壓）：U＝IRx＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，即電壓表保持2.5伏不變，故B錯誤；C、滑動變阻器向左滑動時，變阻器連入電路中的電阻變小，電路的總電阻變小，由歐姆定律可知電路的電流變大，即電流表示數變大，根據U＝IR可知，電壓表示數變大，故C正確；D、根據串聯分壓原理可知，將Rx電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大（大于2.5V）；探究電流與電阻的關系實驗中，應控制電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，使電壓表的示數減小為2.5V，由分壓原理可知，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，故D錯誤。
例題6、（1）接線時使電流表A1短路 （2）5Ω、20Ω
解析：（1）由圖可知，閉合開關后，R1與R2并聯，A1測量R1中電流I1，A2測量R2中電流I2，A3測量干路中的電流I。若電路正常，根據并聯電路的電流特點可知，A3的示數大于A1示數，A3的示數大于A2的示數；現A1的示數為零，可能：①R1支路斷路，電路為R2接在電源上的簡單電路，因A2與A3是串聯，它們示數應相同，這與已知矛盾；②A1短路，則A3測量干路電流，A2在支路測量支路電流，A3示數大于A2的示數，與已知相符。故電路故障為：接線時使電流表A1短路；（2）根據并聯電路的電壓特點可知，各支路兩端的電壓等于電源電壓：U1＝U2＝U＝8V，若兩個支路均選用同量程電流表，當被測電流值大于電流表量程的一半時，干路電流大于支路所選量程，干路需選大量程（0～3A），支路選小量程（0～0.6A），可支路電流即使都達到電流表量程，干路的電流最大為0.6A+0.6A＝1.2A＜1.5A；綜合分析可知，干路和一個支路都需選大量程電流表，另一支路需選用小量程電流表。由題意知，支路中電流要大于所選電流表量程的一半，對于選大量程電流表的支路，根據歐姆定律可知R=U/I=8V/3A/2
=5.3Ω，支路電阻需小于等于5.3Ω，由可供選擇電阻可知選R1＝5Ω；小量程支路的電流要小于等于0.6A，根據歐姆定律可知R U/I=8V/0.6A=13.3Ω，且支路的電流要大于等于0.3A，R U/I=8V/0.3A=26.7Ω，故13.3Ω≤R2≤26.7Ω，因此R2＝20Ω。
三、隨堂練習：
1、D 2、B 3、A 4、C 5、C 6、1:1; 3:5
7、（1）斷開 （2）不能; 電壓表的正、負接線柱接反了 （3）不支持; 他只做了一次實驗，而沒有進行多次測量，只憑一組實驗數據得出結論具有偶然性，不能得出正確規律
8、（1）2V （2）R1＝10歐 R2＝5歐
四、課后鞏固：
1、D 2、D 3、A 4、D 5、C 6、D
7、C 8、C 9、D
10、（1）A、B; B、C; A、C （2）電路如下圖 （3）2.0V
11、（1）滑動變阻器短路 （2）串聯電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和　
12、（1）C （2）電流表正負接線柱接反了 （3）只做了一次實驗（或選擇了兩個相同規格的燈泡做實驗）
13、(1)0.1 A (2)10 Ω (3)6 V
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