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八上科學專題十三：電路分析及應用（一）
一、基礎知識鞏固
（一）串聯電路的特點

（1）串聯電路中的電流處處相等，即 。
（2）串聯電路兩端的總電壓等于各串聯導體兩端的電壓之和，即U＝ 。
（3）串聯電路的總電阻等于各串聯電阻之和，即R＝ 。
注意：導體的阻值大小與導體的材料、橫截面積、長度等因素有關。把幾個導體串聯起來，相當于增加了導體的 ，所以幾個導體串聯后的總電阻比任何一個串聯導體的電阻都 。
（二）串聯電路中的分壓作用
串聯電路中各電阻分得的電壓與電阻阻值成 。電阻越大，分得的電壓 。

二、例題精選
例1. 為防止酒駕事故的出現，酒精測試儀被廣泛應用，有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀，其簡化電路如圖所示，其中定值電阻R0＝20Ω，電源電壓恒為8V，R為酒精氣體傳感器，電流表有“0～0.6A”和“0～3A”兩個量程，經過多次實驗，得出酒精氣體傳感器的阻值與酒精氣體濃度的關系，如下表所示。
酒精氣體濃度/（mg/mL）
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
酒精氣體傳感器的阻值R/Ω
60
40
30
20
16
13
11
10.5
10
請回答下面問題：
（1）電流表所選量程應為 。
（2）由上表可知，當酒精氣體濃度增大時，酒精氣體傳感器R的電阻會 ，電流表示數會 。（填“變大”、“變小”或“不變”）
（3）按規定，若酒精氣體濃度在0.2mg/mL～0.8mg/mL之間，屬于酒駕；等于或大于0.8mg/mL為醉酒駕車，當電流表的示數為0.2A時，酒精氣體濃度為 mg/mL，屬于 （填“正常駕駛”、“酒駕”或“醉酒駕車”）。
例2．如圖所示電路中定值電阻R1＝5Ω，R2為滑動變阻器，電源電壓保持不變。當滑片在a端時，電流表示數為0.6A，滑片在b端時電壓表示數為2V。求：
（1）電源電壓；
（2）滑動變阻器R2的最大阻值。

例3. 小華同學為探究水流對不同形狀物體的沖擊力，設計了一個實驗裝置，如圖甲所示。電源電壓保持3V不變，電流表量程為0~1A，電阻不計，粗細均勻的電阻絲MN全長12cm，總電阻為9Ω，它的阻值與其接入電路的長度成正比。水平光滑桿AB上套有彈簧，彈簧彈力與其伸長量x的關系如圖乙所示，彈簧左端固定，右端連接有滑塊，滑塊與滑片P、物體Q通過硬桿相連。滑片與電阻絲始終保持良好接觸。水流沖擊力為零時，滑片P剛好與電阻絲左端相接觸，此時電流表滿偏。測量時，滑塊穩定后，小華通過電流表示數可計算出物體受到的水流沖擊力大小。
（1）電阻R0的阻值為多少？
（2）當電流表讀數為0.5A時，物體所受的沖擊力大小為多少？

四、當堂鞏固
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。要用探究方法來判斷這兩盞電燈的連接方式是串聯還是并聯，某學習小組進行了討論，四個同學都發表了自己的觀點。以下哪個觀點可以推斷這兩盞電燈肯定是串聯的( )
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都發光時兩端的電壓，發現它們的電壓相等
D．用電壓表分別測出這兩盞燈都發光時兩端的電壓，發現它們的電壓不相等
2．如圖所示，AB和BC是由同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的兩段導體，將它們串聯后連入電路中，這兩段導體兩端的電壓及通過它們的電流的大小關系正確的是( )
A．UAB＞UBC，IAB＝IBC
B．UAB＜UBC，IAB＝IBC
C．UAB＞UBC，IAB＜IBC
D．UAB＝UBC，IAB＜IBC
3．閉合開關 S 后，兩相同電壓表的指針偏轉都如圖乙所示，則 L1和 L2兩燈的電阻之比為( )

A．1：4 B．4：1 C．1：5 D．5：1
4．如圖所示，是小寶同學做探究實驗時的電路圖，電路中的兩只相同的電壓表選用了不同的量程，測量時，兩只電壓表的指針恰好指在同一位置處，電壓表 V1和 V2的示數之比是 ，選擇0~15V 量程的電壓表是 。

5．如上右圖所示， AB 間的彈簧中間有可收縮的導線將滑動變阻器接入電路， Rl 為定值電阻。當閉合開關 S , A 板上受到的壓力 F 增大時：
(1)電流表示數將 ，電壓表的示數將 。
(2)此裝置可做為壓力計使用，為使壓力增大時，壓力計的示數隨指針向右擺動而增大，應把 （選填“電流表”或“電壓表” ) 改裝為壓力計。
6. 熱敏電阻廣泛應用于控制電路中，其阻值會隨環境溫度的改變而改變。圖甲中，電源電壓 U=6 伏，
是小量程電流表，其允許通過的最大電流為 0 . 02 安，滑動變阻器 R 的銘牌上標有“ 200Ω 3A ”字樣， R1為熱敏電阻，其阻值隨環境溫度變化關系如圖乙所示。閉合開關 S ，求：
(1)環境溫度為 10 ℃ ，電路中電流為 0 . 01 安時， R 兩端的電壓。
(2)圖甲電路可以正常工作的最高環境溫度。

7. 如圖甲所示，是某研究性學習小組自制的電子秤原理圖，它是利用電壓表的示數來指示物體的質量。托盤、彈簧下端和滑動變阻器滑片固定在一起，托盤和彈簧的質量不計，OA間是可伸縮的導線，當盤中沒有放物體時，滑片在滑動變阻器最上端a處，電壓表示數為零。已知電阻R0＝10Ω，電源電壓U1為12V，電壓表量程為0～9V，已知電壓表示數U2和放在托盤中物體質量m成正比，其函數圖像如圖乙所示。當滑動變阻器滑片滑動到最下的b處時電壓表示數為9V。（不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內）
求： （1）當增加托盤中物體質量時，安培表示數有無變化？說明理由。
（2）當電壓表示數為9V時，托盤中物體的質量為多少千克？滑動變阻器的最大阻值為多少歐姆？
（3）當電壓表示數每增加0.3V時，物體的質量增加了多少千克？

四、回家作業
1．如右圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關 S 后 ( )
A．電壓表的示數變大 B．電流表的示數變大
C．電路中的總電阻變大 D．電壓表的示數變小
2．如圖所示，開關 S 閉合后，小燈泡不發光，電流表無示數。這時用電壓表測得 a、b 兩點間和c、d 兩點間的電壓均為零，而 a、d 間和c、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
3．如圖所示電路中，電源電壓 U＝4 . 5 伏，且保持不變，定值電阻 R1＝5 歐，變阻器 R2最大阻值為 20 歐，電流表量程為 0~0 . 6 安，電壓表量程為0~3 伏。為保護電表，變阻器接入電路的阻值范圍是( )
A．0~10歐 B．0~20歐 C .5~20歐 D. 2 . 5~10 歐

4. 如甲圖所示的電路中，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乙圖所示，則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（填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）。
5． 轎車儀表盤上都有一個用來提醒司機車門是否關好的指示燈，若四個車門中任意一個車門未關好，該指示燈會一直發光，其工作原理如圖所示。
（1）請具體說明保護電阻R0的作用 。
（2）指出該電路的一處不足 。
6. 亮亮設計了一個用電壓表的示數變化反映環境溫度變化的電路，其電路原理圖如圖所示，其中電源兩端電壓U＝4V（恒定不變），電壓表量程為0～3V，R0是定值電阻，R0＝300Ω，R1是熱敏電阻，其電阻隨環境溫度變化的關系如圖乙所示，閉合開關S后，求：
（1）當環境溫度為40℃時，電壓表的示數是多少？
（2）電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，則此電路所允許的最高環境溫度是多少？

八上科學專題十三：電路分析及應用（一） 教師版
一、基礎知識鞏固
（一） 串聯電路的特點

（1）串聯電路中的電流處處相等，即 I＝I1＝I2＝…＝In 。
（2）串聯電路兩端的總電壓等于各串聯導體兩端的電壓之和，即U＝ U1＋U2＋…Un 。
（3）串聯電路的總電阻等于各串聯電阻之和，即R＝ R1＋R2＋…＋Rn 。
注意：導體的阻值大小與導體的材料、橫截面積、長度等因素有關。把幾個導體串聯起來，相當于增加了導體的 長度 ，所以幾個導體串聯后的總電阻比任何一個串聯導體的電阻都 大 。
（二）串聯電路中的分壓作用
串聯電路中各電阻分得的電壓與電阻阻值成 正比 。電阻越大，分得的電壓 越大 。

二、例題精選
例1. 為防止酒駕事故的出現，酒精測試儀被廣泛應用，有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀，其簡化電路如圖所示，其中定值電阻R0＝20Ω，電源電壓恒為8V，R為酒精氣體傳感器，電流表有“0～0.6A”和“0～3A”兩個量程，經過多次實驗，得出酒精氣體傳感器的阻值與酒精氣體濃度的關系，如下表所示。
酒精氣體濃度/（mg/mL）
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
酒精氣體傳感器的阻值R/Ω
60
40
30
20
16
13
11
10.5
10
請回答下面問題：
（1）電流表所選量程應為 。
（2）由上表可知，當酒精氣體濃度增大時，酒精氣體傳感器R的電阻會 ，電流表示數會 。（填“變大”、“變小”或“不變”）
（3）按規定，若酒精氣體濃度在0.2mg/mL～0.8mg/mL之間，屬于酒駕；等于或大于0.8mg/mL為醉酒駕車，當電流表的示數為0.2A時，酒精氣體濃度為 mg/mL，屬于 （填“正常駕駛”、“酒駕”或“醉酒駕車”）。（1）0～0.6A （2）變小 變大 （3）0.3 酒駕
例2．如圖所示電路中定值電阻R1＝5Ω，R2為滑動變阻器，電源電壓保持不變。當滑片在a端時，電流表示數為0.6A，滑片在b端時電壓表示數為2V。求：
（1）電源電壓；
（2）滑動變阻器R2的最大阻值。
（1）3V （2）10Ω
例3. 小華同學為探究水流對不同形狀物體的沖擊力，設計了一個實驗裝置，如圖甲所示。電源電壓保持3V不變，電流表量程為0~1A，電阻不計，粗細均勻的電阻絲MN全長12cm，總電阻為9Ω，它的阻值與其接入電路的長度成正比。水平光滑桿AB上套有彈簧，彈簧彈力與其伸長量x的關系如圖乙所示，彈簧左端固定，右端連接有滑塊，滑塊與滑片P、物體Q通過硬桿相連。滑片與電阻絲始終保持良好接觸。水流沖擊力為零時，滑片P剛好與電阻絲左端相接觸，此時電流表滿偏。測量時，滑塊穩定后，小華通過電流表示數可計算出物體受到的水流沖擊力大小。
（1）電阻R0的阻值為多少？
（2）當電流表讀數為0.5A時，物體所受的沖擊力大小為多少？
（1）3Ω （2）16N
四、當堂鞏固
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。要用探究方法來判斷這兩盞電燈的連接方式是串聯還是并聯，某學習小組進行了討論，四個同學都發表了自己的觀點。以下哪個觀點可以推斷這兩盞電燈肯定是串聯的( D )
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都發光時兩端的電壓，發現它們的電壓相等
D．用電壓表分別測出這兩盞燈都發光時兩端的電壓，發現它們的電壓不相等
2．如圖所示，AB和BC是由同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的兩段導體，將它們串聯后連入電路中，這兩段導體兩端的電壓及通過它們的電流的大小關系正確的是( A )
A．UAB＞UBC，IAB＝IBC
B．UAB＜UBC，IAB＝IBC
C．UAB＞UBC，IAB＜IBC
D．UAB＝UBC，IAB＜IBC
3．閉合開關 S 后，兩相同電壓表的指針偏轉都如圖乙所示，則 L1和 L2兩燈的電阻之比為( A )

A．1：4 B．4：1 C．1：5 D．5：1
4．如圖所示，是小寶同學做探究實驗時的電路圖，電路中的兩只相同的電壓表選用了不同的量程，測量時，兩只電壓表的指針恰好指在同一位置處，電壓表 V1和 V2的示數之比是 1：5 ，選擇0~15V 量程的電壓表是 V2 。

5．如上右圖所示， AB 間的彈簧中間有可收縮的導線將滑動變阻器接入電路， Rl 為定值電阻。當閉合開關 S , A 板上受到的壓力 F 增大時：
(1)電流表示數將 減小 ，電壓表的示數將 增大 。
(2)此裝置可做為壓力計使用，為使壓力增大時，壓力計的示數隨指針向右擺動而增大，應把 電壓表（選填“電流表”或“電壓表” ) 改裝為壓力計。
6. 熱敏電阻廣泛應用于控制電路中，其阻值會隨環境溫度的改變而改變。圖甲中，電源電壓 U=6 伏，
是小量程電流表，其允許通過的最大電流為 0 . 02 安，滑動變阻器 R 的銘牌上標有“ 200Ω 3A ”字樣， R1為熱敏電阻，其阻值隨環境溫度變化關系如圖乙所示。閉合開關 S ，求：
(1)環境溫度為 10 ℃ ，電路中電流為 0 . 01 安時， R 兩端的電壓。
(2)圖甲電路可以正常工作的最高環境溫度。
( l ) 5V (2) 50℃
7. 如圖甲所示，是某研究性學習小組自制的電子秤原理圖，它是利用電壓表的示數來指示物體的質量。托盤、彈簧下端和滑動變阻器滑片固定在一起，托盤和彈簧的質量不計，OA間是可伸縮的導線，當盤中沒有放物體時，滑片在滑動變阻器最上端a處，電壓表示數為零。已知電阻R0＝10Ω，電源電壓U1為12V，電壓表量程為0～9V，已知電壓表示數U2和放在托盤中物體質量m成正比，其函數圖像如圖乙所示。當滑動變阻器滑片滑動到最下的b處時電壓表示數為9V。（不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內）
求： （1）當增加托盤中物體質量時，安培表示數有無變化？說明理由。
（2）當電壓表示數為9V時，托盤中物體的質量為多少千克？滑動變阻器的最大阻值為多少歐姆？
（3）當電壓表示數每增加0.3V時，物體的質量增加了多少千克？
（1）當增加托盤中物體質量時，安培表示數不變，因為電路總電阻不變，電源電壓不變
（2）6千克 30歐姆 （3）0.2千克
四、回家作業
1．如右圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關 S 后 ( B )
A．電壓表的示數變大 B．電流表的示數變大
C．電路中的總電阻變大 D．電壓表的示數變小
2．如圖所示，開關 S 閉合后，小燈泡不發光，電流表無示數。這時用電壓表測得 a、b 兩點間和c、d 兩點間的電壓均為零，而 a、d 間和c、d 間的電壓均不為零，這說明（ D ）
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
3．如圖所示電路中，電源電壓 U＝4 . 5 伏，且保持不變，定值電阻 R1＝5 歐，變阻器 R2最大阻值為 20 歐，電流表量程為 0~0 . 6 安，電壓表量程為0~3 伏。為保護電表，變阻器接入電路的阻值范圍是( D )
A．0~10歐 B．0~20歐 C .5~20歐 D. 2 . 5~10 歐

4. 如甲圖所示的電路中，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乙圖所示，則R1的阻值為 10 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 B 點（填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）。
5． 轎車儀表盤上都有一個用來提醒司機車門是否關好的指示燈，若四個車門中任意一個車門未關好，該指示燈會一直發光，其工作原理如圖所示。
（1）請具體說明保護電阻R0的作用 開門時保護指示燈，關門后保護電源 。
（2）指出該電路的一處不足 不能確定哪個門未關好或保護電阻一直在耗能 。
6. 亮亮設計了一個用電壓表的示數變化反映環境溫度變化的電路，其電路原理圖如圖所示，其中電源兩端電壓U＝4V（恒定不變），電壓表量程為0～3V，R0是定值電阻，R0＝300Ω，R1是熱敏電阻，其電阻隨環境溫度變化的關系如圖乙所示，閉合開關S后，求：
（1）當環境溫度為40℃時，電壓表的示數是多少？
（2）電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，則此電路所允許的最高環境溫度是多少？
（1）2.4V （2）80℃

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