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浙教版科學“競賽訓練營”（六）
電路基礎
例1、如圖所示的電路，將AB兩端接入10V電源，電壓表示數為3V，拆去AB兩端電源，再將CD兩端接入10V電源，電壓表示數為7V，則R1：R3的值為（　　）
315595067310　　A．1：1　　　
B．7：3　　　
C．49：9　　　
D．100：21
例2、在圖（a）所示的電阻網絡中，每一個電阻的阻值為R．某同學用如圖（b）所示的裝置去測量網絡中任意兩節點之間的電流．設電源的電壓恒為E，則最大電流為　　，最小電流為　 .
.
AB和CD是完全相同的兩條帶有絕緣皮的導線，它們并行地埋設在相距2km的甲、乙兩地之間．由于兩導線之間某處的絕緣外皮受到損傷，而發生了漏電現象（即相當于兩根導線之間在漏電處連接了一個電阻．為了確定漏電處的位置，維修人員做了以下測量：
（1）在甲地將兩端電壓恒為90V的電源的兩極分別接在A、C兩端，此時在乙地用內電阻很大的電壓表測得B、D兩端電壓為72V．
（2）在乙地將兩端電壓恒為100V的電源的兩極分別接在B、D兩端，此時在甲地刖同‘型號的電壓表測得A、C陽端的電壓為50V．
如果AB和CD導線每千米電阻值為2Ω，請你根據以上測量結果計算漏電處距甲地多遠？絕緣皮破損處的漏電電阻是多大？
32969201968501、如圖所示，電流表示數為I，電壓表示數為U，不考慮溫度對定值電阻的影響，則正確的是（　　）
A．U=0，R=0
B．U變大時，U/I變大
C．I變大時，U/I變小
D．U變大時，U/I不變
3531870635002、某測量儀器及其控制電路如圖所示。儀器的等效內阻為100Ω，正常工作電流為100～300mA，電源電壓為30V。控制電路由兩個滑動變阻器組成，為了快速準確地調節儀器的工作電流，應選用哪一組變阻器？（ ）
A.R1=100Ω，R2=10Ω B.R1=200Ω，R2=20Ω
C.R1=100Ω，R2=100Ω D.R1=200Ω，R2=200Ω
339852003、在圖所示的電路中，當滑動變阻器Ｒ的滑片Ｐ從Ｂ向Ａ滑動的過程中，電壓表Ｖ１、Ｖ２示數的變化量的值分別為ΔＵ１、ΔＵ２，則它們的大小相比較應該是（　）
A．ΔＵ１＜ΔＵ２
B．ΔＵ１＞ΔＵ２
C．ΔＵ１＝ΔＵ２
D．因為無具體數據，故無法比較
39484302222504、如圖所示，滑動變阻器M的總電阻為10歐，滑動變阻器N的總電阻為200歐．電阻R的阻值約為20歐．為了使電壓表的示數略微增大，應該（　　）
　A．把N的滑片向左移一小段距離
　B．把M的滑片向左移一小段距離
　C．把N的滑片向右移一小段距離　
D．把M的滑片向右移一小段距離
5、一根粗細均勻的電阻絲總電阻為24歐，現將它圍成一個半徑為r的圓環，并將它放在兩根平行放置并相距為r的裸銅線上，兩裸銅線的一端分別與電壓為3伏的電源、電流表和開關相串聯，如圖所示。裸銅線的電阻不計，并始終保持平行，當圓環在裸銅線上上下滑行時（圓環始終保持同時接觸兩銅線，且接觸良好），電流表的示數變化范圍為。
6、下圖是小明自制電子秤的原理示意圖。托盤、輕彈簧上端和金屬滑片P固定一起(彈簧的電阻不計)。
（1）電路設計：要使電子秤能正常工作。下列電路連接正確的 是 。
A．點“1”與點。“2”連接
B．點“1”與點“3”連接
C．點“2”與點“3”連接
（2）故障排除：小明在正確完成電路連接后。閉合電鍵S，改變托盤中物體的質量，發現電壓表有示數．但始終不變，發生故障的原因可能是 。
A．R0斷路 B．R1短路 C．電壓表短路 D．金屬滑片P處斷路
（3）刻度調試：①調零。在托盤中無物體時，使金屬滑片P處于Rl最上端．此時電壓表的示散為零．②標度。每次向托盤中增加100克的砝碼，在電壓表指針所指位置的刻度盤上標出相應的質量值。當將1千克的物體放在托盤中。金屑滑片P剛好指在距Rl上端l／3處(如圖)，請計算回答“l千克”應標在電壓表 伏的位置上。(電阻R0=5歐，電阻R1=15歐，電源電壓U=3.O伏，電壓表的量程為 O～3.0伏)
（4）繼續改進：小明在標示電子秤刻度時，發現電子秤的刻度與電壓表的刻度有不同特點。請說出不同之處 。于是，他又開始了新的研究。
7、小李想利用實驗室提供的器材測量某未知電阻Rx（阻值約為500Ω）的阻值，實驗室提供的器材有：電壓為9V的理想電源、滑動變阻器R（100Ω，2A）、電流表（量程為0～0.6A，分度值為0.02A）、電壓表（量程為0～6V，分度值為0.1V）各一個，開關兩只S1和S2，導線若干。小李設計了如下圖所示的電路進行測量，你認為他能否測出未知電阻Rx的阻值？請計算分析說明。
解析 由電路圖可知，未知電阻Rx和滑動變阻器R串聯，電壓表測未知電阻兩端的電壓，電流表測電路中的電流；利用歐姆定律分別計算出滑動變阻器處于最左端、最右端時，電壓表和電流表的數值，比較一下電表的量程和分度值即可判斷小李的設計能否測出未知電阻Rx的阻值。
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38023801905001、在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。下列關于電路故障的判斷，正確的是（　　）
A．若R1斷路，電流表示數變小，電壓表示數為零
B．若R2斷路，電流表示數變小，電壓表示數變大
C．若R3斷路，電流表示數為零，電壓表示數變小
D．若R4短路，電流表示數變小，電壓表示數變大
33705801333502、如圖所示電路，電源電壓保持不變，當滑動變阻器的滑動頭自a向b移動過程中，各電表示數變化的情況是（　　）
　　A．A1、A2變大，V變小　　
B．Al、V變大，A2變小
　　C．A2、V變小，A1變大　　
D．A1、V變小，A2變大
3、在如圖所示的電路中，總電流I為1.2安，R1=R2=2R3。則下列對通過R2電流的判斷正確的是（　　）
281940035560A．大小為0.6安，方向向右
　B．大小為0.6安，方向向左
　C．大小為0.3安，方向向右
　D．大小為0.3安，方向向左
4、如圖所示的四個電路中，R0為已知阻值的定值電阻，不可以測出未知電阻Rx的電路是（　　）
　　　
　　　　　A　　　　　　　　B　　　　　　　　C　　　　　　　D
5、實驗室里可以用歐姆表來直接測量電阻。如圖虛線框內是歐姆表的簡化結構圖，它由靈敏電流表、電源、變阻器等組成。在a、b間接入一個電阻R，電路中就有一個對應電流I，即電阻R與電流表的讀數I有一 一對應關系。所以，由電流表的指針位置可以知道電阻R大小。為了方便，事先在電流表的刻度盤上標出了電阻的歐姆值。歐姆表在測量電阻前都需要調零，即把a、b兩接線柱短接，調節變阻器的滑片位置，使電流表滿偏（指在最大刻度處）。若某歐姆表的刻度值是按電源電壓為1.5伏來刻度的，滿偏電流為10毫安。在使用一段時間后，發現電源電壓降為1.2伏，重新調零后，用這個歐姆表測得某電阻為350歐，則這個電阻的實際值為 （不考慮電源本身的電阻）。
6、用電流表和電壓表測電流和電壓時，通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響，而將其視為“理想儀表”，即認為電流表的內阻為零，電壓表的內電阻為無限大。實際上，電流表和電壓表都有一定的電阻值，因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小、其阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小、其阻值很大的電阻。所以，把電流表（或電壓表）接入待測電路時，就相當于在待測電路中串聯一個電阻（或并聯一個電阻）。這樣，電流表兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過一定的電流，因此實際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流。
（1）現有一個是量程為0.6A，內電阻為0.13歐的電流表，能否用它測量某電路兩端的電壓？若不能，請說明理由，若能，請說明用它能測量的最大電壓值。
（2）現要精確測量一個阻值約為8歐的電阻Rx，實驗室提供下列器材。
電流表A1：量程100mA，內電阻r1=4歐
電流表A2：量程500μΑ，內電阻r2=750歐
電壓表V：量程10V，內電阻r3=10k歐，
變阻器R0：阻值約為10歐
定值電阻R1：阻值約10k歐
電池E：兩端電壓約1.5V，開關S，導線若干
①選出你測量時所需的適當器材，并畫出電路圖
②需要測量哪些物理量？根據所測物理量，寫出被測電阻Rx的表達式。
參考答案
例1、C　　解析：（1）將AB兩端接入10V電源時，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴R1兩端的電壓U1=U-U2=10V-3V=7V，
由歐姆定律可得：
拆去AB兩端電源，再將CD兩端接入10V電源，R2與R3串聯，電壓表測R2兩端的電壓，R3兩端的電壓U3=U-U2′=10V-7V=3V，
例2、.
例3、解析：根據題意畫等效電路圖，如圖答1、圖答2所示．
因為已知每1km導線的電阻為2Ω，所以2km導線的電阻為4Ω，設MN為漏電處，漏電電阻為R，AM和CN電阻均為r，則MB和ND電阻均為4-r．
依題給條件（1）可列方程：72=90/（R+2r） R，
依題給條件（2）可列方程：50=100/（R+2（4-r）） R
解得r=0.8Ω，R=6.4Ω．
已知每1km導線電阻為2Ω，故0.8Ω對應的長度為0.4km，即漏電處距甲地0.4km．
答案：漏電處距甲地0.4km；絕緣皮破損處的漏電電阻為6.4Ω．
1、D　　解析：不考慮溫度對定值電阻的影響，電壓電流變化時，U/I不變，選項D正確。
2、B　　解析：由歐姆定律可知，調節部分電阻為200~80Ω，所以應該選用R1=200Ω，R2=20Ω的一組，選項B正確。
3、B　　解析：在圖所示的電路中，變阻器R的滑片P左端部分的電阻被短路，滑片P右端部分的電阻與電阻R1并聯形成電流的通路，這部分并聯部分再和電阻R3和R4依次串聯，以U1、U2、U3分別表示這三部分的電壓，以U0表示電源的總電壓，則應有 U0=U1+U2+U3。當滑片P由B向A滑動時，并聯部分的電阻減小，全電路的總電阻隨之減小，電路中的總電流增大，由于R2、R3不變，則U2、 U3隨之增大，由于電源總電壓不變，則并聯部分的電壓U1必然減小，且其減少量△U1的大小應等于U2和U3的增加量△U2、△U3之和．可見△U1的大小應比△U2的大小大一些．
4、A　　解析：為了使電壓表的示數略微增大，需要使R中電流略微增大，兩個滑動變阻器的并聯電阻略微減小，應該把總電阻大的滑動變阻器接入電路部分電阻略微減小，所以應該把N的滑片向左移一小段距離，選項A正確。
5、1A～1.5A
6、（1）C （2）D （3）1.5伏 （4）電子秤刻度不均勻
7、①當滑片在最左端時，Imax= U/ Rx=9V/500Ω==0.018A＜0.02A，讀不出電流值；
URx=9V＞6V，超過電壓表量程；
②當滑片在最右端時，Imin= U/（Rx+R）=9V/600Ω=0.015A＜0.02A，仍讀不出電流值；
URx′=9×5/6 V=7.5V＞6V，超過電壓表量程。
綜上所述，此電路圖不能測出Rx的阻值．
1、D　　解析：若R1斷路，電流表示數變大，電壓表示數等于電源電壓，選項A錯誤；若R2斷路，電流表示數變大，電壓表示數變大，選項B錯誤；若R3斷路，電流表示數為零，電壓表示數變大，選項C錯誤；若R4短路，電流表示數變小，電壓表示數變大，選項D正確。
2、C　　解析：當滑動變阻器的滑動頭自a向b移動過程中，R2接入電路部分電阻增大，電流表A2示數變小，電流表A1示數變大。由于R2接入電路部分電阻增大，導致R3中電流減小，R3兩端電壓降低，電壓表V示數減小，所以選項C正確。
3、D　　解析：畫出等效電路圖，三個電阻并聯，根據并聯電路電流分配規律，通過R2的電流是總電流的1/4，所以通過R2的電流是大小為0.3安，方向向左，選項D正確。
4、D　　解析：A、開關S都閉合時，電壓表測量電源電壓；開關S斷開時，電壓表測量Rx兩端的電壓；根據串聯電路總電壓等于各分電壓之和，求出定值電阻兩端的電壓，根據I=U/R求出通過定值電阻的電流，根據串聯電路電流處處相等，通過Rx電流等于通過定值電阻電流Ix=I0，根據Rx=Ux/Ix求出電阻，故A能測出．B、由電路圖可知，當S斷開時，電路為R0的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律可求電源的電壓；當開關S閉合時R0、Rx并聯，電流表測干路電流，因通過R0的電流不變，根據并聯電路的電流特點可求通過Rx的電流，再根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律即可求出Rx阻值，故B能測出；C、由電路圖可知，當開關S閉合時，電路為R0的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出電源的電壓；當開關S斷開時兩電阻串聯，電流表測串聯電路的電流，根據歐姆定律求出電路的總電阻，再根據電阻的串聯求出Rx阻值，故C能測出．D、由電路圖可知，無論開關閉合還是斷開，電壓表始終測電源的電壓，即無法測出或間接得出Rx兩端的電壓，故此電路圖不能測出Rx阻值。
5、280歐
6、40671750（1）能用該電流表測量電壓，但測量的最大電壓值僅為U=0.6A×0.13Ω=0.078V。
（2）①電路圖如右圖所示。
②需要測量的物理量為：通過兩電流表A1、A2的電流I1、I2，
被測電阻Rx的表達式為： Rx=false.。
解析：（1）由于電流表可以看成一個能顯示通過自身電流大小、其阻值很小的電阻，所以可以用電流表測量某電路兩端的電壓；它能測量的最大電壓值為量程乘以電流表內阻。
（2）將已知內阻的電流表A2作為電壓表，其量程只有500μΑ×750Ω=0.375V，采用電流表外接，滑動變阻器分壓接法電路。需要測量的物理量有通過兩電流表A1、A2的電流I1、I2，設電流表A2的內電阻為r2，由I2 r2=（I1- I2）Rx,解得Rx,=false.

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