資源簡介

4.7
電路分析與應用（一）
一、串聯電路
1、串聯電路圖：
2、串聯電路特點
（1）電流：串聯電路中各處電流都相等。
（2）公式：I＝I1＝I2＝I3＝……In。
（3）電壓：串聯電路中總電壓等于各部分電路電壓之和。公式：U＝U1＋U2＋U3＋……Un。
（4）電阻：串聯電路中總電阻等于各部分電路電阻之和。公式：R＝R1＋R2＋R3＋……Rn。
說明：把n段導體串聯起來，總電阻比任何一段導體的電阻都大，這相當于增加了導體的長度。串聯分壓，電阻的阻值越大，它分擔的電壓就越大。
（5）比例分配：利用歐姆定律可得＝＝，因此，串聯電路分電壓的多少與電阻成正比。即“串聯分壓正比”。
二、并聯電路
1、并聯電路圖
2、并聯電路的特點
（1）電流：并聯電路中總電流等于各支路中電流之和。公式：I＝I1＋I2＋I3＋……In。
（2）電壓：并聯電路中各支路兩端的電壓都相等。公式：U＝U1＝U2＝U3＝……Un。
（3）電阻：并聯電路總電阻的倒數等于各支路電阻倒數之和。公式：＝＋＋…。
說明：把n段導體并聯起來，總電阻比任何一段導體的電阻都小，這相當于導體的橫截面積增大。并聯電路中，某條支路上的電阻越小，則該條支路上的電流越大。
（4）比例分配：I1∶I2＝∶＝∶，電流的分配與電阻成反比，即“并聯分流反比”.
【例1】在如圖甲所示的電路中，當閉合開關后，兩個電壓表指針偏轉均如圖乙所示，則燈泡L1和L2兩端的電壓分別是（
）
A.
4.8伏
1.2伏
B.
6伏
1.2伏
C.
1.2伏
6伏
D.
1.2伏
4.8伏
1、如圖所示，電路中兩個小燈泡L1、L2規格完全相同，閉合開關S后，L1、L2兩端的電壓分別為U1、U2。則下列說法中正確的是（
B
）
A.
I1≠I2
B.
I1=I2
C.
U1≠U2
D.
若L1燈絲燒斷，燈L2仍能正常發光
2、用同種材料制成長度相等、橫截面積不同的圓柱形導體a和b(a和b互相連接)，a比b的橫截面積大，將它們接入電路中，如圖所示，通過a、b的電流分別為Ia、Ib，a、b兩端的電壓分別為Ua、Ub，則下列說法正確的是（
D
）
A.
Ia＞Ib、Ua＝Ub
　　　B．Ia＜Ib、Ua＝Ub　　　　　C．Ia＝Ib、Ua＞Ub
D．Ia＝Ib、Ua＜Ub
【例2】如圖所示電路，電源電壓保持不變，當開關S閉合時，電流表示數為0.8安；開關S斷開后，電流表的示數改變了0.5安。則R1與R2的阻值之比為（
C
）
A.
13：5
B.
3：5
C.
5：3
D.
5：8
1、如圖所示，A1和A2是完全相同的兩個電流表，都有3安和0.6安兩個量程，閉合開關后，發現兩個電流表指針偏轉的角度相同，則（
D
）
A.
R1∶R2＝1∶5
B.
R1∶R2＝5∶1
C.
R1∶R2＝1∶4
D.
R1∶R2＝4∶1
2、如圖所示，R1=10歐，R2=20歐，R3=30歐，電源電壓恒定不變。S1閉合，S2斷開時，電流表的讀數為0.3安。問：
（1）電源的電壓是多少?
（2）當S與S2均斷開時，電流表的讀數是多少?R1兩端的電壓是多少?
（3）當S1與S2均閉合時，電流表的讀數又是多少?通過R3的電流是多少?
【答案】（1）6伏；（2）0.2安
2伏；（3）0.3安
0.2安
1、已知R1∶R2=2∶3,將它們接在如右圖所示電源電壓為12V的電路中，閉合S則通過它們的電流之比及它們兩端的電壓之比是（
A
）
A.
I1∶I2
=3∶2
U1∶U2
=1∶1
B.
I1∶I2
=3∶2
U1∶U2
=3∶2
C.
I1∶I2
=2∶3
U1∶U2
=1∶1
D.
I1∶I2
=1∶1
U1∶U2
=2∶3
2、在如右圖所示的實驗電路中，電源電壓為3伏，L1、L2發光時的電阻均為5歐，下列說法錯誤的是（
B
）
A.
燈
L1、L2
是串聯的
B.
電流表的量程應選0~3A
C.
電壓表的量程應選0~3V
D.
電壓表測的是燈
L1兩端的電壓
3、如圖所示，電源電壓保持不變，開關S閉合后，燈L1和L2都正常發光，甲、乙兩個電表示數之比為4：3．此時燈L1和L2的電阻之比為（　A　）
A.
1：3
B.
3：1
C.
3：4
D.
4：3
4、如圖所示的電路，電源電壓恒為4.5V，電流表的量程為0﹣0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻阻值5Ω，滑動變阻器R的最大阻值50Ω，閉合開關S，移動滑片P的過程中，下列說法正確的是（
D
）
A.
若滑片P向左移，電流表的示數變小
B.
電壓表與電流表的比值不變
C.
滑動變阻器允許的調節范圍是2.5Ω～50Ω
D.
電流表的變化范圍是0.3A～0.6A
5、如圖所示的電路中，開關S閉合時，電壓表V、V1、V2的示數分別是U、U1、U2，關于它們的關系正確的是（
D
）
A．U＝U1＝U2
B．U＞U1＋U2
C．U＜U1＋U2
D．U＝U1＋U2
6、如圖所示的電路中，電源電壓為6
V保持不變，定值電阻R1阻值為5
Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為20
Ω，當開關S閉合，滑片P由b端向a端移動的過程中，下列說法正確的是（
B
）
A.
電壓表的示數減小，電流表的示數減小
B．電壓表示數與電流表的示數之比不變
C．當滑片移到中點時，電壓表示數為1
V
D．當滑片移到a端時，電流表示數為0.24
A
7、(2019·宜賓)
（多選）在如圖所示的測量電路中，閉合開關S后，電壓表V1的示數是2.5V，V2的示數是3.8V，此時小燈泡L1的電阻為7.5Ω，則關于該測量下列說法中正確的是（　AD　）
A．電壓表V的示數是6.3V
B．電壓表V的示數是1.3V
C．此時小燈泡L2的電阻小于7.5Ω
D．電流表的兩個量程（0~0.6A；0?3A）中應選0?0.6A
8、如圖，電源電壓不變，閉合開關S，電壓表V1與V2的示數之比為3∶5，電流表示數為1安，若將電壓表V1換成電流表A1，則A1示數為2安，那么，L1和L3的阻值之比為（
D
）
A.
3∶5
B.
5∶3
C.
3∶1
D.
1∶3
9、2019·株洲）（多選）在圖示電路中，電源兩端電壓為U，三個定值電阻R1、R2和R3互不相等，電流表A的示數為IA，已知IA＝,根據該電路和IA的表達式，下列哪兩個元件對調位置后，電流表的示數一定不變？（　CD　）
A．R1和R2
B．R2和R3
C．R3和R1
D．電源和電流表
10、如圖所示，電源電壓保持不變，a是從電壓表的負接線柱引出的導線接頭。a與b處相接時，電壓表示數為6
V；使a與b斷開，然后與c相接，閉合開關S后，電壓表示數為4.5
V，這時燈泡L2兩端的電壓為________V。
【答案】1.5
11、(2019·泰州)如圖甲，定值電阻R2的阻值為40Ω。閉合開關，電流表A1、A2的指針偏轉均如圖乙所示，則電流表A1的讀數為_________A，電流表A2的讀數為_________A，電源電壓為_________V，R1的阻值為_________Ω.
【答案】1.5
0.3
48
160
12、(2019·青島)如圖甲所示電路，電源電壓U保持不變，R1和R2為定值電阻，
R3為滑動變阻器。開關S閉合、S1斷開、S2置于a時，調節滑動變阻器，電壓表
V1的示數與電流表A的示數關系圖線如圖乙的I所示；
開關S和
S1閉合、S2置于b時，
調節滑動變阻器，電壓表
V2
的示數與電流表
A的示數關系圖線如圖乙的II所示。請畫出該題的各個等效電路圖。求：
（1）電阻R1的阻值。
（2）電源電壓
U
和電阻R2的阻值。
【答案】當開關
S
閉合、
S1斷開、
S2置于
a
時，等效電路如下左圖所示；當開關
S
和
S1閉合、
S2置于
b
時，等效電路如下右圖所示。
（1）10Ω
（2）9V
20Ω4.7
電路分析與應用（二）
一、電路故障
1、串聯電路單故障判斷方法
故障原因
燈L
電流表示數I/A
電壓表示數U/V
R斷路
不亮
↓變為0
↑變為電源電壓
R短路
亮
↑
↓變為0
L斷路
不亮
↓變為0
↓變為0
L短路
不亮
↑
↑變為電源電壓
2、并聯電路單故障判斷方法
故障原因
電流表A1示數
電流表A1示數
電流表A示數
電壓表示數
L1斷路
↓變為0
不變
↓
不變
L2斷路
不變
↓變為0
↓
不變
3、串聯電路雙故障判斷方法
故障原因
電流表A
電壓表V
燈L
R斷路、L短路
無示數（變小）
有示數（變大）
不亮
R斷路、L斷路
無示數（變小）
無示數（變小）
不亮
R短路、L斷路
無示數（變小）
無示數（變小）
不亮
R短路、L短路
燒壞
無示數
不亮
4、電表判斷電路故障
（1）用電壓表判斷（電路已有故障）
如圖所示，可先讓電壓表與L1并聯，若無示數，則電源可能損壞，或電源處斷路；若和L2并聯時無示數，則可能從b經L2開關、電源再到a的這部分電路中出現斷路；若有示數且接近電源電壓則應是從a到b的這部分電路出現斷路。
5、用電流表判斷（電路已有故障）
若開關閉合后，兩燈泡不亮，可以用電流表（或導線）來檢查電路的故障，將電流表（或導線）逐個與小燈泡并聯，若另一個燈發光則和電流表（或導線）并聯的部分有斷路；若電流表無示數或另一個仍不亮，則可能是通向電源的部分（除和電流表（或導線）并聯部分的余下部分）有斷路。
二、電路動態分析
1、含滑動變阻器的串聯電路
2、含滑動變阻器的并聯電路
3、開關型的動態電路
4、實際應用中的變阻器型
電路環境中的某些因素改變引起電阻的變化。例如，油量表、壓力計、電子秤、測定風速的風力計、壓敏電阻、熱敏電阻、光敏電阻、磁敏電阻、壓力傳感器、二氧化錫傳感器、酒精氣體傳感器的電路等都是利用變阻器和電表改裝而成的,其工作過程可結合歐姆定律來解決。
5、解決這類問題的一般思路
（1）在觀察電路的基礎上，明確滑動變阻器、定值電阻、燈泡的連接方式，電流表測通過哪個電阻或哪幾個元件中的電流，電壓表測哪個電阻或哪幾個元件兩端的電壓。
（2）當開關斷開與閉合時，電路中的電阻怎樣變化，運用電路關系、歐姆定律，推導出電路中的電流如何變化，電路中某元件兩端的電壓或電功率如何變化
【例1】如圖所示電路中，電源電壓保持不變。當開關S斷開時，電壓表V1、V2示數分別U1、U2，電流表A的示數為I；當開關S閉合時，電壓表V1、V2示數分別為U1′、U2′，電流表A的示數為I′．已知電阻R1＝30Ω，U1：U2＝4：3，I＝0.3A，U1′：U2′＝4：1．求：
（1）R2的阻值；
（2）電流表A的示數I′；
（3）當開關S斷開時，將電壓表V1、V2換成電流表A1、A2，此時電流表A的量程是0～3A，請通過計算判斷S閉合后電流表A是否會損壞。
【答案】（1）10Ω;（2）0.45A
;（3）會損壞
1、在如圖所示電路中，R1>R2，電壓表V的示數為6伏，電壓表V1的示數（
B
）
A.
等于6伏
B.
大于3伏
C.
等于3伏
D.
小于3伏
2、（2019·福建）如圖電路，電源電壓恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3是定值電阻。閉合開關S1，單刀雙擲開關S2接a時電流表的示數為0.6A，接b時電流表的示數可能為（　C　）
A．0.3
A
B．0.6
A
C．0.9
A
D．1.2
A
【例2】（18-南京）如圖所示電路，閉合開關，甲乙兩燈均發光，兩電表均有示數，過一會兒，其中一個燈泡突然熄滅，一只電表示數增大，另一只電表示數減小到幾乎為零，造成此現象的原因可能是（
B
）
A.
甲燈短路
B.
乙燈短路
C.
甲燈斷路
D.
乙燈斷路
1、(2019·襄陽)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,電路正常工作。過了一會兒,燈L熄滅,兩個電表中只有一個電表的示數變大,則下列判斷中正確的是（　D
）
A．可能是燈L斷路,電流表的示數變小
B．可能是電阻R短路,電壓表的示數變大
C．可能是燈L短路,電壓表的示數變大
D．可能是電阻R斷路,電流表的示數變小
2、在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變．閉合開關，電路正常工作．過了一會兒，燈L熄滅，兩只電表示數都變小，若電路中只有一處故障，且只發生在L和R上，當把L和R位置互換后再閉合開關，則下列判斷中正確的是（　A　）
A．只有一個電表指針發生偏轉
B．兩只電表的指針都不發生偏轉
C．兩只電表的指針都發生偏轉
D．可能只有一個電表指針發生偏轉，也可能兩個電表指針都發生偏轉
1、（2019·郴州）如圖所示，電源電壓不變，閉合開關S后，滑動變阻器的滑片P自中點向b端移動的過程中，下列關于電表示數變化情況判斷正確的是（　B　）
A．電流表A1
變小，A2變小，電壓表V不變
B．電流表A1變小，A2不變，電壓表V不變
C．電流表A1變小，A2變小，電壓表V變大
D．電流表A1不變，A2變大，電壓表V變小
2、(2019·江西)如圖所示，電源電壓保持不變，S1擲到1時，小燈泡恰好正常發光。當S1由1擲到2時，下列說法正確的是（
A
）
A．電流表示數變小，小燈泡正常發光
B．電壓表示數不變，小燈泡發光暗淡
C．電流表示數變小，電壓表示數變小
D．電壓表示數不變，電流表示數變大
3、如圖所示，電源兩端電壓保持不變，閉合開關S后，電路正常工作，過了一會兒燈L突然變亮，兩表示數都變大，則該電路出現的故障可能是（
）
A．燈L短路
B．燈L斷路
C．電阻R斷路
D．電阻R短路
4、(2019·天津)如圖所示的電路中，兩個小燈泡的規格相同。閉合開關后，只有一個小燈泡發光，電壓表指針偏轉明顯。則故障原因可能是（　
　）
A．
L1短路
B．
L1斷路
C．L2短路
D．
L2斷路
5、如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，開關S閉合時，發現圖中只有兩個表的指針發生偏轉，電路中的電阻R或燈泡L只有一個出現故障，則可能是（　D　）
A．電流表A示數為零，燈L短路
B．電流表A示數為零，燈L斷路
C．電流表A1示數為零，電阻R短路
D．電流表A1示數為零，電阻R斷路
6、（2019·邵陽）如圖所示的電路中，電源電壓恒定不變，已知R1＝3R2，當S和S1閉合、S2斷開時，電壓表和電流表的示數分別為U1和I1；當S1斷開、S和S2閉合時，電壓表和電流表的示數分別為U2和I2，則U1︰U2、I1︰I2分別是（　A
）
A．1︰1、4︰3
B．1︰2、1︰3
C．1︰1、1︰4
D．1︰4、1︰1
7、光敏電阻的特點是有光照射它時阻值變小。如圖所示是某小區門口利用光敏電阻設計的行人監控裝置，R1為光敏電阻，R2為滑動變阻器，A、B間接監控裝置。則（
A
）
A.
當有人通過通道而遮蔽光線時，A、B間電壓降低
B.
當有人通過通道而遮蔽光線時，通過R1的電流變大
C.
當僅增大R1連入電路中的阻值時，通過R1的電流變大
D.
當僅增大R2連入電路中的阻值時，可降低A、B間的電壓
8、如圖甲所示，是一電子秤的原理示意圖，電源電壓為6V，保護電阻R0=60Ω，電壓表量程為0～3V，壓力傳感器R的阻值隨所受壓力變化的圖像如圖乙所示。托盤放在傳感器上，電路就接通，電源電壓恒定不變，不計電源內阻和托盤的質量，取g=10N/kg，下列說法正確的是（
D
）
A.
托盤不裝物品時，電壓表的示數為0.5V
B.
當托盤上被測物品的質量增大時，則電壓表示數減小
C.
該電子秤的刻度是均勻的
D.
當電壓表的示數為1.5V時，托盤上被測物品的質量為20kg
9、如圖1所示，電源電壓保持不變，閉合開關時，滑動變阻器的滑片P從b端滑到a端，電壓表示數U與電流表示數I的變化關系如圖2所示，下列說法不正確的是（
C
）
A.
電源電壓是9V
B.
定值電阻R的阻值是6Ω
C.
滑動變阻器的阻值范圍是0～18Ω
D.
若定值電阻R出現接觸不良時，電流表示數為0，電壓表示數為9V
10、（2019·宿遷）隨著我國經濟的飛速發展，汽車已經進入尋常百姓人家。如圖是一種自動測定汽車油箱內油面高度的裝置。R0為定值電阻，R是滑動變阻器，它的金屬滑片連在杠桿的一端。從油量表（由電流表改裝）指針所指的刻度就可知道郵箱內油面高低，當油面下降時，滑動變阻器連入電路的阻值將______，電流表的示數將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。若換用電壓表改裝成油量表，要求油面升高時電壓表示數變大，電壓表應并聯在圖______元件兩端。
【答案】變大
?
變小
?
R0
11、如圖所示為一種人體秤的工作原理示意圖，電源電壓恒定不變。體重顯示表是由電流表改裝而成，定值電阻R0起保護電路作用，其電阻值為10Ω。在人體秤上不施加力時滑片P在電阻R的最上端，施加的力最大時滑片P移至電阻R的最下端。該人體秤測量范圍0～100kg，電路中電流變化范圍0.1～0.6A，則電源電壓為_______V，滑動變阻器的最大值為_______Ω，當人站上體重表時，體重顯示表實數　（選填“變大”“變小”或“不變”）。
【答案】6；50；變大
12、如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變。閉合開關S，調節滑動變阻器，兩電壓表的示數與電路中電流變化的圖線如圖乙所示。根據圖線的信息可知：________(填“A”或“B”)是電壓表V2示數變化的圖線，電源電壓為________V，電阻R1的阻值為________Ω；當電流表的示數為0.2
A時，滑動變阻器接入電路中的阻值為________Ω。
【答案】B
6
10
20
13、在如圖所示的電路中，閉合開關后，當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，電流表A的示數將
，電壓表V2的示數將
，如果此時電壓表V2的示數為2.5伏，要使電壓表V2的示數變為3伏，滑片P應向
端滑動。
【答案】變小
變大
右
14、如圖所示的電路中，三個電表(電流表或電壓表)分別接在a、b、c處，當開關S閉合時，電燈L1、L2均正常發光，a、b、c處三個電表的示數分別為3、0.6和1.8(單位為A或V)，則電燈L1和L2中通過的電流之比為________；若把a、b處的電表分別換接為另一種電表，c處電表不變，則電燈L1正常發光，L2不發光，a處電表的示數為0，b、c處電表的示數分別為3和1.2(單位為A或V)。上述兩種情況下，電路的總電阻之比為________。
【答案】2:1
2:3
15、如圖甲所示，某工廠要研發一種新型材料，要求對該材料的承受的撞擊力進行測試。在測試時將材料樣品（不計質量）平放在壓力傳感器上，閉合開關S，由靜止自由釋放重物，經撞擊后樣品材料仍完好無損。從重物開始下落到撞擊樣品的這個過程中，電流表的示數I隨時間t變化的圖像如圖乙所示，壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖像如圖丙所示．電源的電壓U=24V，定值電阻R0=10Ω。求:
（1）在重物下落的過程中，壓力傳感器的電阻是多少?
（2）在撞擊過程中，樣品受到的最大撞擊力是多少?
【答案】（1）110Ω
（2）600N
16、在如圖所示的電路中，電源電壓為12
V且保持不變。電阻R1的阻值為20
Ω，滑動變阻器上標有“50
Ω　2
A”字樣，閉合開關S，求：
（1）通過R1的電流I1。
（2）若變阻器連入電路中的阻值為50
Ω時，干路的電流I總是多少。
（3）滑動變阻器阻值從30
Ω開始，兩次移動滑動變阻器的滑片P，使變阻器R2連入電路中的電阻變化均為10
Ω，兩個電流表示數的變化量。
【答案】（1）0.6
A；（2）0.84
A；（3）若滑片向右移動，兩電流表示數變化量均分別為0.1
A，0.06
A；若滑片向左移動，兩電流表示數變化量均分別為0.2
A，0.6
A。

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