浙教版八年级上册第7节 电路分析与应用习题

4.7 电路分析与应用 提高训练

1.娟娟同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，将记录整理的实验数据绘制成如图所示I-U关系图象．由图可得甲的电阻为________Ω，甲、乙两个电阻串联后总电阻是________Ω；这两个电阻串联后接在电压为9V的电源上，电路中的电流为________A；这两个电阻并联后接在9V电源上，干路中的电流为________A。

【答案】10；15；0.6；2.7  

【解析】从图象上读出一组电压值和电流值，根据 即可求出甲和乙的阻值；再根据串联电路总电阻和分电阻的关系即可求出总电阻；利用 即可求出电路中的电流．

【解答】当U=3V时，I甲=0.3A，I乙=0.6A

则 ，

R总=R甲+R乙=10Ω+5Ω=15Ω   

．

2.如图所示，已知：R1=20Ω，R2=40Ω，R3=60Ω，电源电压恒为12V，当开关S闭合时，电阻R1、R2、R3组成________（选填“串联”或“并联”）电路，电流表A1的示数和电流表A2的示数之比是________

【答案】并联　；5：9　  

【解析】由图示电路图可知，当开关S闭合时，电阻R1、R2、R3并列连接，它们是并联的，

电流表A1通过电阻R2、R3的电流，电流表A2测流过电阻R1、R2的电流，

电流表示数之比：===；

分析图示电路图判断各电阻的连接方式，明确电路结构；

应用并联电路特点与欧姆定律求出电流表示数，然后再求电流表示数之比．

3.如图1所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω．闭合开关S，变阻器滑片P从最右端滑到最左端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2中ab线段所示，由此可知：电源电压为　________V，变阻器R2的最大阻值是________Ω．

【答案】6；20  

【解析】由电路图可知，当滑片位于右端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中电路中的电流，

此时电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，

由图象可知，R2两端的电压U2=4V，电路中的电流I=0.2A，

由I=可得，滑动变阻器的最大阻值：R2===20Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电源的电压：U=I（R1+R2）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V．

故答案为：6；20．

由电路图可知，当滑片位于右端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中电路中的电流，此时电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，根据图象读出两电表的示数，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压．

4.如图电路，电源电压不变，R1为定值电阻．闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示，滑动变阻器R2的最大阻值是________Ω；滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为________A

【答案】20；0.3  

【解析】（1）由电路图可知，当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入，R1与R2串联，则电路中电流最小，

由图象可知此时电路中的电流Ia=0.2A，R2两端的电压U2=4V，

由I=可得：R2===20Ω，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压：U=IaR1+U2=0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当滑片P在b端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表示数为零，

由图象可知这时电路中电流为Ib=0.6A，电源电压加在R1上，

则U=IbR1=0.6A×R1 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

解①②得：R1=10Ω，U=6V；

（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，则滑动变阻器连入电路的阻值为：

R2′=R2=×20Ω=10Ω，

则电流表的示数为：I′===0.3A．

由图象可知：电流表示数为0.3A时对应的点是B．

故答案为：20；0.3

（1）当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入，R1与R2串联，电路中的电流最小，由图象读出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的电压特点表示出电源的电压；当滑片P在b端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表示数为零，根据欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值和电源的电压；

（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，连入电路的阻值为R2，根据电阻的串联和和欧姆定律求出电路中的电流即可得出答案

5.在如图所示的电路中，两只电流表规格相同，都有两个量程（0～0.6A以及0～3A），且R1=R2闭合开关S，电阻R1、R2及R3均有电流通过，两只电流表的指针偏转角度相同，则通过电流表A1的电流是通过电流表A2电流的________倍，R1：R2：R3=________．

【答案】；1：1：2  

【解析】（1）由图可知，R1、R2、R3并联在电路中，电流表A1测R3的电流，A2测干路中电流，

U=U1=U2=U3，根据I=，R1=R2，所以I1=I2，

因为两只电流表的指针偏转角度相同，且IA2＞IA1，

所以A2用的是0﹣3A量程，A1用的是0﹣0.6A量程，所以A2电流是A1电流的5倍，即通过电流表A1的电流是通过电流表A2电流的；

（2）因为I=5I3，所以I1+I2=I﹣I3=5I3﹣I3=4I3，所以I1=I2=2I3，

则R1：R2：R3=：：=1：1：2．

故答案为：；1：1：2．

分析电路图，电路中三个电阻的并联，根据R1=R2，可知两电阻的电流相等，根据两只电流表的指针偏转角度相同，判断两电表的电流关系，根据并联电路的电流特点表示出三个电阻上电流，由欧姆定律表示出它们的电阻，从而求得三个电阻的比值关系．

6.如图所，闭合开关S，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为8V，电流表A的示数为0.5A，电源电压表是12V，则R2两端的电压为________V，R1=________Ω．

【答案】2；8  

【解析】当闭合开关S，R1、R2和R3串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1、R2两端的电压之和，电压表V21测R1、R2两端的电压之和，

根据串联电路的总电压等于串联的各部分电路两端的电压之和可知：

U1、2=U1+U2=6V，U2、3=U2+U3=8V；

电源电压U=U1+U2+U3=12V；

所以，U2=U1、2+U2、3﹣U=6V+8V﹣12V=2V；

则U1=U﹣U2、3=12V﹣8V=4V，

根据欧姆定律得：R1===8Ω．

故答案为：2；8．

当闭合开关S，R1、R2和R3串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1、R2两端的电压之和，电压表V21测R1、R2两端的电压之和，根据串联电路的电压特点即可求出R2两端的电压；根据欧姆定律求出R1 ．

7.如图1所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω．闭合开关S，变阻器滑片P从最右端滑到最左端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2中ab线段所示，由此可知：电源电压为________V，变阻器R2的最大阻值是________Ω．

【答案】6；20  

【解析】由电路图可知，当滑片位于右端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中电路中的电流，

此时电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，

由图象可知，R2两端的电压U2=4V，电路中的电流I=0.2A，

由I=可得，滑动变阻器的最大阻值：R2===20Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电源的电压：U=I（R1+R2）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V．

故答案为：6；20．

由电路图可知，当滑片位于右端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中电路中的电流，此时电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，根据图象读出两电表的示数，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压．

8.如图所示，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～20欧，当滑片P移到R的最左端时，电流表的示数为0.6安，当滑片P移到R的最右端时，电流表和电压表的示数各是多少？

【答案】当滑片P移到R的最左端时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由I＝ 变形可得电源电压：U＝I1R1＝0.6安×10欧＝6伏

当滑片P移到R的最右端时，R1与R的最大阻值串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中电流表的示数：I2＝ ＝ ＝0.2安　

则电压表的示数：UR＝I2R＝0.2安×20欧＝4伏

【解析】通过分析电路图可知：定值电阻R1与滑动变阻器R是串联的，电压表并联在变阻器R两端，测变阻器R两端的电压。当滑片P移到R的最左端时，此时变阻器R的阻值为零，电路中只有R1，根据电流表的示数和R1的阻值我们就可以计算出电源电压。当滑片P移到R的最右端时，此时变阻器的阻值为20Ω，然后计算出总电阻，再根据电源电压不变，求出电流，最后就可以计算出R两端的电压。

9.（2018八下·台州开学考）有一亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲。已知电源电压为24Ⅴ保持不变，灯泡L两端的电压与通过的电流大小的关系如图乙。

（1）滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡的亮度将变________。   

（2）调节滑动变阻器R，使灯泡两端的电压为6Ⅴ。求此时滑动变阻器R连入电路的阻值是多少？   

【答案】（1）暗    （2）90欧姆  

【解析】串联是连接电路元件的基本方式之一。将电路元件（如电阻、电容、电感,用电器等）逐个顺次首尾相连接；将各用电器串联起来组成的电路叫串联电路；串联电路中通过各用电器的电流都相等；并联是元件之间的一种连接方式，其特点是将2个同类或不同类的元件、器件等首首相接，同时尾尾亦相连的一种连接方式；通常是用来指电路中电子元件的连接方式，即并联电路；串联电路各个部分电压之和等于总电压,电流都相等,总电阻等于各点阻值数之和.并联电路各个支路电流之和等于总电流,电压都相等,总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和.

【解答】（1）在串联电路中，滑动电阻器的滑片向右移动，电阻增大，电流减小，灯泡的亮度会变暗；故答案为：变暗；
（2）当UL =6V 时，由图可知：I=0.2A；R=;
 

10.为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示。电源电压3V不变。提示器的电阻R0恒为50欧姆，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。开关S闭合后，问：

（1）根据表中数据，当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值是多少?电路中的电流是多少?   

（2）当电路中的电流达到0．03A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100g，此时盘内剩余食物的质量是多少？   

【答案】（1）根据表中数据，当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值是100Ω；电路中的电流是0.02A
（2）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100g，此时盘内剩余食物的质量是50g  

【解析】（1）先根据表中数据读出，当载盘台所载质量是100g时对应R1的阻值，然后根据串联电路电阻的特点求出电路的总电阻，然后根据欧姆定律求出电路中的电流；（2）先根据欧姆定律的变形公式求出电路中电流为0.03A时电路的电阻，然后根据串联电路电阻的特点求出传感器的阻值，并从表中读出对应载盘台上物体的质量，进一步求出盘内剩余食物的质量．本题考查电阻、电流和热量的计算以及欧姆定律的应用，关键是公式及其变形的应用，并能从表中获得有用的信息．

【解答】（1）根据表中数据可知，当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值为100Ω；

此时电路的总电阻：R=R1+R0=100Ω+50Ω=150Ω；电路中的电流： ；（2）当电路中的电流达到0.03A， ；

则R1′=100Ω-50Ω=50Ω；查表可知，载盘台所载质量为150g，则剩余食物的质量为150g-100g=50g．

答：（1）根据表中数据，当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值是100Ω；电路中的电流是0.02A；（2）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100g，此时盘内剩余食物的质量是50g．

11.如图所示为交警检测驾驶员是否酒驾、醉驾所用的酒精测试仪的原理图．其中R0是定值电阻，R1是酒精气体传感器，它的阻值随酒精气体浓度变化的图象如图乙所示．当对着R1呼气时，由电压表改装的仪表既可显示出被侧者呼出的酒精气体浓度大小．

（1）在一次交通勘察时，交警还未打开出门，就闻到了浓浓的酒味，从物理学的角度来说，这属于________现象．若酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL．交警在对驾驶员进行呼气测试时，显示其酒精气体浓度为0.4mg/mL．则该司机________ （选填“是”或“不是”）酒驾．

（2）请分析：随着酒精气体浓度的变化，测试仪（电压表）的示数如何变化？

【答案】（1）扩散；是
（2）答：根据图乙图象可知，当酒精气体浓度增加时，酒精气体传感器R1的电阻变小，

由图甲可知，R1和R0串联，电压表测量的R0两端的电压，当R1变小后，总电阻变小，在电源电压不变的情况下，

根据欧姆定律I=可知，电路中的电流变大，在R0不变的情况下，其两端的电压变大，即测试仪（电压表）的示数将变大；

反之，即测试仪（电压表）的示数将变小．

【解析】（1）交警还未打开出门，就闻到了浓浓的酒味，这是因为酒精分子在不停地做无规则运动，这属于扩散现象．

驾驶员进行呼气测试时，显示其酒精气体浓度为0.4mg/mL，酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，

因为0.2mg/mL＜0.4mg/mL＜0.8mg/mL，所以该司机是酒驾．

（2）根据图乙图象可知，当酒精气体浓度增加时，酒精气体传感器R1的电阻变小，

由图甲可知，R1和R0串联，电压表测量的R0两端的电压，当R1变小后，总电阻变小，在电源电压不变的情况下，

根据欧姆定律I=可知，电路中的电流变大，在R0不变的情况下，其两端的电压变大，即测试仪（电压表）的示数将变大；

反之，即测试仪（电压表）的示数将变小．

故答案为：（1）扩散；是；（2）见解答

（1）不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散现象．扩散现象说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动；

将被检者的酒精气体浓度与酒驾判断标准相比较即可判断是否酒驾；

（2）根据图象可知当酒精气体浓度变化时酒精气体传感器电阻的变化，进一步可知电路中总电阻的变化，利用欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，即电压表示数的变化．