科学八年级上册第7节 电路分析与应用教学课件ppt

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4.7电路分析与应用一、选择题1．如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，在滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是（    ）A．当滑片向右移时，电压表和电流表的示数比值不变B．滑动变阻器滑片处在最右端时，电压表示数为3VC．电压表示数从0V开始增大D．电压表示数不变，电流表示数减小2．小金在医院挂盐水时，看见护士因为输液病人多而忙乱。为减轻护士负担，他初步设计了自动输液提示器电路图（如图），电表能自动显示输液量并在药液快输完时电铃响提醒护士。若电铃只有在电流达到一定值时才会响，且药液减少电表显示的示数也减小。结合该电路，下列说法正确的是（　　）A．把电流表改成药液显示盘，去掉电压表B．电铃响时，R的值相对较大C．药液用完时，电压表示数可设置为0D．挂盐水过程中，电压表和电流表比值变大3．如图所示电路，闭合开关S，小灯泡L1、L2都不发光；将电压表并联在L1两端，测得电压为0V；将电压表并联在L2两端，测得电压为3V。则L1电路故障原因可能是(　　)A．L1短路 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路4．如图所示电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由左向右移动时，三只电表的变化情况是（　　）A．增大、减小、A增大 B．减小、增大、A减小C．不变、增大、A不变 D．不变、减小、A不变5．在如图所示的电路中，先闭合开关S，灯发光，电流表有示数。当再闭合开关时，下列有关说法正确的是（　　）A．灯变暗 B．灯变亮C．电流表示数变大 D．电流表示数变小6．如图所示，旅客进入火车站通过刷脸机，当身份信息和人脸信息都符合时，电动机转动打开闸门，才能进入火车站。小金设计了电路模拟刷脸机，能达到相同效果的电路图是(　　)A． B．C． D．7．某自动洗手机正常状态下，闭合触摸开关S1，指示灯L亮；手靠近红外线感应器，开关S2自动闭合，电动机启动，吐出泡沫。小明在使用过程中，发现 S1未闭合时，手靠近后没有泡沫吐出。四位同学设计了该自动洗手机的模拟电路，其中可能正确的是A．                B．C． D．8．如图所示，电路元件及导线连接均完好，闭合开关、，则（    ）A．不能发光，能发光 B．能发光，不能发光C．、都能发光 D．、都不能发光9．如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（　　）A．伏特表示数变大，灯变暗B．伏特表示数变小，灯变亮C．安培表示数变小，灯变亮D．安培表示数不变，灯变暗10．小新设计了一个电子身高测量仪。如图的四个电路中，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下平移，能够实现身高越高，电表示数越大的电路是（    ）A． B．C． D．11．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，电路正常工作。过了一会儿，电流表示数变大，电压表示数与电流表示数的比值变小，则下列判断中正确的是（    ）A．电阻R短路，灯L变亮 B．灯L短路，电压表示数变大C．电阻R断路，灯L变暗 D．灯L断路，电压表示数变小 二、填空题12．如图甲所示，电源电压为U保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，电流表A的示数为I，电压表V1的示数U1， 电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器滑片得到在不同电流下的U1﹣I图像和U2﹣I图像，如图乙所示。
 （1）随着电路中电流的增大，电压表V1的示数U1___________（填“减小”或“增大”，下同），电压表V2的示数U2___________。    （2）在U﹣I坐标中两条图像在Q点相交，此状态滑动变阻器连入电路的阻值是___________Ω。    （3）根据图像可求得：电源电压U=___________V；定值电阻R0=___________Ω。13．如图所示电路，电源电压不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移，此时电压表与电流表的比值将___________选填“变大”“变小”或“不变”）。当滑片P移至某一位置时，读出电流表的示数为0.4A；然后再次移动滑片P至另一位置，读出电流表的示数为0.3A，电压表示数为1.5V，前后两次滑动变阻器的阻值之比为2∶3，则电源电压为___________V。14．测温模拟电路如图1所示，温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示，则当开关S闭合后：温度表的0℃应________（选填“在”或“不在”）电压表零刻度处，电路可测量的最高温度为_________℃；若增大电源电压U，电路可测量的最高温度将___________（选填“增大”或“减小”）。15．图甲为某校“一日三检”所用的电子测温仪，其内部结构原理图如图乙所示，电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体额头测温，定值电阻R0为保护电阻。（1）由图可知显示仪是由___________（选填“电流表”成“电压表”）改装成的；（2）在测体温时，被测者体温越高，显示仪的示数就越大，可知热敏电阻R的阻值随着温度的升高而___________。 三、探究题16．小科用两节新干电池、规格为“15Ω 1.0A”的滑动变阻器、电流表、电压表等器材来测量 R0阻值。请分析回答：（1）根据以上信息：用笔画线代替导线将图中电路连接完整______。（2）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片（第一次实验数据是在刚闭合开关时测得），当滑片恰好在 C 点时，两表示数分别为 1V、0.2A：当滑片移过 C点后，两表没有示数，继续移动也是如此。测得数据如下表所示：小科同学的实验操作并不规范，你认为不规范之处为______。实验次数12345电流表示数/A0.60.480.400.200电压表示数/V3.02.42.01.00（3）该同学用这套器材（所有器材不变），并增加了 10Ω、15Ω、20Ω。（共三个定值电阻）继续探究“电流与电阻的关系”，根据实验目的电阻两端电压最低可以控制到______。（填序号）①1.0V  ②1.5V  ③1.8V  ④2.0V 四、简答题17．如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤，用电流表的示数大小表示身高和体重。已知电源电压为12伏，R0为滑动变阻器，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图乙。（1）小明在测量时，A2示数恰好为A1示数的一半。若小明体重为400N，则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧？（2）该秤的电源使用时间过长后电压会变小，这将导致体重测量值如何变化？并说明理由。18．为了响应“光盘行动”，小柯同学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值，人一但离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理如下图所示。电源电压为12V保持不变，提示器的传感器R0恒为30Ω，当电路中的电流达到0.06A及以上时，人离开餐桌后提示器会发出提示音。传感器R1的阻值随载盘台所载质量（即空餐盘和食物质量之和）变化的关系如下表所示，开关S闭合后，求：（1）当载盘台所载质量为180g时，电路中的电流；______（2）若空餐盘质量为90g，盘内剩余食物的质量至少为多少克时人离开餐桌后提示器会发出提示音。______载盘台所载质量m/g120130140150160170180190200210传感器R1/Ω18017016015014013012011010090（3）为了更彻底光盘，盘内剩余食物质量更少时人离开餐桌后提示器就会发出提示音，可以怎么操作? ______
参考答案1．A【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。A．因为电压表是电流表示数的比值等于R1的阻值，而R1为定值电阻，所以电压表与电流表示数的比值不变，故A正确；B．滑动变阻器滑片处在最右端时，变阻器连入电路的电阻最大，电源电压为3V，由串联分压可知R1两端的电压小于3V，电压表的示数小于3V，故B错误；CD．滑动变阻器滑片在最左端时，变阻器连入电路的电阻为零，只有R1的简单电路，电压表测量电源电压，电压表的示数是3V，滑片从左向右移动的过程中，变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流变小，电流表的示数变小，由U=IR可知R1两端的电压变小，电压表的示数从3V逐渐变小，故CD错误。故选A。2．D【详解】A．药液减少时，弹簧会向上收缩，带动滑片向上移动，变阻器连入电路的电阻变小，由串联分压可知变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，由可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大，药液减少电表显示的示数也减小，不能把电流表改成药液显示盘，故A错误；B．药液快输完时，通过电路的电流较大，电铃响，R的值相对较小，故B错误；C．在药液快输完时电铃响，电铃只有在电流达到一定值时才会响，说明滑片没有滑到变阻器的最上端，变阻器连入电路的电阻不为零，电铃响，如果变阻器连入电路的电阻为零，电压表的示数为零，通过电路的电流最大，可能会烧坏电铃，药液用完时，电压表示数不可设置为0，故C错误；D．挂盐水过程中，弹簧会伸长，带动滑片向下移动，变阻器连入电路的电阻变大，电压表和电流表比值等于变阻器连入电路的电阻，电压表和电流表比值变大，故D正确。故选D。3．D【详解】A．由电路图可知，两灯泡串联，L1短路时，电路为L2的简单电路，灯泡L2发光，故A不符合题意；B．L2短路时，电路为L1的简单电路，灯泡L1发光，故B不符合题意；C．L1断路时，电路断路，两灯泡不发光，电压表并联在L1两端时，电压表有示数，故C不符合题意；D．L2断路时，电路断路，两灯泡均不发光，将电压表接在L2两端，测得电压分别是3V，故D符合题意。故选D。4．C【详解】滑片由左向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻不变，则电路中电流不变，电流表A示数不变；根据U=IR可知，定值电阻两端的电压不变，即电压表V1示数不变；电压表V2测量左端与滑片之间电阻两端的电压，当滑片由左向右移动时，与电压表V2并联的电阻变大，根据U=IR可知，滑动变阻器左端与滑片之间电阻两端的电压变大，所以电压表V2示数变大。故选C。5．C【详解】AB．图中两灯泡并联，电流表测干路电流，开关S在干路上，S1只控制L1支路。先闭合开关S，灯 L2 发光，此时电流表只测L2的电流。再闭合S1，L1发光，但并联电路互不影响，电压不变，故L2亮度不变。故AB错误；CD．闭合S1后，L2两端电压不变，则其电流不变，电流表由只测L2电流变为测L2和L1电流之和，故电流表示数变大。故C正确，D错误；故选C。6．A【详解】根据题意知道，“当身份信息和人脸信息都符合时，电动机转动打开闸门，才能进入火车站”，说明控制身份信息和人脸信息的开关应是串联关系，同时闭合，电路才能接通，故A图正确。故选A。7．B【详解】由于“闭合触摸开关S1，指示灯L亮；手靠近红外线感应器，开关S2自动闭合，电动机启动，吐出泡沫”，并且“S1未闭合时，手靠近后没有泡沫吐出”，说明指示灯与电动机应是并联，且开关S1位于干路，开关S2位于电动机支路，综上所述只有B符合题意。故选B。8．B【详解】闭合开关S1、S2时，电路为L1的基本电路， L2被短路，故电路中只有L1发光，L2不发光，故B正确。故选B。9．A【详解】由电路图可知，灯与滑动变阻器串联，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即安培表的示数变小，灯泡两端的电压变小，所以灯泡变暗。根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压变大，即伏特表的示数变大。故选A。10．B【分析】先识别电路，然后根据身高的变化，判断滑动变阻器接入电路的阻值的变化，再根据欧姆定律判断电压表示数的变化【详解】A．两电阻串联，电流表测量电路中的电流，身高越高R接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小，故A不符合题意；B．两电阻串联，电压表测R两端的电压，身高越高R接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器分得的电压变大，即电压表的示数变大，故B符合题意；C．两电阻串联，电压表测R两端的电压，身高越高R接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器分得的电压变小，即电压表的示数变小，故C不符合题意；D．两电阻并联，电流表测量定值电阻所在支路电流，由于并联电路中各支路互不影响，因此通过定值电阻的电流不变，与身高无关，故D不符合题意。故选B。11．A【分析】对各个选项中故障对应的现象进行推测，与题目描述完全一致的就是正确选项。【详解】A．如果电阻R短路，那么电压表的示数为零。由于此时只有灯泡单独工作，所以电阻变小而电流变大，则灯L变亮；电压表和电流表的示数之比等于电阻R的阻值，因此这个比值减小，故A正确；B．如果灯L短路，那么电路里只有电阻R，此时电压表的示数增大，电流表的示数也增大；由于电压表和电流表的示数之比等于电阻R的阻值，所以比值不变，故B错误；C．如果电阻R断路，那么电压表与灯泡串联；由于电压表的内阻很大，所以通过灯泡的电流会很小，灯泡不会发光；由于串联电路电压与电阻成正比，所以电压表的示数会增大，那么两个电表的比值增大，故C错误；D．如果灯L断路，那么整个电路被切断，此时电压表示数和电流表的示数都变成零，故D错误。故选A。12．减小    增大    0    4.5    1    【分析】由电路图可知，定值电阻R0、滑动变阻器、灯泡串联，电压表V1测滑动变阻器与灯泡两端的电压之和，电压表V2测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。【详解】（1）[1][2]随着电路中电流的增大，根据可知，R0两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V1的示数U1减小；根据可知，小灯泡的电压变大，则电压表V2的示数U2增大。（2）[3]在U﹣I坐标中两条图线在Q点相交，表示两电压表示数相等，即两电压表均测灯泡两端的电压，所以，此状态滑动变阻器连入电路的阻值为0Ω。（3）[4][5]由图像知，随着电路中电流的增大，电压表V1的示数减小，电压表V2示数增大，可知，图乙中上面是U1-I图线，下面是U2-I图线，当电流为零时，说明电路发生了断路，由U1的示数可得与电压表V1并联的电路某处断路，此时U1等于电源电压，所以电压电压U=4.5V由图像知，当U1=2.5V时，电路中的电流I=2.0A，R0两端的电压U0=U-U1=4.5V-2.5V=2.0VR0的电阻 13．不变    6    【详解】[1]闭合开关S后，当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，而电压表示数和电流表示数的比之等于R1的阻值，R1是定值电阻，阻值不变，故比值不变；[2]因为电流表的示数为0.3A时，电压表示数为1.5V，所以R1的阻值为当电流表示数为0.4A时，电阻R1两端的电压为设电源电压为U，则当电流表示数为0.4A时，滑动变阻器两端的电压为此时滑动变阻器接入电路中的阻值为当电流表的示数为0.3A时，滑动变阻器两端的电压为此时滑动变阻器接入电路中的阻值为因为前后两次滑动变阻器的阻值之比为2∶3，所以解得U=6V所以电源电压为6V。14．不在    30    减小    【详解】[1]由a图可知，R、Rt串联，电压表测Rt两端电压。当温度表的示数为0℃时，热敏电阻Rt的阻值不为零，根据串联电路的分压作用知，热敏电阻Rt两端的电压不为零，电压表的示数不为零；[2]当电压表的示数最大，即Ut=3V时，电路允许测量的温度最高，根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得定值电阻R两端的电压则电路中的电流热敏电阻的阻值由图象可知，此电路允许的最高环境温度为30℃；[3]若增大电源电压U，电压表的量程仍为0-3V，根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，电路的电流增大，热敏电阻的阻值Rt的阻值减小，电路可测量的最高温度减小。15．电压表    减小    【详解】（1）[1]因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表改装成的。（2）[2]被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流变大，由串联电路电压特点可知，R两端电压越小，由可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。16．    连接电路时，没有将滑动变阻器滑片移到阻值最大处    ④    【详解】（1）电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：（2）电源电压为3.0V，第一次实验时，电压表示数为3.0V，故变阻器连入电路的电阻为0，当滑片恰好在C点时，两表示数分别为1V、0.2A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的电阻为当滑片移过C点后，发现两表没有示数，继续向左移动也是如此，则说明C点以左电阻丝断路了，故不规范之处在于：连接电路时，没有将滑动变阻器滑片移到阻值最大处。（3）由（2）可知，由于变阻器的部分电阻丝存在断路，其实际最大阻值为10欧；探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻的电压不变；由串联电路的规律及分压原理有左边为一定值，右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻也最大，此时电压表控制的电压最小，故有解得：控制的最小电压为UV=2V故选④。17．（1）40Ω；（2）变小；同一人的重力不变，对压敏电阻的压力不变，即压敏电阻阻值不变，由可知，当U减少，I将减少，即测量值将变小【详解】（1）[1]因为并联电路两端电压相等，通过滑动变阻器的电流为通过R电流的一半，由可得已知R受到的压力等于小明的重力400N，根据图象可知，R的阻值为20Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值R0=2R=2×20Ω=40Ω（2）[2]根据该称的原理可知是通过电流表测量电路中的电流来判断的。同一人的重力不变，对压敏电阻的压力不变，即压敏电阻阻值不变，由可知，当U减少，I将减少，即测量值将变小。18．0.08A    40g    增大电源的电压或减小R0的阻值    【详解】（1）[1]根据表中数据可知，当载盘台所载质量是180g时，R1的阻值为120Ω；此时电路的总电阻R=R1+R0=120Ω+30Ω=150Ω电路中的电流（2）[2]由表中数据知当电路中的电流为=0.06A时，此时电路中的总电阻传感器R1的阻值根据表中数据可知，当R1的阻值为170Ω时，载盘台所载质量是130g；盘内剩余食物的质量为m=130g-90g=40g（3）[3]由表格数据可知，传感器R1的阻值随载盘台所载质量的增大而减小，空餐盘质量不变，当盘内剩余食物的质量减小时，载盘台所载总质量减小，R1的阻值增大，根据欧姆定律可知电路中的电流减小；要使在提示音的电流仍为0.06A时发出提示音，此时应增大电路中的电流，由可知，增大电路中电流的方法有：增大电源的电压，或减小R0的阻值。