第四章第7節(jié)《電路分析與應(yīng)用》培優(yōu)訓(xùn)練（原卷版）

浙教版科學(xué)八年級(jí)上第四章第7節(jié)《電路分析與應(yīng)用》培優(yōu)訓(xùn)練（一）串聯(lián)電路、并聯(lián)電路學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握電流、電壓、電阻在串聯(lián)電路中的規(guī)律，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。2.掌握電流、電壓、電阻在并聯(lián)電路中的規(guī)律，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。同步訓(xùn)練：1.【溫州】小明利用某壓敏電阻R及相關(guān)電路元件設(shè)計(jì)身高體重測(cè)量?jī)x的電路，壓敏電阻的阻值R隨壓力F變化的關(guān)系如圖所示，現(xiàn)要求用電壓表、電流表分別顯示身高和體重的大小，且電壓表、電流表的示數(shù)分別隨身高、體重的增大而增大。下列電路設(shè)計(jì)中最合理的是(▲)2.在如圖所示的電路中，電源電壓為6V,定值電阻的阻值為10Ω,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω。在開(kāi)關(guān)閉合，滑片由B端向A端移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是(▲)A.電壓表的示數(shù)減小B.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變C.當(dāng)滑片移到中點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為2VD.當(dāng)滑片移到A端時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A3.如圖所示，在探究串聯(lián)電路電壓的關(guān)系時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S后，電壓表V1的示數(shù)是2.5V,V2的示數(shù)是2.5V,按規(guī)律電壓表V3的示數(shù)應(yīng)為(▲)A.OVB.2.5VC.5VD.無(wú)法確定4.如圖所示為研究并聯(lián)電路電流特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)電路圖，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S和S1,兩燈均發(fā)光，觀察并記錄電流表示數(shù)后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,此時(shí)(▲)A.甲表示數(shù)不變，乙表示數(shù)變大B.甲表示數(shù)變小，乙表示數(shù)變大C.甲表示數(shù)變大，乙表示數(shù)不變D.甲表示數(shù)變小，乙表示數(shù)不變5.在如圖所示的電路中，電源電壓不變。開(kāi)關(guān)S閉合，燈L1和L2都正常發(fā)光，電流表、電壓表均有示數(shù)。一段時(shí)間后其中一盞燈突然熄滅，而電流表和電壓表的示數(shù)都不變，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是(▲)A.燈L1短路B.燈L1斷路C.燈L2短路D.燈L2斷路6.如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，則(▲)A.電流表的示數(shù)變大B.滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小C.電壓表的示數(shù)變小D.電壓表的示數(shù)不變7.小琳按照?qǐng)D甲所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律，讀出了電流表A1和A3的示數(shù)，但小琳忘了圖乙、圖丙所示哪個(gè)是電流表A3的示數(shù)。請(qǐng)結(jié)合并聯(lián)電路的電流規(guī)律幫助小琳計(jì)算；(1)通過(guò)燈L1的電流是多少？(2)通過(guò)燈L2的電流是多少？(要求寫(xiě)出必要的分析過(guò)程)8.某同學(xué)按如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，滑動(dòng)變阻器滑片P在最右端，得到下表中實(shí)驗(yàn)1的數(shù)據(jù)；滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)到某位置時(shí)，得到下表中實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求：實(shí)驗(yàn)序號(hào)電流表／A電壓表V1/V電壓表V2/V10.44820.884(1)電源電壓。(2)電阻R1的值。(3)滑動(dòng)變阻器的最大電阻和實(shí)驗(yàn)2中滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻。(4)電壓表V1示數(shù)的變化范圍。9.如圖所示為“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖，電源電壓保持3V不變，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“10Ω1A”。實(shí)驗(yàn)中，先在A、B兩點(diǎn)間接入5Ω的電阻，閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電壓表的示數(shù)為2V,讀出并記錄此時(shí)電流表的示數(shù)；接著需要更換A、B間的電阻再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，為了保證實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，應(yīng)選擇下列電阻中的(▲)A.10Ω和40ΩB.10Ω和20ΩC.30Ω和40ΩD.20Ω和30Ω10.在安全工作的條件下，將標(biāo)有“2.5V0.3A”的小燈泡L1和標(biāo)有“3V0.3A”的小燈泡L2串聯(lián)接在電源電壓為5.5V的電路中，通過(guò)兩燈泡的電流之比為▲。若將L1和L2并聯(lián)接在另一電路中，為了保證燈泡安全，電源電壓最高為▲V,此時(shí)通過(guò)L2的電流為▲A。(忽略燈絲電阻隨溫度的變化)11.某科技小組設(shè)計(jì)了一氧化碳泄漏檢測(cè)電路，如圖甲所示，R為氣敏電阻，其阻值隨一氧化碳濃度β變化的曲線如圖乙所示，R0為定值電阻，電源兩端電壓保持不變。當(dāng)一氧化碳濃度β增大時(shí)，電壓表示數(shù)▲(填“變大”＂變小”或“不變”，下同)，電流表示數(shù)▲。12.科學(xué)興趣小組的同學(xué)利用學(xué)過(guò)的知識(shí)，測(cè)量定值電阻Rx的阻值。(1)同學(xué)們利用如圖甲所示的電路測(cè)量Rx的阻值，測(cè)量數(shù)據(jù)和結(jié)果如表一。根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)可求得該電阻的阻值是▲。表一表二實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓U/V電流I/mA電阻R/Ω12.02.3087022.52.9086234.04.70851實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓U/V電流I/mA電阻R/Ω12.01.92104222.52.45102034.03.751067(2)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)該電阻的標(biāo)定阻值為1000,為什么測(cè)量值與標(biāo)定值之間有較大偏差？他們查閱資料尋找原因，發(fā)現(xiàn)平時(shí)認(rèn)為電阻為零的電流表和電阻無(wú)窮大的電壓表實(shí)際上都有一定的內(nèi)阻，只是電壓表的內(nèi)阻比較大，電流表的內(nèi)阻比較小，但都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。然后，同學(xué)們找來(lái)他們使用的電流表和電壓表的說(shuō)明書(shū)，說(shuō)明書(shū)顯示：電壓表：量程0∽6V,內(nèi)阻6000電流表：量程0∽10mA,內(nèi)阻400根據(jù)這些信息，可判斷如圖甲所示的電路中由于▲(填“電流表”或“電壓表”)內(nèi)阻的影響，使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大偏差。(3)小組同學(xué)經(jīng)過(guò)思考，改成如圖乙所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)量數(shù)據(jù)和結(jié)果如表二。比較兩次測(cè)量結(jié)果，同學(xué)們做出了以下分析，你認(rèn)為其中正確的是▲(多選，填字母)。A.測(cè)量該定值電阻選擇電路乙更合適B.用電壓表和電流表測(cè)量得到的電阻值都會(huì)偏大或偏小C.選擇合適的電路，測(cè)得的電阻值偏差會(huì)減小，更接近真實(shí)值(4)拓展應(yīng)用：根據(jù)以上的探究，如果需要測(cè)量阻值約20Ω的小阻值電阻，選用了合適量程的電壓表和電流表后，為了使測(cè)量結(jié)果更精確，應(yīng)選擇甲和乙中的哪一電路？并說(shuō)明理由：▲。13.亮亮設(shè)計(jì)了一個(gè)用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路，其電路原理圖如圖a所示，其中電源兩端的電壓U=4V(恒定不變)，電壓表的量程為0∽3V,R0是定值電阻且R0=300Ω,Rt是熱敏電阻，其阻值隨環(huán)境溫度變化的規(guī)律如圖b所示。閉合開(kāi)關(guān)S后，求：(1)當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí)，熱敏電阻Rt的阻值是多少？(2)當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí)，電壓表的示數(shù)是多少？(3)電壓表兩端電壓不能超過(guò)其最大測(cè)量值，則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是多少？14已知甲、乙兩燈泡的額定電壓均為6V,甲、乙兩燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖像如圖所示。現(xiàn)將兩燈串聯(lián)后接在某一電路中，要使其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光，并保證電路安全，則電源電壓的最大值為(▲)A.6VB.8VC.10VD.12V15.小金制作了一個(gè)利用電壓表測(cè)物體重力的小作品，它能在電壓表表盤(pán)上讀出所放物體重力的大小，如圖所示。(1)當(dāng)秤盤(pán)上不放任何重物時(shí)，滑片P恰好處于a點(diǎn)。閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)秤盤(pán)上所放鉤碼個(gè)數(shù)增多時(shí)，電壓表示數(shù)將▲(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)一段時(shí)間后，在秤盤(pán)上放2N重的鉤碼時(shí)，表盤(pán)讀數(shù)比2N大，換不同重量的鉤碼反復(fù)實(shí)驗(yàn)，每次讀數(shù)都不同且大于鉤碼的重力。產(chǎn)生這一現(xiàn)象是由于▲(填字母)引起的。A.R1短路B.R1斷路C.R2短路D.R2斷路16.下表中是小金探究小燈泡L的電流與電壓關(guān)系時(shí)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456電壓／V01.01.52.02.53.0電流／A00.190.230.270.300.32(1)在如圖所示的坐標(biāo)系中畫(huà)出通過(guò)小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的圖像。(2)已知該小燈泡的額定電壓為2.5V,現(xiàn)有電壓為6V的電源，要使小燈泡正常工作，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)電路圖，并說(shuō)明使小燈泡L正常工作的操作方法。(現(xiàn)有器材：“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器，電壓表、開(kāi)關(guān)各一只，導(dǎo)線若干)17.某科技創(chuàng)新小組制作了一個(gè)直接測(cè)量電阻阻值的儀器，稱(chēng)為歐姆表。連接的電路如圖所示，制作步驟如下：①在A與B之間連接導(dǎo)線，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使電流表示數(shù)為0.6A(即滿(mǎn)量程)，把電流表的“0.6A”刻度線標(biāo)為“0Q”。②保持滑動(dòng)變阻器R1不變，當(dāng)在A與B之間接一阻值為80Ω的電阻時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A。此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1的有效阻值為▲Ω,把“80Ω”數(shù)值標(biāo)在電流表刻度“0.3A”處。③據(jù)此原理，通過(guò)計(jì)算可把電流表刻度改為相應(yīng)的電阻值，則在電流表刻度為“0.4A"處應(yīng)標(biāo)的電阻值是▲Ω。④用此歐姆表能直接測(cè)量接入A,B間導(dǎo)體的電阻阻值。請(qǐng)寫(xiě)出按此方法制成的歐姆表刻度與電流表刻度的兩個(gè)不同點(diǎn)：▲。（二）電路分析與應(yīng)用(綜合強(qiáng)化練習(xí))學(xué)習(xí)目的：加深理解串、并聯(lián)電路中電壓、電流，電阻的規(guī)律，能結(jié)合歐姆定律進(jìn)行電路的分析，提高分析和解題能力。同步訓(xùn)練：1.有甲、乙兩個(gè)定值電阻，甲上標(biāo)有“10Ω1.5A”，乙上標(biāo)有“20Ω0.5A",現(xiàn)把它們串聯(lián)起來(lái)，則該串聯(lián)電路兩端允許加的最高電壓是(▲)A.15VB.25VC.10VD.5V2.在如圖甲所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S,兩燈泡均發(fā)光，且兩個(gè)完全相同的電流表指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示通過(guò)燈泡L1和L2的電流分別為(▲)A.1.5A、1.5AB.0.3A、0.3AC.1.2A、0.3AD.1.2A、1.5A3.如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表和電流表均有示數(shù)，再閉合開(kāi)關(guān)S1,則下列說(shuō)法中正確的是(▲)A.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值不變B.電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小C.此時(shí)電流表測(cè)量通過(guò)R1的電流D.只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，電壓表測(cè)量電源電壓4.近年來(lái)，火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了重大的損失。為了能夠及早發(fā)現(xiàn)火情以避免火情的擴(kuò)散，也為了增加人們逃生的機(jī)會(huì)，小明設(shè)計(jì)了一種火災(zāi)煙霧報(bào)警裝置，其原理如圖所示，R0為定值電阻，R為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的減弱而增大。當(dāng)電流表示數(shù)減小至某一值時(shí)，裝置報(bào)警。S閉合后，當(dāng)有煙霧遮擋射向R的激光時(shí)，(▲)A.電流表的示數(shù)變大B.電壓表的示數(shù)變小C.提高電源電壓，可使裝置在較低濃度煙霧下就能報(bào)警D.增大R0的阻值，可使裝置在較低濃度煙霧下就能報(bào)警5.通過(guò)電路元件甲和乙的電流與兩端電壓的關(guān)系如圖所示，由圖可知，若將甲、乙并聯(lián)到電壓為2V的電源兩端，干路中的電流是▲A。若將兩電阻串聯(lián)接人電壓為3V的電源兩端，則此時(shí)電路中電流為▲A。6.滑動(dòng)變阻器一般只在實(shí)驗(yàn)室中使用，如圖甲所示為家用電器中常用的一種電位器，通過(guò)機(jī)械式旋鈕調(diào)節(jié)阻值的大小，小亮利用這種電位器自制了一個(gè)可調(diào)亮度的手電簡(jiǎn)，其電路圖如圖乙所示，電源兩端電壓U為6V且保持不變，小燈泡L的電阻為10Ω(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)。開(kāi)關(guān)S閉合后，求：甲乙(1)當(dāng)電位器接人電路的電阻為20Ω時(shí)，通過(guò)小燈泡L的電流I。(2)當(dāng)電位器接人電路的電阻為10Ω時(shí)，小燈泡兩端的電壓U。7.如圖甲所示為某電子秤的原理示意圖，R1=100Ω,托盤(pán)下方的電阻R2為壓敏電阻，其電阻大小與托盤(pán)內(nèi)所放物體質(zhì)量m的大小關(guān)系如圖乙所示，已知電源電壓為6V保持不變。(1)該電子秤的最大稱(chēng)量質(zhì)量不得超過(guò)▲g。(2)若托盤(pán)內(nèi)不放物體，求此時(shí)電流表的示數(shù)I1。(3)若放入某物體后，電流表示數(shù)為I2=0.03A,求該物體的質(zhì)量。8.在如圖所示的電路中，三只燈泡原來(lái)都正常發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，下列判斷中不正確的是(▲)A.L1和L3變暗，L2變亮B.L1變暗，L2變亮，L3亮度不變C.L1中電流變化值小于L3中電流變化值D.L1中電壓變化值小于L2中電壓變化值9.如圖所示的電路圖中，改變各開(kāi)關(guān)的連接情況時(shí)，下列分析中正確的是(▲)A.當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開(kāi)時(shí)，電壓表V與V1示數(shù)相等B.當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開(kāi)時(shí)，電流表A的示數(shù)大于A1的示數(shù)C.當(dāng)S2斷開(kāi)，S1、S3閉合時(shí)，電流表A的示數(shù)與A1的示數(shù)相等D.當(dāng)S2斷開(kāi)，S1、S3閉合時(shí)，電壓表V與V1示數(shù)相等10.把n個(gè)阻值相等的定值電阻并聯(lián)時(shí)，總阻值為R1；若把它們串聯(lián)時(shí)，總阻值為R2,則R1:R2等于(▲)A.1/n2B.nC.1/nD.n211.如圖甲所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移到b端的過(guò)程中，定值電阻R1兩端的電壓隨滑動(dòng)變阻器R2(0Ω≤R2≤50Ω)阻值變化的圖像如圖乙所示。(1)求電源電壓。(2)當(dāng)R2=15Ω時(shí)，求電壓表示數(shù)。(3)若將電壓表并聯(lián)在R2兩端，如圖丙所示，閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端移向a端，請(qǐng)?jiān)趫D丁中作出通過(guò)定值電阻R1的電流和電壓表示數(shù)的關(guān)系圖。12.某工廠要研發(fā)一種新型材料，要求對(duì)該材料能承受的撞擊力進(jìn)行測(cè)試。如圖甲所示，在測(cè)試時(shí)將材料樣品(不計(jì)質(zhì)量)平放在壓力傳感器上，閉合開(kāi)關(guān)S,由靜止自由釋放重物，經(jīng)撞擊后樣品材料仍完好無(wú)損。從重物開(kāi)始下落到撞擊樣品的這個(gè)過(guò)程中，電流表的示數(shù)I隨時(shí)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。電源電壓為24V,定值電阻R0=10Ω。求：(1)在重物下落的過(guò)程中，壓力傳感器的電阻是多少？(2)在撞擊過(guò)程中，樣品受到的最大撞擊力是多少？13.【寧波】在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S,在滑片P從a點(diǎn)滑到b點(diǎn)的過(guò)程中，電流表的示數(shù)從Ia變?yōu)镮b。下列各圖中，能表示這一過(guò)程中電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I之間關(guān)系的是(▲)14.小金嘗試將電流表改裝成可以直接測(cè)量電阻的表，并設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，在M、N間可接待測(cè)電阻。已知電流表量程為0∽0.6A,電源電壓為12V,請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處于▲(填“A端”或“B端”)。(2)先將M、N直接用導(dǎo)線連接，并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電流表滿(mǎn)偏，電流表0.6A的刻度處標(biāo)定的電阻值為▲Ω,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為▲Ω。若在M、N間接入一個(gè)與此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值相同的電阻，則電流表示數(shù)為▲A。(3)電流表0.2A刻度處標(biāo)定的電阻值為▲Ω。(4)改裝后直接測(cè)量電阻的表，其表盤(pán)刻度▲(填“均勻”或“不均勻”)，理由是▲。15.小明利用如圖甲所示的電路研究電流與電壓的關(guān)系，其中滑動(dòng)變阻器的最大阻值為500Ω,定值電阻R0的阻值為10Ω。閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑片從最右端慢慢向左移動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)最初電壓表指針幾乎不動(dòng)，直到接近左端時(shí)電壓表指針才開(kāi)始有所偏轉(zhuǎn)，繼續(xù)左移，指針偏轉(zhuǎn)角度迅速變大，即該滑動(dòng)變阻器引起電壓表示數(shù)發(fā)生明顯變化的調(diào)節(jié)區(qū)域很小。本實(shí)驗(yàn)中，要使滑片每移動(dòng)一段距離，都能引起電壓表示數(shù)較為明顯的變化，應(yīng)選擇怎樣的滑動(dòng)變阻器？小明用不同的電阻絲代替滑動(dòng)變阻器，利用如圖乙所示的電路圖進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取3條長(zhǎng)度都為100cm的粗細(xì)均勻的電阻絲A,B,C,其阻值分別為1Ω、20Ω、400Ω。②將電阻絲A接入圖乙的電路中，閉合開(kāi)關(guān)，滑片P從最右端移到最左端，記錄電壓表示數(shù)U隨滑片移動(dòng)長(zhǎng)度x變化的相關(guān)數(shù)據(jù)，多次測(cè)量。③分別用電阻絲B,C代替A,重復(fù)步驟②。④處理相關(guān)數(shù)據(jù)，獲得電壓表示數(shù)U隨移動(dòng)長(zhǎng)度x變化的關(guān)系圖像如圖丙所示。(1)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于最左端時(shí)，導(dǎo)線a與接線柱M處的連接意外斷開(kāi)，此時(shí)示數(shù)為零的電表是▲。(2)分析圖丙，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電壓表示數(shù)變化范圍與電阻絲阻值的關(guān)系是▲。(3)若利用圖乙研究通過(guò)R0的電流與其兩端電壓的關(guān)系，在A、B、C三條電阻絲中，你認(rèn)為選擇哪一條電阻絲最合適并說(shuō)明理由?！?。16.小科按照實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)測(cè)量未知定值電阻Rx阻值(范圍是400∽600Ω)的實(shí)驗(yàn)。器材：干電池兩節(jié)(總電壓為2∽3V)、電壓表(量程為0∽3V,0∽15V)、電流表(量程為0∽0.6A、0∽3A)、滑動(dòng)變阻器(500Ω0.5A)各一個(gè)，