2019秋浙教版八年级科学上册课时检测：专题六 有关电路的分析计算

专题六有关电路的分析计算[学生用书A52]
类型之一分析判断电流表与电压表的示数变化
1．如图所示是某种“测重仪”的原理图。

A为托盘，P为金属滑片，且固定在轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，R0为保护电阻。

托盘中物体的质量大小，可由电表的示数来显示，当物体的质量越大，电表的示数就越大，符合这一要求的电路是(B)
A B C D
2．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路图如图所示。

电源电压恒为4.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 1.5A”字样。

在a、b两点间先后接入不同阻值的定值电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数。

图1
当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到2.5V，其原因可能是(A)
A．20Ω的电阻阻值太大
B．电源电压4.5V太低
C．滑动变阻器的最大阻值太大
D．控制电压至2.5V太高
3．如图所示电路中，电阻R1＝300Ω，电源电压为6V，滑动变阻器R2的最大阻值为200Ω，则滑动变阻器的滑片P从A移到B时，电压表示数的变化为__由6V 减小到3.6V__。

图2
【解析】 当滑片P 在A 端时，电压表测电源电压，电压表示数等于电源电压，
为6V 。

电路电流I ＝U R 1＋R 2＝6V 300Ω＋200Ω
＝0.012A ，滑片在B 端时，电压表测电阻R 1两端电压，电压表示数U 1＝IR 1＝0.012A ×300Ω＝3.6V 。

4．小希在测正常发光时的电压为2.5V 的小灯泡电阻时，设计了如图甲所示的电路图。

图3
(1)实验时，小希按电路图连接了电路，闭合开关，在调节滑动变阻器的过程中，发现电压表示数突然变大，电流表无示数，其可能的原因是__灯泡断路__。

排除故障后，小希实验测量了多组实验数据并画出了I －U 图像，如图乙所示。

(2)小灯泡正常发光时的电阻为__10__Ω。

(3)选取图像中的三组数据，通过计算后发现电阻值相差较大，你对这一现象的解释是__灯泡电阻受温度影响较大，温度越高，电阻越大__。

5．如图是各种伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P 向右移动时，请你分别判断各电路中电流表和电压表的示数变化。

图4
【答案】 甲图：当滑片P 向右移动时，变阻器连入电路的阻值变大，电流表示数变小，电压表示数变小。

乙图：当滑片P 向右移动时，电流表示数变小，电压表示数不变。

丙图：当滑片P 向右移动时，电流表示数不变，电压表示数变大。

丁图：当滑片P 向右移动时，电流表示数变小，电压表示数不变。

【解析】 先将电流表看成导线，将电压表看成断开的开关，确定电路串并联，再看局部电阻的变化，再看电路总电阻的变化，再根据欧姆定律判断总电流的变化，总电压的变化，最后根据欧姆定律的变形公式判断局部电压的变化。

类型之二 电路的计算
6．有一只小灯泡，它正常发光时的电阻是10Ω，正常工作时的电压是2.5V ，如果只有电压恒定为6V 的电源，要使小灯泡正常工作，需要如何连接一个多大的电阻？
【答案】 串联电路导体具有分压作用。

因为电源电压大于灯泡正常工作电压，所以需要在电路中串联一个电阻分压使灯泡正常工作。

灯泡正常工作的电流为I ＝U L R L ＝2.5V 10Ω
＝0.25A ， 串联电阻两端电压为U 0＝U －U L ＝6V －2.5V ＝3.5V ，
串联电阻的阻值为R 0＝U 0I ＝3.5V 0.25A ＝14Ω。

要使小灯泡正常工作，需要串联一个14Ω的电阻。

7．现用“伏安法”测量一个未知电阻R x的阻值(R x约为20Ω)。

在实验室中，配有的实验器材如下：
A．电源E(电压U＝3V恒定)；
B．电流表A1(量程0～50mA)；
C．电流表A2(量程0～3A)；
D．电压表V1(量程0～3V)；
E．电压表V2(量程0～15V)；
F．滑动变阻器R(0～80Ω)；
G．定值电阻R0＝40Ω；
H．开关一个，导线若干。

为了测量多组数据使结果尽量准确，在滑动变阻器的整个滑动过程中，要使两电表的测量值范围尽可能大一些，并且两电表的读数均大于其量程的1/3。

则：
(1)根据实验要求，电压表选用__V1__，电流表选用__A1__。

(2)请在虚线方框内画出实验电路图，并标出所选器材的字母(部分电路已画出)；并根据所画的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接起来。

图5
【答案】如答图所示。

第7(2)题答图
(3)若在某次实验中，电压表的示数为U，电流表的示数为I，那么，待测电阻阻值的表达式为__R x＝U/I－R0__。

8．有三个阻值不同的完好电阻R1、R2和R3，小华想利用如图甲所示电路测量其阻值。

图6
(1)测量电阻的实验原理是欧姆定律(或I＝U
R
，或R＝U
I。

(2)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙实物图连接完整。

【答案】如答图所示。

第8(2)题答图
(3)正确连接实物电路图后，开关S闭合前应将滑片P置于__右端(或B端，或阻值最大处)__。

闭合开关S后，小华发现，无论怎样__移动滑片P__，电压表和电流表都有示数且不变。

经过检查各元件连接正确，故障应是滑动变阻器__短路__(选填“断路”或“短路”)。

(4)为使测量结果准确，需要获得多组两端电压值及通过的电流值。

在不改变电源的情况下，小华利用已知电阻替代滑动变阻器获得了四组数据，如表。

她的具体做法是__将R1分别与R2、R3、R2和R3串联后、R2和R3并联后串联，测出四组R1的相应电压值和电流值__。

实验数据电压U/V 电流I/A 电阻R1/Ω
1 0.75 0.1
2 6.25
2 1.10 0.18 6.11
3 0.55 0.09 6.11
4 1.30 0.21 6.19
(5)被测电阻的阻值为__6.17__Ω。

(保留两位小数)
9．如图所示，甲图为电路的连接情况，R1＝20Ω，R2为滑动变阻器，乙图为R3的I－U图像，电源电压保持不变。

当S1闭合、S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6A；若滑片P在b端，则电压表示数为8V。

求：
图7
(1)电源电压。

(2)滑动变阻器R2的最大阻值。

(3)当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数。

【答案】(1)U＝I a R1＝0.6A×20Ω＝12V。

(2)I b＝U1
R1
＝U2
R2
，
（12V－8V）
20Ω
＝8V
R2
，R2＝40Ω。

(3)根据图乙可得R3＝U3
I3
＝2V
0.1A
＝20Ω，R＝R1R3
R1＋R3
＝
20Ω×20Ω
20Ω＋20Ω
＝10Ω，I＝U
R
＝
12V
10Ω
＝1.2A。

10．如图所示的电路，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1标有“50Ω2A”字样。

图8
(1)将滑片P移到最右端，闭合S1，断开S2，求电流表的示数I1。

(2)保持滑片P在最右端，闭合S1、S2，电流表示数I＝5I1，求R2的阻值。

(3)将滑片P移至某一位置，闭合S1、S2，电流表示数为0.68A，求此时滑动变阻器接入电路的阻值。

【答案】(1)P移到最右端，闭合S1，断开S2，此时只有R1工作，电流表的示数I1＝U/R1＝6V/50Ω＝0.12A。

(2)保持滑片P在最右端，闭合S1、S2，此时R1与R2并联，通过R2的电流I2＝I －I1＝5I1－I1＝4I1＝4×0.12A＝0.48A，R2＝U/I2＝6V/0.48A＝12.5Ω。

(3)因为电源电压U不变，R2不变，所以通过R2所在支路的电流I2也不变，通过R1的电流I′1＝I′－I2＝0.68A－0.48A＝0.20A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R′
＝U/I′1＝6V/0.20A＝30Ω。

1。