初中科學浙教版八年級上冊第7節(jié) 電路分析與應用練習-試卷下載-教習網(wǎng)

4.7 電路分析與應用多個開關的計算1.如圖所示電源電壓不變，電阻R1=20Ω，R2=10Ω．當開關S1閉合，S2、S3斷開時，R1兩端的電壓為U1，R2兩端的電壓為U2，電流表的示數(shù)為0.1A，則電源電壓為　________V，U1：U2=________；當開關S1、S2、S3都閉合時，電流表的示數(shù)為0.25A，R3=________ Ω．【答案】3；2：1　；30   【解析】（1）當開關S1閉合，S2、S3斷開時，R1與R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，由I=可得，R1、R2兩端的電壓分別為：U1=IR1=0.1A×20Ω=2V，U2=IR2=0.1A×10Ω=1V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U=U1+U2=2V+1V=3V；R1、R2兩端的電壓之比：U1：U2=2V：1V=2：1；（2）當開關S1、S2、S3都閉合時，R1與R3并聯(lián)，電流表測干路電流，則電路中的總電阻：R===12Ω，因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，所以，=+，即=+，解得：R3=30Ω．故答案為：3； 2：1； 30．（1）當開關S1閉合，S2、S3斷開時，R1與R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R1、R2兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓，進一步求出R1、R2兩端的電壓之比；（2）當開關S1、S2、S3都閉合時，R1與R3并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的并聯(lián)求出R3的阻值．2.在圖甲所示的電路中，當開關S從2轉到1時，根據(jù)電流表和電壓表對應的示數(shù)，在U﹣I坐標中描繪了相對應的坐標點，如圖乙所示，電源電壓是________，電阻R1的阻值是________，電阻R2的阻值是________．【答案】6V；10Ω；20Ω   【解析】（1）由電路圖可知，當S接1時，電路為R1的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流；由圖乙可知，電源的電壓U=6V，電路中的電流I=0.6A，則R===10Ω；（2）當S接2時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測串聯(lián)電路的電流；由圖乙可知，電阻R2的兩端電壓為U′=6V﹣2V=4V，電路中的電流I′=0.2A，R2的阻值：R2===20Ω．故答案為：6V；10Ω；20Ω．（1）由電路圖可知，當S接1時，電路為R1的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流；由圖乙可知對應的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值．（2）當S接2時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測串聯(lián)電路的電流；由圖乙得出對應的電流和電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出電阻R2的阻值．3.如圖所示，電源電壓恒定，R=10Ω，斷開開關S1，閉合開關S，電流表示數(shù)為0.3A，則電源電壓為________ V；再閉合開關S1，電流表示數(shù)為0.5A，則R1的阻值為________Ω．【答案】3；15   【解析】當斷開開關S1，閉合開關S，R單獨工作，則IR=0.3A，由I=得：U=IRR=0.3A×10Ω=3V；再閉合開關S1后，R與R1并聯(lián)，則U=U1=3V通過R1的電流為I1=I﹣IR=0.5A﹣0.3A=0.2A，由歐姆定律可得：R1===15Ω4.如圖，電源電壓不變，R1=6Ω，R2=4Ω。（1）當開關S1閉合，S2、S3斷開時，電流表的示數(shù)為0.6A，電路總電阻是________Ω。（2）當開關全都閉合時，電流表示數(shù)為1.5A，則通過R1的電流是________A。【答案】（1）10（2）1   【解析】（1）當開關S1閉合，S2、S3斷開時，R1與R2串聯(lián)，電燈斷路，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出電路中的總電阻；（2）當開關全都閉合時，R1與燈泡L并聯(lián)，R2被短路，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R1的電流。【解答】（1）當開關S1閉合，S2、S3斷開時，R1與R2串聯(lián)，電燈斷路，串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電路中的總電阻：R=R1+R2=6Ω+4Ω=10Ω；（2）當開關全都閉合時，R1與燈泡L并聯(lián)，R2被短路，并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以通過R1的電流：。5.如圖所示電路，電源電壓恒定不變．當S1閉合、S2斷開時，電壓表的示數(shù)為3V；當S1斷開、S2閉合時，電壓表的示數(shù)為9V，則此時I1：I2=________；R1：R2=________。【答案】1:1；1:2   【解析】串聯(lián)電路電流處處相等，兩電阻串聯(lián)，則通過它們的電流之比為1：1；電阻R2兩端電壓U2=U﹣U1=9V﹣3V=6V，∵I= ，∴兩電阻阻值之比；故答案為：1：1；1：2．由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，S1閉合、S2斷開時電壓表測電阻R1兩端電壓，當S1斷開、S2閉合時，電壓表測量電阻的串聯(lián)電壓；根據(jù)串聯(lián)電路特點及歐姆定律分析答題。6.如圖所示電路圖，電源電壓恒定。當開關S1、S2斷開，S3閉合時，電流表的讀數(shù)為0.50安，電壓表的讀數(shù)為2.50伏。當開關S1、S2閉合，S3斷開時，由于電阻R1、R2中有一個電阻出現(xiàn)故障，電流表的讀數(shù)為0.60安，電壓表的讀數(shù)為3.00伏。則電源電壓為________伏，電路中出現(xiàn)的故障是________。【答案】3V；電阻R1斷路   【解析】分析電路圖：當開關S1、S2閉合，S3斷開時，R1、R2并聯(lián)；當開關S1、S2斷開，S3閉合時R1、R2串聯(lián)。利用串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻規(guī)律結合歐姆定律可解決此題。【解答】當開關S1、S2閉合，S3斷開時，由于R1、R2并聯(lián)，電壓表的讀數(shù)即為電源電壓U=3V，
電路中電阻R=   =   =5Ω當開關S1、S2斷開，S3閉合時，R1、R2串聯(lián)，電壓表的讀數(shù)為R2兩端電壓U2=2.50V，
∴R2=   =    =5ΩR1=   =   =1ΩR=R2=5Ω，所以當開關S1、S2閉合，S3斷開時，電路中出現(xiàn)的故障是電阻R1斷路。7.如圖所示的電路中，電源電壓不變，電阻R1的阻值為20歐。當斷開開關S1和S2、閉合開關S3時，電流表的示數(shù)為0.50安；當斷開開關S2，閉合開關S1、S3時，電流表的示數(shù)為0.90安。求：（1）電阻R2的阻值；    （2）斷開開關S1和S3，閉合開關S2時，加在電阻R1兩端的電壓。    【答案】（1）當S1和S2斷開、S3閉合時，只有R1接入電路電源電壓U＝I1R1＝0.50安×20歐＝10伏當S2斷開、S1和S3閉合時，R1和R2并聯(lián)，U2＝U通過R2的電流：I2＝I－I1＝0.90安－0.50安＝0.40安電阻R2的阻值：R2＝＝＝25歐（2）當S1、S3斷開，S2閉合時，R1和R2串聯(lián)，電路電流I′＝　R1兩端的電壓：U1＝I′R1＝＝ ≈4.4伏【解析】（1）當斷開開關S1和S2，閉合開關S3時，只有R1連入電路中，由此計算出電源電壓；當斷開開關S2，閉合開關S1和S3時，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算電阻R2的阻值；
（2）斷開開關S1和S3，閉合開關S2時，兩電阻串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算R1兩端的電壓。8.小科想利用如圖所示的電路測量未知電阻Rx的阻值，已知R0的阻值是20Ω。當閉合S1、斷開S2時，電流表的示數(shù)是0.3A；當S1、S2均閉合時，電流表的示數(shù)是0.5A。求（1）電源兩端的電壓；（2）電阻Rx阻值。【答案】（1）由電路圖可知，當S1閉合、S2斷開時，只有電阻R0接入電路，電流表測通過R0的電流，I0＝IA＝0.3A，由I＝可得，電源電壓U＝U0＝I0R0＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）當S1、S2都閉合時，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，并聯(lián)電路中支路間線不影響，所以R0的電流不變，由并聯(lián)電路特點可得，通過電阻Rx的電流：Ix＝IA′﹣IA＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，Rx的兩端電壓：U＝Ux＝6V，由I＝可得，電阻Rx阻值：Rx＝＝＝30Ω；【解析】本題考查了求電源電壓、電阻阻值問題，分析清楚電路結構、熟練應用并聯(lián)電路特點、歐姆定律即可正確解題。（1）由電路可知，當S1閉合、S2斷開時，只有電阻R0接入電路，電流表測通過R0的電流，由歐姆定律求出電源電壓；（2）當S1、S2都閉合時，兩電阻并聯(lián)接在電源兩端，電流表測干路電流；由并聯(lián)電路特點求出通過電阻Rx的電流，然后歐姆定律可以求出電阻Rx阻值。9.如圖所示，甲為電路的連接情況，R1＝20歐，R2為滑動變阻器，乙為R3的I－U圖像，電源電壓保持不變。當S1閉合，S2斷開時，若滑片P在a端，則電流表示數(shù)為0.6安；若滑片P在b端，則電壓表示數(shù)為8伏。求：（1）電源電壓；    （2）滑動變阻器R2的最大阻值；    （3）當S1、S2均閉合，且滑片P在a端時，求電流表的示數(shù)。    【答案】（1）當S1閉合，S2斷開時，滑片P在a端，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流由I＝可得，電源電壓：U＝IaR1＝0.6安×20歐＝12伏（2）當S1閉合，S2斷開時，滑片P在b端，R2接入電路的電阻最大，電壓表測R2兩端的電壓因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以R1兩端的電壓：U1＝U－U2＝12伏－8伏＝4伏因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以電路中的電流：Ib＝＝，即＝ R2＝40歐（3）當S1、S2均閉合，且滑片P在a端時，R1與R3并聯(lián)，電流表測干路電流由圖乙可知，當R3兩端的電壓U3＝6伏時，通過的電流I3＝0.3安則R3的阻值：R3＝＝＝20歐因并聯(lián)電路中總電阻倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，所以電路中總電阻：R＝＝＝10歐干路電流表的示數(shù)：I＝＝＝1.2安【解析】（1）當S1閉合，S2斷開時，滑片P在a端，變阻器接入電路中的電阻為零，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當S1閉合，S2斷開時，滑片P在b端，接入電路中的電阻最大，電壓表測R2兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出滑動變阻器R2的最大阻值；
（3）根據(jù)圖乙讀出任意一組電流和電壓值，根據(jù)歐姆定律求出R3的阻值，當S1、S2均閉合，且滑片P在a端時，R1與R3并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用歐姆定律求出干路電流。 10.如圖所示的電路中，小燈泡L正常工作時電壓6V，電阻6Ω(忽略溫度對燈絲電阻的影響)（1）求小燈泡正常發(fā)光時的電流；（2）若電源電壓是9V，閉合開關S1和S2，為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的電阻的最小值是多少？（3）若換一個電壓未知但電壓不變的電源，閉合開關S1、斷開開關S2，滑動變阻器的滑片從a滑到b時，電壓表的示數(shù)由5 V變化到1 V，電流表的示數(shù)變化了0.4 A，則R0的阻值是多少？【答案】（1）小燈泡正常發(fā)光時UL=6V，PL=6W，則．（2）當閉合開關S1和S2時，燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，為了保證電路安全，則電路中的最大電流I=IL=1A，此時UL=6V；滑動變阻器兩端的電壓U1=U-UL=9V-6V=3V，所以滑動變阻器接入電路電阻的最小值．（3）當閉合開關S1、斷開開關S2時，燈泡L與滑動變阻器、電阻R0串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知，當滑動變阻器的滑片從一處（a）滑到另一處（b）時，U1=5V變?yōu)閁1′=1V，則電路中的電流由Ia變?yōu)镮b=Ia+0.4A；因電源的電壓不變，所以U=U1+Ia（RL+R0）=U1′+Ib（RL+R0）即5V+Ia（6Ω+R0）=1V+（Ia+0.4A）×（6Ω+R0），聯(lián)立等式可得：R0=4Ω．答：R0的阻值是4Ω.【解析】（1）由銘牌可知燈泡的額定電壓和額定功率，且額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù) 求出正常發(fā)光時的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻；（2）當閉合開關S1和S2時，燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，為了保證電路安全電路中的最大電流為燈泡的額定電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出接入電路的最小電阻；（3）當閉合開關S1、斷開開關S2時，燈泡L與滑動變阻器、電阻R0串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點判斷兩電表對應的示數(shù)，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律結合電源的電壓不變得出等式，聯(lián)立等式即可求出電阻R0的阻值．本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，關鍵是知道燈泡在額定電壓下正常發(fā)光且此時電路中的電流最大，難點是第三問中電壓表和電流表示數(shù)的對應和根據(jù)電源的電壓不變得出方程．

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