第14講 電路分析與應(yīng)用（解析版）VIP

第14講電路分析與應(yīng)用[知識(shí)目錄](méi)模塊一：電路分析與應(yīng)用 1模塊二：電路分析法 5【鞏固訓(xùn)練】 9[知識(shí)掌握]模塊一：電路分析與應(yīng)用串聯(lián)電路：電流處處相等，即I＝I1＝I2；總電壓等于各個(gè)分電阻兩端的電壓之和，即U＝U1＋U2；串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和，即R＝R1＋R2。并聯(lián)電路：干路中的電流等于各支路的電流之和，即I＝I1＋I(xiàn)2；各支路兩端的電壓都相等，即U＝U1＝U2；并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各電阻的倒數(shù)之和，即eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)。有兩個(gè)電阻，R1＝20Ω，R2＝60Ω．若將R1、R2串聯(lián)起來(lái)，它們的等效電阻是80Ω，通過(guò)它們的電流之比I1：I2＝1：1?！窘獯稹拷猓阂?yàn)閮呻娮璐?lián)，所以等效電阻：R＝20Ω+60Ω＝80Ω；因?yàn)榇?lián)電路各處的電流相等，所以兩電阻串聯(lián)時(shí)通過(guò)的電流相等，即I1：I2＝1：1。故答案為：80；1：1。R1的電阻5Ω，R2的電阻10Ω，將它們串聯(lián)，總電阻是15Ω，通過(guò)R1和R2的電流之比為1：1，R1和R2兩端電壓之比為1：2；若R1與R2并聯(lián)，則兩端的電壓之比為1：1，若R2兩端的電壓變?yōu)?.5V，則R2的電阻為10Ω?！窘獯稹拷猓海?）兩電阻串聯(lián)時(shí)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，總電阻：R＝R1+R2＝5Ω+10Ω＝15Ω，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，通過(guò)R1和R2的電流之比為1：1，由I＝可得，R1和R2兩端電壓之比：＝＝＝＝。（2）并聯(lián)電路兩端電壓相等，兩電阻并聯(lián)時(shí)，它們兩端電壓相等U1＝U2＝U，則電壓之比U1：U2＝1：1；電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān)，若R2兩端的電壓變?yōu)?.5V，則此時(shí)它的電阻仍為10Ω不變。故答案為：15Ω；1：1；1：2；1：1；10。一個(gè)10Ω的電阻和一個(gè)1000Ω的電阻并聯(lián)起來(lái)使用，其等效電阻的大小是（）A．小于10Ω B．大于1000Ω C．大于10Ω小于1000Ω D．無(wú)法判斷【解答】解：因?yàn)椴⒙?lián)電路電阻的關(guān)系為：，所以并聯(lián)電路的總電阻小于任一支路電阻，即小于最小的電阻，故總電阻小于10Ω。故選：A。如圖所示電路，R1＝R2＝R3，開關(guān)都閉合時(shí)，A、B間的總電阻為6Ω。則當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，AB間的總電阻為（）A．6Ω B．9Ω C．12Ω D．18Ω【解答】解：開關(guān)都閉合時(shí)，對(duì)電阻R2、R3短路，AB之間只有R1連入，已知A、B間的總電阻為6Ω，即：R1＝6Ω；由于R1＝R2＝R3，則：R2＝R3＝R1＝6Ω；當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，三個(gè)電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可得A、B兩點(diǎn)間的電阻：RAB＝R1+R2+R3＝6Ω+6Ω+6Ω＝18Ω。故選：D。如圖的四個(gè)電路中，電源電壓U相同，R1＜R2，電路的總電阻由小到大的順序是（）A．甲乙丙丁 B．丁丙乙甲 C．丁甲乙丙 D．丙乙甲丁【解答】解：因?yàn)殡娮璨⒙?lián)時(shí)阻值最小，串聯(lián)時(shí)阻值最大，且R1＜R2；所以：電路的總電阻由小到大的順序是：丁、甲、乙、丙。故選：C。小明在探究甲、乙兩個(gè)電阻的電流與電壓的關(guān)系時(shí)，得到了如圖所示的圖象。由圖象可知，甲、乙兩電阻并聯(lián)時(shí)的等效電阻是5Ω?！窘獯稹拷猓河蒊﹣U圖線知：U甲＝4V，I甲＝0.2A，U乙＝4V，I乙＝0.6A，R甲＝＝＝20Ω，R乙＝＝＝，電阻并聯(lián)，并聯(lián)后的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。所以，解得R并＝5Ω。故答案為：5。模塊二：電路分析法根據(jù)歐姆定律有：當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻增大，則電流減小；電阻減小則電流增大；電阻不變時(shí)，電壓增大，則電流增大；電壓減小，則電流減小。某同學(xué)設(shè)計(jì)的煤氣檢測(cè)電路如圖所示，電源電壓9V不變，R0為定值電阻，Q為氣敏元件，電壓表量程為0﹣6V，該同學(xué)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：當(dāng)煤氣濃度升高時(shí)，輸出信號(hào)電壓Uab變大，下列判斷不正確的是（）A．當(dāng)煤氣濃度升高時(shí)，電流表示數(shù)變小 B．選用的氣敏元件應(yīng)滿足：當(dāng)煤氣濃度升高時(shí)，其電阻隨之增大 C．R0的作用是保護(hù)電路，若電壓表量程足夠大，去掉R0不影響電路作用 D．如果換用更大阻值的R0，該煤氣檢測(cè)電路就能檢測(cè)到更高的煤氣濃度【解答】解：電路中定值電阻與氣敏元件的電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量氣敏元件的電壓，電流表測(cè)量電路中的電流；（1）當(dāng)煤氣濃度升高時(shí)，輸出信號(hào)電壓Uab變大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律知，定值電阻的電壓減小，根據(jù)歐姆定律知，電路中的電流變化減小，故A正確；（2）當(dāng)煤氣濃度升高時(shí)，輸出信號(hào)電壓Uab變大，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律知，電阻越大分得的電壓越大，說(shuō)明氣敏元件的電阻變大了，故B正確；（3）由于電源電壓9V不變，電壓表量程為0﹣6V，必須要用R0串聯(lián)分壓，起到保護(hù)電路的作用，如果去掉R0判斷輸出信號(hào)電壓Uab始終等于電源電壓，因而不會(huì)隨著氣體濃度的變化而變化，不能起到報(bào)警作用，故C錯(cuò)誤；（4）當(dāng)煤氣濃度升高時(shí)，氣敏元件的電阻變大，電壓表示數(shù)最大，當(dāng)換用更大阻值的R0，電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律，電壓之比不變，氣敏元件的電阻變大，則煤氣的濃度升高，故可以能檢測(cè)到更高的煤氣濃度，故D正確。故選：C。如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．電壓表表示數(shù)變大 B．電流表示數(shù)變小 C．燈L的亮度不變 D．流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變小【解答】解：由電路圖可知，燈泡L與變阻器R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，電壓表測(cè)電源電壓；由于電源電壓不變，所以滑片移動(dòng)后電壓表示數(shù)不變；因?yàn)椴⒙?lián)電路支路間互不影響，所以滑片的移動(dòng)后，燈泡支路兩端電壓和通過(guò)的電流不變；則燈L的亮度不變；滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，變阻器連入阻值變大，由歐姆定律知通過(guò)變阻器的電流變??；由于干路電流等于各支路電流之和，則干路電流減小，即電流表示數(shù)變小；綜上所述，A錯(cuò)誤，BCD正確。故選：A。如圖甲是某二氧化碳濃度檢測(cè)儀的電路原理圖，R0為定值電阻，R1為氣敏電阻，其阻值隨二氧化碳濃度的變化曲線如圖乙所示。電源電壓不變，閉合開關(guān)，當(dāng)所測(cè)二氧化碳濃度增大時(shí)，下列判斷正確的是（）A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小 B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小 C．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大 D．電壓表和電流表示數(shù)的比值不變【解答】解：由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；ABC、閉合S，當(dāng)所測(cè)二氧化碳濃度增大時(shí)，根據(jù)圖乙可知，氣敏電阻R1的阻值減小，電路中的總電阻減小，由I＝可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大；由U＝IR可知，定值電阻R0兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，故ABC錯(cuò)誤；D、根據(jù)R＝可知，電壓表與電流表示數(shù)的比值為R0的阻值，保持不變，故D正確。故選：D。每個(gè)人是自己健康的第一責(zé)任人。外出測(cè)體溫時(shí)，通常使用圖甲所示的非接觸式紅外線測(cè)溫槍。圖乙是它的工作原理圖，R0是定值電阻，R是紅外線熱敏電阻。R的阻值隨人體溫度變化圖像如圖丙所示。閉合開關(guān)S后，對(duì)該電路分析錯(cuò)誤的是（）A．R阻值隨著溫度升高，電阻變小 B．隨著溫度的升高，電路中的電流逐漸變大 C．測(cè)量人得體溫時(shí)，電壓表示數(shù)越大，說(shuō)明人的體溫越高 D．隨著溫度降低，R兩端的電壓變小【解答】解：由電路圖可知，閉合開關(guān)S后，定值電阻R0與紅外線熱敏電阻R串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓。由圖丙可知，體溫越高，R的阻值越小，電路的總電阻越小，由I＝可知，電路中的電流越大，故AB正確；由U＝IR可知，R0兩端的電壓越大，即電壓表的示數(shù)越大，故C正確；同理可知，體溫越低，R的阻值越大，電路中的電流越小，R0兩端的電壓越小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R兩端的電壓越大，故D錯(cuò)誤。故選：D。如圖所示，滑動(dòng)變阻器的滑片P處于中間位置，閉合開關(guān)S，兩個(gè)燈泡均能發(fā)光（假設(shè)燈絲電阻不變），此時(shí)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，則（）A．L1變暗，L2變亮 B．L1變亮，L2變暗 C．L1變暗，L2不變 D．L1、L2亮度不變【解答】解：由電路圖可知，燈泡L2與滑動(dòng)變阻器R并聯(lián)后再與燈泡L1串聯(lián)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大，并聯(lián)部分的電阻變大，電路的總電阻變大，電源電壓不變，由I＝可知，干路中的電流變小，由U＝IR可知，L1兩端的電壓變小，因燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小，所以，由P＝UI可知，燈泡L1的實(shí)際功率變小，L1的亮度變暗；因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，并聯(lián)部分的電壓變大，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，燈泡L2兩端的電壓變大，由P＝可知，L2的實(shí)際功率變大，亮度變亮，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！眷柟逃?xùn)練】一．選擇題（共10小題）1．如圖所示的電路中，電源電壓恒定不變，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)（）A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大 B．電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大 C．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小 D．電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變小【解答】解：AC、由電路圖可知，開關(guān)斷開時(shí)，電路中只有燈泡L1工作，電流表測(cè)量通過(guò)燈泡的電流，電壓表測(cè)量電源電壓；當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，燈泡L2與燈泡L1并聯(lián)，電流表測(cè)量干路的電流，電壓表還是測(cè)量電源電壓。因電源的電壓不變，所以，開關(guān)閉合前后，電壓表的示數(shù)不變，故AC錯(cuò)誤；BD、因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，由于增加了燈泡L2支路的電流，所以干路電流變大，即電流表的示數(shù)變大，故B正確，D錯(cuò)誤。故選：B。2．在練習(xí)使用滑動(dòng)變阻器時(shí)，林紅同學(xué)連接了如圖所示電路，閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P向B端右移動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)及小燈泡的亮度將（）A．變大變暗 B．變大變亮 C．變小變亮 D．變小變暗【解答】解：由圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路中，電流表測(cè)量電路中的電流；閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P向B端右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知，總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，電流表示數(shù)變大；通過(guò)燈泡的電流變大，燈泡的實(shí)際功率變大，燈泡變亮。故選：B。3．如圖所示，電源電壓為3V，R0的阻值為5Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10Ω，a、b為滑動(dòng)變阻器兩個(gè)端點(diǎn)。閉合開關(guān)，下列說(shuō)法正確的是（）A．若將滑片移動(dòng)到a端，電路仍能正常工作 B．滑片在b端時(shí)，電流表A1示數(shù)為0.6A C．滑片由b端向a端移動(dòng)，電流表A2示數(shù)變大 D．滑片移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，電流表A1與A2示數(shù)比為2：1【解答】解：由電路圖知滑動(dòng)變阻器與定值電阻并聯(lián)，電流表A1測(cè)量干路的電流，電流表A2測(cè)量通過(guò)定值電阻的電流；A、若將滑片移動(dòng)到a端，滑動(dòng)變阻器的電阻為零，相當(dāng)于導(dǎo)線，會(huì)造成電源短路，電路不能正常工作，故A錯(cuò)誤；B、滑片在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大電阻與定值電阻R0并聯(lián)，通過(guò)定值電阻R0的電流為：I0=U通過(guò)滑動(dòng)變阻器R的電流為：IR=U根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律知干路電流為：I＝I0+IR＝0.6A+0.3A＝0.9A，故電流表A1示數(shù)為0.9A，故B錯(cuò)誤；C、由于并聯(lián)電路各支路互不影響，所以滑片由b端向a端移動(dòng)時(shí)，通過(guò)定值電阻的電流不變，電流表A2示數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；D、滑片移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻為12×10Ω＝5Ω，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻與定值電阻R0的阻值相等，由于并聯(lián)電路各支路電壓相等，由歐姆定律I=UR知通過(guò)兩電阻的電流相同，則電流表A1與A故選：D。4．如圖甲所示，某健身俱樂(lè)部通過(guò)壓力傳感器獲取運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，其工作原理如圖乙所示。電源電壓不變，R1為定值電阻，壓力傳感器R的阻值隨壓力增加而減小。在人與蹦床接觸至下落到最低點(diǎn)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A．電流表A的示數(shù)逐漸變小 B．壓力傳感器R兩端電壓逐漸變大 C．電壓表V與電流表A示數(shù)的比值逐漸變大 D．電路消耗的總功率逐漸變大【解答】解：由電路圖知，R與R1串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流，電壓表測(cè)R1兩端電壓，在人與蹦床接觸至下落到最低點(diǎn)過(guò)程中，壓力傳感器R受到的壓力增加，阻值減小。A、由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)知，電路的總電阻減小，電源電壓一定，由I=UB、壓力傳感器R的阻值減小，由串聯(lián)電路的分壓原理知，壓力傳感器R兩端電壓逐漸變小，故B錯(cuò)誤；C、電壓表V與電流表A示數(shù)的比值大小等于定值電阻R1的阻值，所以兩表的比值不變，故C錯(cuò)誤；D、電源電壓不變，電路中電流變大，由P＝UI可知，電路消耗的總功率變大，故D正確。故選：D。5．如圖所示電路，電源兩端電壓保持不變。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大 B．電壓表的示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小 C．電壓表的示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小 D．電壓表的示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大【解答】解：由電路圖可知，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓，電流表測(cè)量電路中的電流；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，總電阻不變，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，電流表示數(shù)變??；根據(jù)U＝IR可知，定值電阻兩端的電壓變小，電壓表示數(shù)變??；故B正確。故選：B。6．如圖甲所示是高鐵上煙霧報(bào)警器的簡(jiǎn)化原理圖，其中電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為光敏電阻，R的阻值與光照強(qiáng)度的關(guān)系如圖乙所示。射向光敏電阻的激光被煙霧遮擋時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．光敏電阻R的阻值減小 B．電流表的示數(shù)增大 C．電壓表的示數(shù)增大 D．電壓表與電流表示數(shù)之比變小【解答】解：圖甲中，閉合開關(guān)，R、R0串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)量光敏電阻R兩端的電壓；當(dāng)有煙霧遮擋射向光敏電阻的激光時(shí)，光照強(qiáng)度減小，由圖乙可知，光敏電阻R的阻值變大，故A錯(cuò)誤；由串聯(lián)電路電阻的規(guī)律可知電路的總電阻變大，由I=U電路中電流變小，由U＝IR知定值電阻R0兩端的電壓變小，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律知光敏電阻R兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大；因電壓表的示數(shù)變大、電流表示數(shù)變小，所以電壓表與電流表示數(shù)之比變大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。7．已知R1＞R2，按以下方式連接電阻R1、R2，則總電阻值最大的是（）A． B． C． D．【解答】解：已知電阻R1、R2（R1＞R2），串聯(lián)電路的總電阻比任何一個(gè)分電阻都大，并聯(lián)電路的總電阻比任何一個(gè)分電阻都小，則阻值最大的是兩電阻串聯(lián)。故選：A。8．把一根阻值為8Ω的粗細(xì)均勻的電阻絲變成一個(gè)圓環(huán)，并以如圖所示的方式從A、B兩點(diǎn)接入電路，則該圓環(huán)在電路中的電阻為（）A．1.5Ω B．2Ω C．4Ω D．8Ω【解答】解：同種材料制成粗細(xì)均勻電阻絲的電阻與其長(zhǎng)度成正比，則14圓弧部分的電阻R1=14×8Ω＝2Ω，34圓弧部分的電阻R2=以圖中AB方式接入電路中時(shí)，R1與R2并聯(lián)，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，該圓環(huán)在電路中的電阻：RAB=R1R故選：A。9．兩個(gè)阻值相同的定值電阻，并聯(lián)