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（浙教版）八年级科学上册专项知识点：电路分析与应用
阅卷人 一、选择题
得分
1．（2024八上·嘉兴期末）小嘉在闭合台灯开关时，发现台灯的光照太亮，于是他调节亮度旋钮（变阻器），发现灯光的亮度无法改变，台灯的电路如图所示。电路中的故障可能是（　　）
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．变阻器短路 D．变阻器断路
2．如图所示，闭合开关灯 L1、L2 都正常发光。突然其中一盏灯熄灭，而电流表、电压表的示数都不变。产生这一现象的原因是 (　　)
A．L1 短路 B．L2 短路 C．L1 断路 D．L2 断路
3．在如图所示电路中，先闭合开关S，灯L2 发光，电流表有示数。当再闭合开关S1时，下列有关说法正确的是 ()
A．灯 L2变暗 B．电流表示数不变
C．灯 L2 变亮 D．电流表示数变大
4．（2024八上·杭州月考）如图所示电路，闭合开关，小灯泡和均正常发光，两电表都有示数，下列判断不正确的是（　　）
A．电流表的示数比的小
B．用电压表测两端电压表示数相等
C．仅断开只有一个表有示数
D．灯被短路时，不发光
5． A、B两灯和滑动变阻器按如图所示连接，电源电压保持不变。 闭合开关，当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时，A、B两灯的发光亮度为（　　）
A．A灯变暗，B灯变亮 B．A灯变亮，B灯变暗
C．A、B两灯都变亮 D．A、B两灯都变暗
6．在如图所示的电路中，电源电压为6V。当闭合开关后，电灯都不亮。现用电压表检查各段电路的电压，结果下列判断中不正确的是（　　）
A．甲灯发生了断路，而乙、丙两灯没有问题
B．电源和丙灯没有问题，而甲、乙两灯发生断路
C．开关接触不良而断路，而电灯可能都没有问题
D．丙灯发生了断路，而甲、乙两灯肯定没有断路
7．如图所示的电路中，a、b、c为三个接线柱，闭合开关后灯泡不亮，已确定是由于灯泡断路或短路引起的。在不拆开电路的情况下，有同学用电流表或电压表进行检查判断，下列判断正确的是（　　）
A．把电流表接在a、b间，断开开关，电流表无示数说明灯泡短路
B．把电流表接在b、c间，闭合开关，电流表有示数说明灯泡断路
C．把电压表接在a、b间，断开开关，电压表有示数说明灯泡断路
D．把电压表接在b、c间，闭合开关，电压表有示数说明灯泡短路
8．（2024八上·拱墅期末）小乐在实验室里连接了如图所示的电路，则有（　　）
A．小灯泡并联，电压表测电源电压
B．小灯泡串联，电压表测L2两端的电压
C．若灯泡L1短路，则电压表示数为零
D．若灯泡L2短路，则电压表示数为3V
9．（2023八上·平湖期末）如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是()
A．滑片向右移动时，电压表示数变小
B．滑动变阻器的最大阻值为60Ω
C．滑片移动过程中，两电表示数的比值不变
D．电源电压为6V，R1的阻值为10Ω
10．（2024八上·杭州月考）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中正确的是（　　）
①可能灯泡L断路②可能灯泡L短路③可能电阻R断路④可能电阻R短路
A．只有①②正确 B．只有③④正确
C．只有①③正确 D．只有①②③正确
阅卷人 二、填空题
得分
11．（2024八上·拱墅期末）如图是一种课间定时音乐播放装置的原理图。有电流通过时，“播放器”播放音乐；
到达设定时间时，“定时开关”自动断开。闭合开关S，当“定时开关”处于断开状态时，指示灯亮　 　（选填“会”或“不会”），播放音乐；到上课时间时，“定时开关”处于　 　（选填“闭合”或“断开”）状态，播放器不工作。
12．（2023八上·长兴月考）如图所示是一种定时课间播放音乐的装置原理图。当有电流通讨“播放器"时，会播放音乐．“定时开关“到达设定时间，自动断开，否则闭合。闭合开关S，开关S未到达设定时间时，播放器　 　(填“有”或“无")电流，定时开关断开时，播放器与指示灯　 　(填“串联"或“并联”)
13．（2023八上·义乌月考）某反恐小组的拆弹专家下在拆除恐怖分子设置在飞机上的定时爆炸装置（如图所示），为使爆炸装置停止工作，应剪断线　 　（填“a”或“b”），拆除前起爆器上　 　电流通过。（填“有”或“没有”）
14．（2023八上·长兴期末）如图所示电路中，若电路中仅有一处故障，类型为断路，且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障位置。
（1）应选择如下方案 。
A．将一个电流表接入到Q点
B．将一个电压表接入到QM之间
C．将一个电压表接入到MN之间
（2）请写出选择方案后，闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障：　 　。(写出一种情况即可)
阅卷人 三、解答题
得分
15．（2023八上·丽水）某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示，用电压表的示数大小表示体重的大小。
其中电源电压恒为6V，定值电阻R0为10Ω，电压表量程为0～3V，R是压敏电阻（阻值随平板受到的压力大小变化而变化），R的阻值与平板受到压力F对应的部分数据如下表，平板质量不计。
压力F/N 0 60 200 500 900 1500
压敏电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5
（1）体重秤上不站人时，电压表读数为　 　伏。
（2）小明站在平板上称量时，电压表指针指在2.4V处，则小明的体重为多少牛？
（3）该秤的电源使用时间过长后电压会变小，这将导致体重的测量值如何变化？并说明理由。
16．（2023八上·东阳期末）如图为电子秤测量原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R的阻值为20欧，电流表量程选择”0~0.6A”，电压表量程选择”0~3V”。滑动变阻器上标有”30Ω，1A”，内置电阻丝绕成的线圈总长为12cm。当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。
（1）根据需求，可以将　 　表的表盘进行改装，用来显示重力大小(填”电压”或”电流”)。
（2）当秤盘不放任何重物时，电流表的示数为多少安？
（3）若下图使用的弹簧所受拉力与弹簧的伸长量的关系为：=300N/m。为保证电路安全，图中电子秤最大可以称量多重的物体？
17．（2023八上·乐清期末）自制电子身高测量仪。学习小组分别设计了甲、乙、丙三图所示测量仪。所用材料规格均相同。其中：电压表量程为0~3V，电流表量程为0～0.3A，定值电阻R=15Ω，电源电压恒为4.5V。R是固定的、竖直放置的硬电阻棒长10cm，总电阻为30Ω，其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比，金属杆cd和MP（右端Р是滑片）与电路接触良好，电阻不计。
评价指标 优秀 良好 待改进
指标a 两只电表均安全 一只电表安全 两电表会损坏
指标b 身高越高，电压表示数越大。 身高越高，电压表示数越小。 电压表示数不能显示身高
指标C 刻度均匀 刻度不均匀 无正相关
（1）R在丙图电路中的作用是　 　。
（2）按“评价指标b”，乙图的评价等级是　 　。
（3）有小组认为丙图中的电流表示数一直都不变。请计算丙图中电流表的示数大小。
（4）标刻度。身高为168Cm的小成同学用乙图测量时，电流表示数为0.15A。若将电压表改装成身高仪，则电压表刻度盘2.7V处应标上身高　 　cm。
（5）产品迭代。上述三只电表都不能实现电压表示数与身高成正比。请在丁图中再加以改装：将电压表安装在最合适的位置，从而达到指标c为优秀等级。
18．（2023八上·南浔期末）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压Ｕ恒为15Ｖ，定值电阻Ｒ0＝10Ω，Ｒ1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cｍ，阻值为20Ω。弹簧上端固定，滑片Ｐ固定在弹簧下端且与Ｒ1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体Ｍ通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80Ｎ。当水位处于最高位置A时，Ｍ刚好浸没在水中，此时滑片Ｐ恰在Ｒ1最上端；当水位降至最低位置B时，Ｍ的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量△Ｌ的关系如图乙所示。闭合开关Ｓ，试问：
（1）水位下降时，金属棒接入电路的长度　 　，电压表示数　 　。（两空均选填“增大”或“减小”）
（2）当水位降至最低位置B时，弹簧伸长量△Ｌ是　 　cｍ。
（3）当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？
19．（2021八上·温州期中）小明同学设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，一个自然长度L=1m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的。工作时迎风板总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连．迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。定值电阻R=300Ω，电源电压为12V，无风时，弹簧处于原长，闭合开关，电压表的示数U1=3.0V。压力F与弹簧压缩长度x的关系如图所示。提示：风速一定时，风对单位面积的风力是一定。
（1）某时刻风吹迎风板，电压表的示数变为U2=2.0V，求此时作用在迎风板上风力的大小。
（2）若其他条件不变，将R换成阻值更大定值电阻，怎样改变迎风板的面积使得原来的风速对应原来的电压表示数，写出你的分析过程。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】小灯泡发光很亮说明是通路，再根据“无论怎样移动滑片P，小灯泡的亮度不改变”从滑动变阻器角度分析可能出现的故障。
【解答】在闭合台灯开关时，发现台灯的光照太亮，这说明电路是通路。电路中的电流较大，根据欧姆定律可知，电路的总电阻较小，滑动变阻器接入电路的电阻较小；调节亮度旋钮（变阻器），发现灯光的亮度无法改变，这说明滑动变阻器被短路了。
故A、B、D错误，而C正确。
故选C。
2．【答案】C
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】 根据电路图可知，两灯泡并联，电流表测灯L2中电流，电压表测并联电路中电压。根据电流表、电压表在电路中特征来判断。
【解答】 A.如果灯泡L1短路，将形成电源短路，电流表没有示数，电压表示数为零，故A不符合题意；
B.如果灯泡L2断路，不发光；电流表断路无示数，电压表示数不变，故B不符合题意；
C.如果灯泡L1断路，电流表测量L2支路电流不受影响，示数不变；电源电压不变，电压表示数不变，故C符合题意；
D.如果灯泡L2短路，整个电路短路，电流表电压表示数都变为零，故D不符合题意。
故选C。
3．【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 并联电路中，各支路互不影响，并联电路中干路中的电流等于各支路电流的和，据此分析灯泡亮度的变化和电流表示数的变化。
【解答】 由图可知，先闭合开关S，灯泡L2接入电路中，灯L2发光，电流表测量通过灯泡L2的电流；
当再闭合开关S1时，该电路为并联电路，由于并联电路中各支路互不影响，所以灯L2的亮度不变，通过灯泡L2的电流不变；
在并联电路中，干路中的电流等于支路电流的和，所以干路中的电流变大，电流表示数变大；
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
4．【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 分析电路图，先确定两灯的连接方式、两电流表和两开关的位置，再根据并联电路的电流特点分析判断。
【解答】 解：A、图中两个灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过L1的电流，电流表A2的示数比A1的小，故A正确；
B、两个灯泡并联，由并联电路电压的规律可知用电压表测L1、L2两端电压表示数相等，故B正确；
C、开关S2在干路上，控制整个电路，仅断开S2两个电表都没有示数，故C错误；
D、两个灯泡并联，若灯L1发生短路，L2同时短路，L2不能发光，故D正确。
故选：C。
5．【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 由电路图可知，滑动变阻器与灯泡B并联，然后再与灯泡A串联，根据滑动变阻器滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的电阻如何变化，并联电阻如何变化，根据串联电路特点判断两灯泡电压如何变化，然后由电功率公式判断灯泡 电功率如何变化，进一步判断灯泡亮度如何变化。【解答】由电路图可知，滑片 P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则并联电阻变大。
根据串联电路电压与电阻成正比可知，并联电压变大，那么灯泡B两端的电压变大。
电源电压不变，根据U总=U并+UA可知，则灯泡A 两端的电压变小。
灯泡A两端的电压变小，灯泡B两端的电压变大，由电功率公式 可知，灯泡A的功率变小，灯泡变暗，灯泡B的功率变大，灯泡变亮。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6．【答案】D
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】 闭合开关灯泡不亮原因有两个：灯泡处发生短路或断路，其它位置发生断路。 电压表连接在电路中无示数，原因有二：与之并联的用电器短路，除与之并联的用电器以外的其它部位断路，据此对各个选项进行分析即可。
【解答】A.如果甲灯发生了断路，而乙、丙两灯没有问题，电压表无论接在b、c两点还是c、d两点时都是断路状态，均无示数，故A正确不合题意；
B.如果甲、乙两灯发生断路，电压表无论接在b、c两点还是c、d两点间都是断路状态，均无示数，故B正确不合题意；
C.如果开关断路，电压表无论接在b、c两点还是c、d两点间都是断路状态，均无示数，故C正确不合题意；
D.如果丙灯发生断路，电压表连接在c、d两点时，测量电源电压，应该有示数，而实际上没有示数，说明甲灯或乙灯断路，故D错误符合题意。
故选D。
7．【答案】B
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】当电压表或电流表并联在电路两点之间时，如果它们有示数，那么说明它们与两极之间为通路；如果没有示数，那么说明它们与两极之间为断路，据此分析判断。
【解答】A.把电流表接在a、b间，断开开关，如果电流表有示数，说明电路是通路，即灯泡处发生短路；如果电流表无示数，说明电路是断路，即灯泡处发生断路，故A错误；
B.把电流表接在b、c间，闭合开关，如果电流表有示数，说明灯泡断路，电流表和变阻器组成通路；如果电流表无示数，说明灯泡处发生短路，电流表相当于与导线并联，因此无电流从电流表通过，故B正确；
C.把电压表接在a、b间，断开开关，电压表有示数，说明从电源正极经电压表、灯泡、变阻器到电源负极组成串联通路，即灯泡短路；如果电压表无示数，说明电路有断路，也就是灯泡断路，故C错误；
D.把电压表接在b、c间，闭合开关，如果电压表有示数，说明从电源正极经电压表、变阻器到电源负极组成串联通路，即灯泡开路；如果电压表无示数，说明灯泡短路，电压表相当于与导线并联，故D错误。
故选B。
8．【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电压的测量及电压表的使用；电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】 AB.只有一条电流的路径是串联，有多条路径是并联；
C.电压表并联在谁的两端就是测量的谁的电压。
D.短路时导体的两端没有电压，根据串联电压特点分析其他导体的电压。
【解答】 AB.由实物电路可知，电流从电源正极出发，依次经过开关、灯泡L1、灯泡L2，最后回到负极，电压表并联在L2两端，所以电压表测量的是L2的电压，两灯泡串联，此时两个小灯泡都发光，故A错误，B正确；
C.若灯泡L1短路，L1的电压为0，根据串联电压特点知，则电压表示数为电源电压，图中两节干电池，大约3V，故C错误；
D.若灯泡L2短路，L2的电压为0，电压表示数为零，故D错误。
故选B。
9．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】A.由图甲可知，该电路为R0和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；串联电路具有分压的特点，用电器电阻越大，分压越多，据此分析滑动变阻器两端的电压如何变化；
B.滑动变阻器接入电路阻值最大时，由欧姆定律可知电路中的电流最小，根据图乙中的数据利用的变形式可求出滑动变阻器的最大阻值；
C.根据欧姆定律得出两电表示数的比值变化情况；
D.利用串联电路的电压特点和欧姆定律，根据图乙中的数据分别列出两组电源电压的表达式，将两组表达式联立即可解出电源电压和R0的阻值。
【解答】 A.由图甲可知，该电路为R0和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；
当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由串联电路的分压规律可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误；
B.当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知最小电流为I小=0.1A，此时电压表示数为5V，即滑动变阻器两端的电压为UR=5V，
由可知滑动变阻器的最大阻值为：，故B错误；
C.由上述分析可知，电压表并联在R两端，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知两电表示数的比值，而变阻器的阻值在滑片左移或右移时会变化，则两电表示数的比值发生变化，故C错误；D.由图乙可知，当电路中的电流为I1=0.6A时，电压表示数为0V，即滑动变阻器两端的电压为0V，
则电源电压为：U=I1R0=0.6A×R0-----①
当电路中的电流为I2=0.4A时，电压表的示数为2V，即滑动变阻器两端的电压为UR'=2V，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压为：U=UR'+I2R0=2V+0.4A×R0-----②
联立①②解得：U=6V，R0=10Ω，
故D正确；
故选D。
10．【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 电路正常工作时，电阻R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯L两端的电压，由各选项给出的故障分析电表的变化则可得出正确答案。
【解答】解：由图可知，电路正常工作时，电阻R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯L两端的电压。
①若灯泡L断路，电路中无电流，电流表示数变为0，即电流表示数变小，电压表测量电源电压，电压表示数变大，故①正确；
②若灯泡L短路，电路中阻值变小，根据可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电压表示数为0，电压表示数变小，故②正确；
③若电阻R断路，电路中无电流，电流表和电压表示数都为零，故③错误；
④若电阻R短路，电路中阻值变小，根据可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电压表测量电源电压，电压表示数变大，故④错误。
综上所述，故A正确，BCD错误。
故选：A。
11．【答案】会；闭合
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】电路没有短路或者断路时，电路有电流经过播放器，“播放器”播放音乐，电路有短路或者断路时，电路没有电流经过播放器，“播放器”不播放音乐。
【解答】闭合开关S，当“定时开关”处于断开状态时，电路接通，指示灯亮，“播放器”播放音乐，到上课时间时，“定时开关”处于“闭合”状态，导致“播放器”被短路， 播放器不工作。
12．【答案】无；串联
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）根据图片分析电路的串并联关系即可。
（2）用电器首尾相连为串联，并排连接在电路两点之间为并联。
【解答】（1）根据图片可知，当闭合开关S，未到达设定时间时，定时开关闭合，此时播放器被短路，即没有电流经过播放器；
（2） 定时开关断开时，播放器与指示灯首尾相连在电路中，则二者串联。
13．【答案】a；没有
【知识点】串、并联电路的设计；电路的动态分析
【解析】【分析】 装置在拆除前，起爆器被短路，起爆器不工作；如果剪断a线，则电路处于断路状态，没有电流通过。
【解答】为使爆炸装置停止工作，应剪断线 a，这样电路就会因没有电源而处于断路状态；
装置在拆除前，起爆器被短路，所以不工作，起爆器上没有电流通过；
故答案为：a，没有。
14．【答案】（1）A
（2）滑动滑动变阻器的滑片，若电流表示数有变化，则 R1断路；若电流表示数不变，则 R2断路
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】（1）根据电流表和电压表判断电路故障的知识判断；
（2）根据选择的实验方案确定对应的现象即可。
【解答】（1）根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2并联。
将电流表接入Q点时，如果R1发生断路，那么此时电路表只测变阻器的电流，因此移动滑片时，电流表的示数会发生改变。否则，电流表的示数不发生改变，故A符合题意；
将电压表接入QM之间，此时电压表被并联的导线短路。无论哪个电阻断路，电压表都没有示数，故B不合题意；
将电压表接入MN之间时，电压表与R2并联，此时测电源电压。无论哪个电阻断路，它的示数始终为电源电压，故C不合题意。
故选A。
（2）闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障：滑动滑动变阻器的滑片，若电流表示数有变化，则 R1断路；若电流表示数不变，则 R2断路。
15．【答案】（1）1.5
（2）500牛
（3）将导致体重的最大测量值增大。理由是：电压表最大测量值和定值电阻的阻值不变，即电路中的最大电流不变，而总电压减少，导致压敏电阻的电压减少，根据欧姆定律，得出压敏电阻的阻值会更小，从表格中看出，阻值越小，压力越大。从而导致体重的测量最大值增大。
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）首先根据表格确定压敏电阻受到压力为0时的电阻，然后根据R总=R0+R计算出总电阻，最后根据串联电路的分压规律计算电压表的示数；
（2）首先根据串联电路的分压规律计算出压敏电阻的阻值，再根据表格确定此时压敏电阻受到的压力即可；
（3）首先根据电源电压的变化确定压敏电阻的电压变化，再根据欧姆定律分析压敏电阻的阻值变化，最后根据表格确定压敏电阻受到压力的变化即可。
【解答】（1）根据表格可知，当体重秤上不站人时，压敏电阻受到的压力为0，此时压敏电阻的阻值为30Ω；
则此时的总电阻为：R总=R0+R=10Ω+30Ω=40Ω；
在串联电路中，电压与电阻成正比，即：；
；
解得：U0=1.5V；
即此时电压表的示数为1.5V。
（2）当电压表的示数为2.4V时，压敏电阻的电压U=U总-U0=6V-2.4V=3.6V；
在串联电路中，电压与电阻成正比，即：；
；
解得：R=15Ω；
根据表格可知，此时压敏电阻受到的压力为500N；
即小明的体重为500N。
16．【答案】（1）电压
（2）解：R=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω
I= 0.12A
（3）解：当秤盘内物体越重，电压表示数越大。为保证电路安全，电压表最大为3伏。
滑动变阻器被测部分电阻为：R'= =25Ω
弹簧身长量为：△x=12cm× =10cm=0.1m
最大称重为：G=F=300N/m×0.1m=30N
【知识点】影响电阻大小的因素；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】当开关闭合时，电路中电流如下图所示
从图中可以看出移动滑动变阻器的滑片，R2接入电路的阻值不变，电流表的示数不变，电压表测量的是R2中a到滑片p两端的电压，因此滑片往下滑时，电压表的示数变大
【解答】（1）根据需求，放的物体越重，电表的示数越大，故应选择电压表的表盘进行改装，用来显示重力的大小
（2）无论秤盘放不放任何重物，接入电路的总电阻R始终不变，R=R1+R2
再根据欧姆定律带入计算
（3 ）当秤盘内物体越重，电压表示数越大。为保证电路安全，电压表最大为3伏，当电压为3V时，根据R'= 可以算出滑动变阻器被测部分电阻
根据电阻丝的阻值与长度成正比可以计算出弹簧的伸长量△x
再利用 =300N/m 可以算出弹簧的拉力F，拉力即等于称的重力
故答案为（1）电压 （2）0.12A （3）30N
17．【答案】（1）通过电压表的示数变化确定身高的变化
（2）优秀
（3）0.1A
（4）170.5
（5）
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）根据电压表与R并联分析分析R的作用。
（2）根据电阻与长度的关系，以及U=IR分析电压表的示数随身高的变化规律；
（3）首先根据R总=R+R0计算总电阻，然后根据计算电流表的示数；
（4）首先根据身高为168cm时电流表的示数计算出总电阻的数值，再根据欧姆定律计算电压为2.7V时的总电阻，然后二者比较总电阻的增大量，这就是变阻器阻值的变化量，接下来根据“电阻与长度成正比”计算变阻器接入的长度的变化量，最后与原来的身高相加即可。
（5）在串联电路中，电压与电阻成正比，当人的身高增大时，让电压表并联部分的电阻增大，就能满足要求，据此分析解答。
【解答】（1）在丙图中，电压表与电阻R的上半部分并联，则通过电压表的示数变化确定身高的变化。
（2）在乙图中，变阻器与R0串联，电压表则变阻器的电压。在串联电路中电压表的示数与电阻成正比，而变阻器的阻值与接入的长度成正比。那么身高增大时，变阻器接入的长度变大，接入的阻值变大，则电压表的示数变大，则指标b应该为“优秀”。
（3）丙图中，变阻器R与定值电阻R0串联，变阻器始终全部接入电路，即总电阻不变，那么总电流不变。
此时的总电阻为：R总=R+R0=30Ω+15Ω=45Ω；
此时的总电流为：。
（4） 身高为168Cm的小成同学用乙图测量时，电流表的示数为0.15A，
则此时的总电阻为：；
当电压表的示数为2.7V时，
根据串联电路电压与电阻成正比得到：；
解得：R总'=37.5Ω；
则总电阻增大了：△R=37.5Ω-30Ω=7.5Ω；
那么变阻器的长度增大：△L=；
那么此时身高为：168cm+2.5cm=170.5cm；
即2.7V对应身高170.5cm。
（5）如下图所示：
当升高增大时，变阻器的滑片向上移动，则变阻器接入的阻值变大，那么电压表的示数也变大。由于总电流保持不变，根据U=IR可知，电压表的示数与身高的变化量成正比，即刻度均匀的，则指标C达到优秀的标准。
18．【答案】（1）减小；减小
（2）40
（3）解：I＝U/R ＝15V/(20Ω+10Ω)=0.5A
U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】
①水位下降时，圆柱体M受到浮力减小，对弹簧测力计的拉力增大，P向下滑动，金属棒接入电路的长度减小。根据串联电路分压特点可知，R1两端电压减小，即电压表示数减小。
②（3）也可以利用串联电路分压特点进行计算。
【解答】
（1）①水位下降时，圆柱体M受到浮力减小，对弹簧测力计的拉力增大，P向下滑动，金属棒接入电路的长度减小。
②根据串联电路分压特点可知，R1两端电压减小，即电压表示数减小。
（2）当水位降至最低位置B时，Ｍ的下表面刚好离开水面，说明此时M不再受到水的浮力，所以此时弹簧拉力等于物体重力80N，故△Ｌ=40cm。
（3）利用欧姆定律计算出串联电路的电流，再根据电流和电阻计算电压。
19．【答案】（1）解：定值电阻R=300Ω，定值电阻R两端电压U1=12V-3V=9V，则
I1= =0.03A
R杆= =100Ω ，
100Ω/100cm=1Ω/cm
U2=2.0V
则 U1=10V
I= =0.033A
R杆=U2/I=2.0V/0.033A=60Ω
由于金属杆1Ω/cm，60Ω对应的长度为60cm，即弹簧被压缩了40cm
根据F=（13 N／cm） X=13×40N=520N
（2）解：减小迎风面积，换了更大阻值的R后，相同的风速，要使分压不变，则金属杠的阻值要比原来大，则风力F要变小，F=PS，风速不变即P不变，S要变小
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；电路的动态分析
【解析】【分析】定值电阻R与金属杆串联，风力越大，金属杆接入电路的电阻越小，电路电流越大，定值电阻R两端的电压就越大，金属杆两端的电压就越小；据此分析解答。
1 / 1（浙教版）八年级科学上册专项知识点：电路分析与应用
阅卷人 一、选择题
得分
1．（2024八上·嘉兴期末）小嘉在闭合台灯开关时，发现台灯的光照太亮，于是他调节亮度旋钮（变阻器），发现灯光的亮度无法改变，台灯的电路如图所示。电路中的故障可能是（　　）
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．变阻器短路 D．变阻器断路
【答案】C
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】小灯泡发光很亮说明是通路，再根据“无论怎样移动滑片P，小灯泡的亮度不改变”从滑动变阻器角度分析可能出现的故障。
【解答】在闭合台灯开关时，发现台灯的光照太亮，这说明电路是通路。电路中的电流较大，根据欧姆定律可知，电路的总电阻较小，滑动变阻器接入电路的电阻较小；调节亮度旋钮（变阻器），发现灯光的亮度无法改变，这说明滑动变阻器被短路了。
故A、B、D错误，而C正确。
故选C。
2．如图所示，闭合开关灯 L1、L2 都正常发光。突然其中一盏灯熄灭，而电流表、电压表的示数都不变。产生这一现象的原因是 (　　)
A．L1 短路 B．L2 短路 C．L1 断路 D．L2 断路
【答案】C
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】 根据电路图可知，两灯泡并联，电流表测灯L2中电流，电压表测并联电路中电压。根据电流表、电压表在电路中特征来判断。
【解答】 A.如果灯泡L1短路，将形成电源短路，电流表没有示数，电压表示数为零，故A不符合题意；
B.如果灯泡L2断路，不发光；电流表断路无示数，电压表示数不变，故B不符合题意；
C.如果灯泡L1断路，电流表测量L2支路电流不受影响，示数不变；电源电压不变，电压表示数不变，故C符合题意；
D.如果灯泡L2短路，整个电路短路，电流表电压表示数都变为零，故D不符合题意。
故选C。
3．在如图所示电路中，先闭合开关S，灯L2 发光，电流表有示数。当再闭合开关S1时，下列有关说法正确的是 ()
A．灯 L2变暗 B．电流表示数不变
C．灯 L2 变亮 D．电流表示数变大
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 并联电路中，各支路互不影响，并联电路中干路中的电流等于各支路电流的和，据此分析灯泡亮度的变化和电流表示数的变化。
【解答】 由图可知，先闭合开关S，灯泡L2接入电路中，灯L2发光，电流表测量通过灯泡L2的电流；
当再闭合开关S1时，该电路为并联电路，由于并联电路中各支路互不影响，所以灯L2的亮度不变，通过灯泡L2的电流不变；
在并联电路中，干路中的电流等于支路电流的和，所以干路中的电流变大，电流表示数变大；
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
4．（2024八上·杭州月考）如图所示电路，闭合开关，小灯泡和均正常发光，两电表都有示数，下列判断不正确的是（　　）
A．电流表的示数比的小
B．用电压表测两端电压表示数相等
C．仅断开只有一个表有示数
D．灯被短路时，不发光
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 分析电路图，先确定两灯的连接方式、两电流表和两开关的位置，再根据并联电路的电流特点分析判断。
【解答】 解：A、图中两个灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过L1的电流，电流表A2的示数比A1的小，故A正确；
B、两个灯泡并联，由并联电路电压的规律可知用电压表测L1、L2两端电压表示数相等，故B正确；
C、开关S2在干路上，控制整个电路，仅断开S2两个电表都没有示数，故C错误；
D、两个灯泡并联，若灯L1发生短路，L2同时短路，L2不能发光，故D正确。
故选：C。
5． A、B两灯和滑动变阻器按如图所示连接，电源电压保持不变。 闭合开关，当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时，A、B两灯的发光亮度为（　　）
A．A灯变暗，B灯变亮 B．A灯变亮，B灯变暗
C．A、B两灯都变亮 D．A、B两灯都变暗
【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 由电路图可知，滑动变阻器与灯泡B并联，然后再与灯泡A串联，根据滑动变阻器滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的电阻如何变化，并联电阻如何变化，根据串联电路特点判断两灯泡电压如何变化，然后由电功率公式判断灯泡 电功率如何变化，进一步判断灯泡亮度如何变化。【解答】由电路图可知，滑片 P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则并联电阻变大。
根据串联电路电压与电阻成正比可知，并联电压变大，那么灯泡B两端的电压变大。
电源电压不变，根据U总=U并+UA可知，则灯泡A 两端的电压变小。
灯泡A两端的电压变小，灯泡B两端的电压变大，由电功率公式 可知，灯泡A的功率变小，灯泡变暗，灯泡B的功率变大，灯泡变亮。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6．在如图所示的电路中，电源电压为6V。当闭合开关后，电灯都不亮。现用电压表检查各段电路的电压，结果下列判断中不正确的是（　　）
A．甲灯发生了断路，而乙、丙两灯没有问题
B．电源和丙灯没有问题，而甲、乙两灯发生断路
C．开关接触不良而断路，而电灯可能都没有问题
D．丙灯发生了断路，而甲、乙两灯肯定没有断路
【答案】D
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】 闭合开关灯泡不亮原因有两个：灯泡处发生短路或断路，其它位置发生断路。 电压表连接在电路中无示数，原因有二：与之并联的用电器短路，除与之并联的用电器以外的其它部位断路，据此对各个选项进行分析即可。
【解答】A.如果甲灯发生了断路，而乙、丙两灯没有问题，电压表无论接在b、c两点还是c、d两点时都是断路状态，均无示数，故A正确不合题意；
B.如果甲、乙两灯发生断路，电压表无论接在b、c两点还是c、d两点间都是断路状态，均无示数，故B正确不合题意；
C.如果开关断路，电压表无论接在b、c两点还是c、d两点间都是断路状态，均无示数，故C正确不合题意；
D.如果丙灯发生断路，电压表连接在c、d两点时，测量电源电压，应该有示数，而实际上没有示数，说明甲灯或乙灯断路，故D错误符合题意。
故选D。
7．如图所示的电路中，a、b、c为三个接线柱，闭合开关后灯泡不亮，已确定是由于灯泡断路或短路引起的。在不拆开电路的情况下，有同学用电流表或电压表进行检查判断，下列判断正确的是（　　）
A．把电流表接在a、b间，断开开关，电流表无示数说明灯泡短路
B．把电流表接在b、c间，闭合开关，电流表有示数说明灯泡断路
C．把电压表接在a、b间，断开开关，电压表有示数说明灯泡断路
D．把电压表接在b、c间，闭合开关，电压表有示数说明灯泡短路
【答案】B
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】当电压表或电流表并联在电路两点之间时，如果它们有示数，那么说明它们与两极之间为通路；如果没有示数，那么说明它们与两极之间为断路，据此分析判断。
【解答】A.把电流表接在a、b间，断开开关，如果电流表有示数，说明电路是通路，即灯泡处发生短路；如果电流表无示数，说明电路是断路，即灯泡处发生断路，故A错误；
B.把电流表接在b、c间，闭合开关，如果电流表有示数，说明灯泡断路，电流表和变阻器组成通路；如果电流表无示数，说明灯泡处发生短路，电流表相当于与导线并联，因此无电流从电流表通过，故B正确；
C.把电压表接在a、b间，断开开关，电压表有示数，说明从电源正极经电压表、灯泡、变阻器到电源负极组成串联通路，即灯泡短路；如果电压表无示数，说明电路有断路，也就是灯泡断路，故C错误；
D.把电压表接在b、c间，闭合开关，如果电压表有示数，说明从电源正极经电压表、变阻器到电源负极组成串联通路，即灯泡开路；如果电压表无示数，说明灯泡短路，电压表相当于与导线并联，故D错误。
故选B。
8．（2024八上·拱墅期末）小乐在实验室里连接了如图所示的电路，则有（　　）
A．小灯泡并联，电压表测电源电压
B．小灯泡串联，电压表测L2两端的电压
C．若灯泡L1短路，则电压表示数为零
D．若灯泡L2短路，则电压表示数为3V
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电压的测量及电压表的使用；电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】 AB.只有一条电流的路径是串联，有多条路径是并联；
C.电压表并联在谁的两端就是测量的谁的电压。
D.短路时导体的两端没有电压，根据串联电压特点分析其他导体的电压。
【解答】 AB.由实物电路可知，电流从电源正极出发，依次经过开关、灯泡L1、灯泡L2，最后回到负极，电压表并联在L2两端，所以电压表测量的是L2的电压，两灯泡串联，此时两个小灯泡都发光，故A错误，B正确；
C.若灯泡L1短路，L1的电压为0，根据串联电压特点知，则电压表示数为电源电压，图中两节干电池，大约3V，故C错误；
D.若灯泡L2短路，L2的电压为0，电压表示数为零，故D错误。
故选B。
9．（2023八上·平湖期末）如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是()
A．滑片向右移动时，电压表示数变小
B．滑动变阻器的最大阻值为60Ω
C．滑片移动过程中，两电表示数的比值不变
D．电源电压为6V，R1的阻值为10Ω
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】A.由图甲可知，该电路为R0和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；串联电路具有分压的特点，用电器电阻越大，分压越多，据此分析滑动变阻器两端的电压如何变化；
B.滑动变阻器接入电路阻值最大时，由欧姆定律可知电路中的电流最小，根据图乙中的数据利用的变形式可求出滑动变阻器的最大阻值；
C.根据欧姆定律得出两电表示数的比值变化情况；
D.利用串联电路的电压特点和欧姆定律，根据图乙中的数据分别列出两组电源电压的表达式，将两组表达式联立即可解出电源电压和R0的阻值。
【解答】 A.由图甲可知，该电路为R0和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；
当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由串联电路的分压规律可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误；
B.当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知最小电流为I小=0.1A，此时电压表示数为5V，即滑动变阻器两端的电压为UR=5V，
由可知滑动变阻器的最大阻值为：，故B错误；
C.由上述分析可知，电压表并联在R两端，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知两电表示数的比值，而变阻器的阻值在滑片左移或右移时会变化，则两电表示数的比值发生变化，故C错误；D.由图乙可知，当电路中的电流为I1=0.6A时，电压表示数为0V，即滑动变阻器两端的电压为0V，
则电源电压为：U=I1R0=0.6A×R0-----①
当电路中的电流为I2=0.4A时，电压表的示数为2V，即滑动变阻器两端的电压为UR'=2V，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压为：U=UR'+I2R0=2V+0.4A×R0-----②
联立①②解得：U=6V，R0=10Ω，
故D正确；
故选D。
10．（2024八上·杭州月考）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中正确的是（　　）
①可能灯泡L断路②可能灯泡L短路③可能电阻R断路④可能电阻R短路
A．只有①②正确 B．只有③④正确
C．只有①③正确 D．只有①②③正确
【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 电路正常工作时，电阻R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯L两端的电压，由各选项给出的故障分析电表的变化则可得出正确答案。
【解答】解：由图可知，电路正常工作时，电阻R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯L两端的电压。
①若灯泡L断路，电路中无电流，电流表示数变为0，即电流表示数变小，电压表测量电源电压，电压表示数变大，故①正确；
②若灯泡L短路，电路中阻值变小，根据可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电压表示数为0，电压表示数变小，故②正确；
③若电阻R断路，电路中无电流，电流表和电压表示数都为零，故③错误；
④若电阻R短路，电路中阻值变小，根据可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电压表测量电源电压，电压表示数变大，故④错误。
综上所述，故A正确，BCD错误。
故选：A。
阅卷人 二、填空题
得分
11．（2024八上·拱墅期末）如图是一种课间定时音乐播放装置的原理图。有电流通过时，“播放器”播放音乐；
到达设定时间时，“定时开关”自动断开。闭合开关S，当“定时开关”处于断开状态时，指示灯亮　 　（选填“会”或“不会”），播放音乐；到上课时间时，“定时开关”处于　 　（选填“闭合”或“断开”）状态，播放器不工作。
【答案】会；闭合
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】电路没有短路或者断路时，电路有电流经过播放器，“播放器”播放音乐，电路有短路或者断路时，电路没有电流经过播放器，“播放器”不播放音乐。
【解答】闭合开关S，当“定时开关”处于断开状态时，电路接通，指示灯亮，“播放器”播放音乐，到上课时间时，“定时开关”处于“闭合”状态，导致“播放器”被短路， 播放器不工作。
12．（2023八上·长兴月考）如图所示是一种定时课间播放音乐的装置原理图。当有电流通讨“播放器"时，会播放音乐．“定时开关“到达设定时间，自动断开，否则闭合。闭合开关S，开关S未到达设定时间时，播放器　 　(填“有”或“无")电流，定时开关断开时，播放器与指示灯　 　(填“串联"或“并联”)
【答案】无；串联
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）根据图片分析电路的串并联关系即可。
（2）用电器首尾相连为串联，并排连接在电路两点之间为并联。
【解答】（1）根据图片可知，当闭合开关S，未到达设定时间时，定时开关闭合，此时播放器被短路，即没有电流经过播放器；
（2） 定时开关断开时，播放器与指示灯首尾相连在电路中，则二者串联。
13．（2023八上·义乌月考）某反恐小组的拆弹专家下在拆除恐怖分子设置在飞机上的定时爆炸装置（如图所示），为使爆炸装置停止工作，应剪断线　 　（填“a”或“b”），拆除前起爆器上　 　电流通过。（填“有”或“没有”）
【答案】a；没有
【知识点】串、并联电路的设计；电路的动态分析
【解析】【分析】 装置在拆除前，起爆器被短路，起爆器不工作；如果剪断a线，则电路处于断路状态，没有电流通过。
【解答】为使爆炸装置停止工作，应剪断线 a，这样电路就会因没有电源而处于断路状态；
装置在拆除前，起爆器被短路，所以不工作，起爆器上没有电流通过；
故答案为：a，没有。
14．（2023八上·长兴期末）如图所示电路中，若电路中仅有一处故障，类型为断路，且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障位置。
（1）应选择如下方案 。
A．将一个电流表接入到Q点
B．将一个电压表接入到QM之间
C．将一个电压表接入到MN之间
（2）请写出选择方案后，闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障：　 　。(写出一种情况即可)
【答案】（1）A
（2）滑动滑动变阻器的滑片，若电流表示数有变化，则 R1断路；若电流表示数不变，则 R2断路
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】（1）根据电流表和电压表判断电路故障的知识判断；
（2）根据选择的实验方案确定对应的现象即可。
【解答】（1）根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2并联。
将电流表接入Q点时，如果R1发生断路，那么此时电路表只测变阻器的电流，因此移动滑片时，电流表的示数会发生改变。否则，电流表的示数不发生改变，故A符合题意；
将电压表接入QM之间，此时电压表被并联的导线短路。无论哪个电阻断路，电压表都没有示数，故B不合题意；
将电压表接入MN之间时，电压表与R2并联，此时测电源电压。无论哪个电阻断路，它的示数始终为电源电压，故C不合题意。
故选A。
（2）闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障：滑动滑动变阻器的滑片，若电流表示数有变化，则 R1断路；若电流表示数不变，则 R2断路。
阅卷人 三、解答题
得分
15．（2023八上·丽水）某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示，用电压表的示数大小表示体重的大小。
其中电源电压恒为6V，定值电阻R0为10Ω，电压表量程为0～3V，R是压敏电阻（阻值随平板受到的压力大小变化而变化），R的阻值与平板受到压力F对应的部分数据如下表，平板质量不计。
压力F/N 0 60 200 500 900 1500
压敏电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5
（1）体重秤上不站人时，电压表读数为　 　伏。
（2）小明站在平板上称量时，电压表指针指在2.4V处，则小明的体重为多少牛？
（3）该秤的电源使用时间过长后电压会变小，这将导致体重的测量值如何变化？并说明理由。
【答案】（1）1.5
（2）500牛
（3）将导致体重的最大测量值增大。理由是：电压表最大测量值和定值电阻的阻值不变，即电路中的最大电流不变，而总电压减少，导致压敏电阻的电压减少，根据欧姆定律，得出压敏电阻的阻值会更小，从表格中看出，阻值越小，压力越大。从而导致体重的测量最大值增大。
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）首先根据表格确定压敏电阻受到压力为0时的电阻，然后根据R总=R0+R计算出总电阻，最后根据串联电路的分压规律计算电压表的示数；
（2）首先根据串联电路的分压规律计算出压敏电阻的阻值，再根据表格确定此时压敏电阻受到的压力即可；
（3）首先根据电源电压的变化确定压敏电阻的电压变化，再根据欧姆定律分析压敏电阻的阻值变化，最后根据表格确定压敏电阻受到压力的变化即可。
【解答】（1）根据表格可知，当体重秤上不站人时，压敏电阻受到的压力为0，此时压敏电阻的阻值为30Ω；
则此时的总电阻为：R总=R0+R=10Ω+30Ω=40Ω；
在串联电路中，电压与电阻成正比，即：；
；
解得：U0=1.5V；
即此时电压表的示数为1.5V。
（2）当电压表的示数为2.4V时，压敏电阻的电压U=U总-U0=6V-2.4V=3.6V；
在串联电路中，电压与电阻成正比，即：；
；
解得：R=15Ω；
根据表格可知，此时压敏电阻受到的压力为500N；
即小明的体重为500N。
16．（2023八上·东阳期末）如图为电子秤测量原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R的阻值为20欧，电流表量程选择”0~0.6A”，电压表量程选择”0~3V”。滑动变阻器上标有”30Ω，1A”，内置电阻丝绕成的线圈总长为12cm。当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。
（1）根据需求，可以将　 　表的表盘进行改装，用来显示重力大小(填”电压”或”电流”)。
（2）当秤盘不放任何重物时，电流表的示数为多少安？
（3）若下图使用的弹簧所受拉力与弹簧的伸长量的关系为：=300N/m。为保证电路安全，图中电子秤最大可以称量多重的物体？
【答案】（1）电压
（2）解：R=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω
I= 0.12A
（3）解：当秤盘内物体越重，电压表示数越大。为保证电路安全，电压表最大为3伏。
滑动变阻器被测部分电阻为：R'= =25Ω
弹簧身长量为：△x=12cm× =10cm=0.1m
最大称重为：G=F=300N/m×0.1m=30N
【知识点】影响电阻大小的因素；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】当开关闭合时，电路中电流如下图所示
从图中可以看出移动滑动变阻器的滑片，R2接入电路的阻值不变，电流表的示数不变，电压表测量的是R2中a到滑片p两端的电压，因此滑片往下滑时，电压表的示数变大
【解答】（1）根据需求，放的物体越重，电表的示数越大，故应选择电压表的表盘进行改装，用来显示重力的大小
（2）无论秤盘放不放任何重物，接入电路的总电阻R始终不变，R=R1+R2
再根据欧姆定律带入计算
（3 ）当秤盘内物体越重，电压表示数越大。为保证电路安全，电压表最大为3伏，当电压为3V时，根据R'= 可以算出滑动变阻器被测部分电阻
根据电阻丝的阻值与长度成正比可以计算出弹簧的伸长量△x
再利用 =300N/m 可以算出弹簧的拉力F，拉力即等于称的重力
故答案为（1）电压 （2）0.12A （3）30N
17．（2023八上·乐清期末）自制电子身高测量仪。学习小组分别设计了甲、乙、丙三图所示测量仪。所用材料规格均相同。其中：电压表量程为0~3V，电流表量程为0～0.3A，定值电阻R=15Ω，电源电压恒为4.5V。R是固定的、竖直放置的硬电阻棒长10cm，总电阻为30Ω，其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比，金属杆cd和MP（右端Р是滑片）与电路接触良好，电阻不计。
评价指标 优秀 良好 待改进
指标a 两只电表均安全 一只电表安全 两电表会损坏
指标b 身高越高，电压表示数越大。 身高越高，电压表示数越小。 电压表示数不能显示身高
指标C 刻度均匀 刻度不均匀 无正相关
（1）R在丙图电路中的作用是　 　。
（2）按“评价指标b”，乙图的评价等级是　 　。
（3）有小组认为丙图中的电流表示数一直都不变。请计算丙图中电流表的示数大小。
（4）标刻度。身高为168Cm的小成同学用乙图测量时，电流表示数为0.15A。若将电压表改装成身高仪，则电压表刻度盘2.7V处应标上身高　 　cm。
（5）产品迭代。上述三只电表都不能实现电压表示数与身高成正比。请在丁图中再加以改装：将电压表安装在最合适的位置，从而达到指标c为优秀等级。
【答案】（1）通过电压表的示数变化确定身高的变化
（2）优秀
（3）0.1A
（4）170.5
（5）
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）根据电压表与R并联分析分析R的作用。
（2）根据电阻与长度的关系，以及U=IR分析电压表的示数随身高的变化规律；
（3）首先根据R总=R+R0计算总电阻，然后根据计算电流表的示数；
（4）首先根据身高为168cm时电流表的示数计算出总电阻的数值，再根据欧姆定律计算电压为2.7V时的总电阻，然后二者比较总电阻的增大量，这就是变阻器阻值的变化量，接下来根据“电阻与长度成正比”计算变阻器接入的长度的变化量，最后与原来的身高相加即可。
（5）在串联电路中，电压与电阻成正比，当人的身高增大时，让电压表并联部分的电阻增大，就能满足要求，据此分析解答。
【解答】（1）在丙图中，电压表与电阻R的上半部分并联，则通过电压表的示数变化确定身高的变化。
（2）在乙图中，变阻器与R0串联，电压表则变阻器的电压。在串联电路中电压表的示数与电阻成正比，而变阻器的阻值与接入的长度成正比。那么身高增大时，变阻器接入的长度变大，接入的阻值变大，则电压表的示数变大，则指标b应该为“优秀”。
（3）丙图中，变阻器R与定值电阻R0串联，变阻器始终全部接入电路，即总电阻不变，那么总电流不变。
此时的总电阻为：R总=R+R0=30Ω+15Ω=45Ω；
此时的总电流为：。
（4） 身高为168Cm的小成同学用乙图测量时，电流表的示数为0.15A，
则此时的总电阻为：；
当电压表的示数为2.7V时，
根据串联电路电压与电阻成正比得到：；
解得：R总'=37.5Ω；
则总电阻增大了：△R=37.5Ω-30Ω=7.5Ω；
那么变阻器的长度增大：△L=；
那么此时身高为：168cm+2.5cm=170.5cm；
即2.7V对应身高170.5cm。
（5）如下图所示：
当升高增大时，变阻器的滑片向上移动，则变阻器接入的阻值变大，那么电压表的示数也变大。由于总电流保持不变，根据U=IR可知，电压表的示数与身高的变化量成正比，即刻度均匀的，则指标C达到优秀的标准。
18．（2023八上·南浔期末）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压Ｕ恒为15Ｖ，定值电阻Ｒ0＝10Ω，Ｒ1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cｍ，阻值为20Ω。弹簧上端固定，滑片Ｐ固定在弹簧下端且与Ｒ1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体Ｍ通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80Ｎ。当水位处于最高位置A时，Ｍ刚好浸没在水中，此时滑片Ｐ恰在Ｒ1最上端；当水位降至最低位置B时，Ｍ的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量△Ｌ的关系如图乙所示。闭合开关Ｓ，试问：
（1）水位下降时，金属棒接入电路的长度　 　，电压表示数　 　。（两空均选填“增大”或“减小”）
（2）当水位降至最低位置B时，弹簧伸长量△Ｌ是　 　cｍ。
（3）当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？
【答案】（1）减小；减小
（2）40
（3）解：I＝U/R ＝15V/(20Ω+10Ω)=0.5A
U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】
①水位下降时，圆柱体M受到浮力减小，对弹簧测力计的拉力增大，P向下滑动，金属棒接入电路的长度减小。根据串联电路分压特点可知，R1两端电压减小，即电压表示数减小。
②（3）也可以利用串联电路分压特点进行计算。
【解答】
（1）①水位下降时，圆柱体M受到浮力减小，对弹簧测力计的拉力增大，P向下滑动，金属棒接入电路的长度减小。
②根据串联电路分压特点可知，R1两端电压减小，即电压表示数减小。
（2）当水位降至最低位置B时，Ｍ的下表面刚好离开水面，说明此时M不再受到水的浮力，所以此时弹簧拉力等于物体重力80N，故△Ｌ=40cm。
（3）利用欧姆定律计算出串联电路的电流，再根据电流和电阻计算电压。
19．（2021八上·温州期中）小明同学设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，一个自然长度L=1m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的。工作时迎风板总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连．迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。定值电阻R=300Ω，电源电压为12V，无风时，弹簧处于原长，闭合开关，电压表的示数U1=3.0V。压力F与弹簧压缩长度x的关系如图所示。提示：风速一定时，风对单位面积的风力是一定。
（1）某时刻风吹迎风板，电压表的示数变为U2=2.0V，求此时作用在迎风板上风力的大小。
（2）若其他条件不变，将R换成阻值更大定值电阻，怎样改变迎风板的面积使得原来的风速对应原来的电压表示数，写出你的分析过程。
【答案】（1）解：定值电阻R=300Ω，定值电阻R两端电压U1=12V-3V=9V，则
I1= =0.03A
R杆= =100Ω ，
100Ω/100cm=1Ω/cm
U2=2.0V
则 U1=10V
I= =0.033A
R杆=U2/I=2.0V/0.033A=60Ω
由于金属杆1Ω/cm，60Ω对应的长度为60cm，即弹簧被压缩了40cm
根据F=（13 N／cm） X=13×40N=520N
（2）解：减小迎风面积，换了更大阻值的R后，相同的风速，要使分压不变，则金属杠的阻值要比原来大，则风力F要变小，F=PS，风速不变即P不变，S要变小
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；电路的动态分析
【解析】【分析】定值电阻R与金属杆串联，风力越大，金属杆接入电路的电阻越小，电路电流越大，定值电阻R两端的电压就越大，金属杆两端的电压就越小；据此分析解答。
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