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八上科学专题十三：电路分析及应用（一）
一、基础知识巩固
（一）串联电路的特点

（1）串联电路中的电流处处相等，即 。
（2）串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和，即U＝ 。
（3）串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，即R＝ 。
注意：导体的阻值大小与导体的材料、横截面积、长度等因素有关。把几个导体串联起来，相当于增加了导体的 ，所以几个导体串联后的总电阻比任何一个串联导体的电阻都 。
（二）串联电路中的分压作用
串联电路中各电阻分得的电压与电阻阻值成 。电阻越大，分得的电压 。

二、例题精选
例1. 为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用，有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，其简化电路如图所示，其中定值电阻R0＝20Ω，电源电压恒为8V，R为酒精气体传感器，电流表有“0～0.6A”和“0～3A”两个量程，经过多次实验，得出酒精气体传感器的阻值与酒精气体浓度的关系，如下表所示。
酒精气体浓度/（mg/mL）
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
酒精气体传感器的阻值R/Ω
60
40
30
20
16
13
11
10.5
10
请回答下面问题：
（1）电流表所选量程应为 。
（2）由上表可知，当酒精气体浓度增大时，酒精气体传感器R的电阻会 ，电流表示数会 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）按规定，若酒精气体浓度在0.2mg/mL～0.8mg/mL之间，属于酒驾；等于或大于0.8mg/mL为醉酒驾车，当电流表的示数为0.2A时，酒精气体浓度为 mg/mL，属于 （填“正常驾驶”、“酒驾”或“醉酒驾车”）。
例2．如图所示电路中定值电阻R1＝5Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。当滑片在a端时，电流表示数为0.6A，滑片在b端时电压表示数为2V。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值。

例3. 小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示。电源电压保持3V不变，电流表量程为0~1A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏。测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。
（1）电阻R0的阻值为多少？
（2）当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为多少？

四、当堂巩固
1．在一个电路中安装了两盏电灯、一个开关、一个电源，闭合开关两盏电灯能正常发光。要用探究方法来判断这两盏电灯的连接方式是串联还是并联，某学习小组进行了讨论，四个同学都发表了自己的观点。以下哪个观点可以推断这两盏电灯肯定是串联的( )
A．开关能同时控制这两盏灯的亮与灭
B．用电流表分别测出这两盏灯都发光时的电流，发现电流不相等
C．用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电压，发现它们的电压相等
D．用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电压，发现它们的电压不相等
2．如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是( )
A．UAB＞UBC，IAB＝IBC
B．UAB＜UBC，IAB＝IBC
C．UAB＞UBC，IAB＜IBC
D．UAB＝UBC，IAB＜IBC
3．闭合开关 S 后，两相同电压表的指针偏转都如图乙所示，则 L1和 L2两灯的电阻之比为( )

A．1：4 B．4：1 C．1：5 D．5：1
4．如图所示，是小宝同学做探究实验时的电路图，电路中的两只相同的电压表选用了不同的量程，测量时，两只电压表的指针恰好指在同一位置处，电压表 V1和 V2的示数之比是 ，选择0~15V 量程的电压表是 。

5．如上右图所示， AB 间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路， Rl 为定值电阻。当闭合开关 S , A 板上受到的压力 F 增大时：
(1)电流表示数将 ，电压表的示数将 。
(2)此装置可做为压力计使用，为使压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大，应把 （选填“电流表”或“电压表” ) 改装为压力计。
6. 热敏电阻广泛应用于控制电路中，其阻值会随环境温度的改变而改变。图甲中，电源电压 U=6 伏，
是小量程电流表，其允许通过的最大电流为 0 . 02 安，滑动变阻器 R 的铭牌上标有“ 200Ω 3A ”字样， R1为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示。闭合开关 S ，求：
(1)环境温度为 10 ℃ ，电路中电流为 0 . 01 安时， R 两端的电压。
(2)图甲电路可以正常工作的最高环境温度。

7. 如图甲所示，是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它是利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘、弹簧下端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA间是可伸缩的导线，当盘中没有放物体时，滑片在滑动变阻器最上端a处，电压表示数为零。已知电阻R0＝10Ω，电源电压U1为12V，电压表量程为0～9V，已知电压表示数U2和放在托盘中物体质量m成正比，其函数图像如图乙所示。当滑动变阻器滑片滑动到最下的b处时电压表示数为9V。（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内）
求： （1）当增加托盘中物体质量时，安培表示数有无变化？说明理由。
（2）当电压表示数为9V时，托盘中物体的质量为多少千克？滑动变阻器的最大阻值为多少欧姆？
（3）当电压表示数每增加0.3V时，物体的质量增加了多少千克？

四、回家作业
1．如右图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后 ( )
A．电压表的示数变大 B．电流表的示数变大
C．电路中的总电阻变大 D．电压表的示数变小
2．如图所示，开关 S 闭合后，小灯泡不发光，电流表无示数。这时用电压表测得 a、b 两点间和c、d 两点间的电压均为零，而 a、d 间和c、d 间的电压均不为零，这说明（ ）
A．电源接线柱接触不良
B．开关的触片或接线柱接触不良
C．电流表接线柱接触不良
D．灯泡灯丝断了或灯座接触不良
3．如图所示电路中，电源电压 U＝4 . 5 伏，且保持不变，定值电阻 R1＝5 欧，变阻器 R2最大阻值为 20 欧，电流表量程为 0~0 . 6 安，电压表量程为0~3 伏。为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是( )
A．0~10欧 B．0~20欧 C .5~20欧 D. 2 . 5~10 欧

4. 如甲图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示，则R1的阻值为 Ω。当滑动变阻器的滑片P在中点时，两电表的示数对应于乙图中的 点（填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）。
5． 轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯，若四个车门中任意一个车门未关好，该指示灯会一直发光，其工作原理如图所示。
（1）请具体说明保护电阻R0的作用 。
（2）指出该电路的一处不足 。
6. 亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图所示，其中电源两端电压U＝4V（恒定不变），电压表量程为0～3V，R0是定值电阻，R0＝300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：
（1）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？
（2）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？

八上科学专题十三：电路分析及应用（一） 教师版
一、基础知识巩固
（一） 串联电路的特点

（1）串联电路中的电流处处相等，即 I＝I1＝I2＝…＝In 。
（2）串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和，即U＝ U1＋U2＋…Un 。
（3）串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，即R＝ R1＋R2＋…＋Rn 。
注意：导体的阻值大小与导体的材料、横截面积、长度等因素有关。把几个导体串联起来，相当于增加了导体的 长度 ，所以几个导体串联后的总电阻比任何一个串联导体的电阻都 大 。
（二）串联电路中的分压作用
串联电路中各电阻分得的电压与电阻阻值成 正比 。电阻越大，分得的电压 越大 。

二、例题精选
例1. 为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用，有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，其简化电路如图所示，其中定值电阻R0＝20Ω，电源电压恒为8V，R为酒精气体传感器，电流表有“0～0.6A”和“0～3A”两个量程，经过多次实验，得出酒精气体传感器的阻值与酒精气体浓度的关系，如下表所示。
酒精气体浓度/（mg/mL）
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
酒精气体传感器的阻值R/Ω
60
40
30
20
16
13
11
10.5
10
请回答下面问题：
（1）电流表所选量程应为 。
（2）由上表可知，当酒精气体浓度增大时，酒精气体传感器R的电阻会 ，电流表示数会 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）按规定，若酒精气体浓度在0.2mg/mL～0.8mg/mL之间，属于酒驾；等于或大于0.8mg/mL为醉酒驾车，当电流表的示数为0.2A时，酒精气体浓度为 mg/mL，属于 （填“正常驾驶”、“酒驾”或“醉酒驾车”）。（1）0～0.6A （2）变小 变大 （3）0.3 酒驾
例2．如图所示电路中定值电阻R1＝5Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。当滑片在a端时，电流表示数为0.6A，滑片在b端时电压表示数为2V。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值。
（1）3V （2）10Ω
例3. 小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示。电源电压保持3V不变，电流表量程为0~1A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏。测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。
（1）电阻R0的阻值为多少？
（2）当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为多少？
（1）3Ω （2）16N
四、当堂巩固
1．在一个电路中安装了两盏电灯、一个开关、一个电源，闭合开关两盏电灯能正常发光。要用探究方法来判断这两盏电灯的连接方式是串联还是并联，某学习小组进行了讨论，四个同学都发表了自己的观点。以下哪个观点可以推断这两盏电灯肯定是串联的( D )
A．开关能同时控制这两盏灯的亮与灭
B．用电流表分别测出这两盏灯都发光时的电流，发现电流不相等
C．用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电压，发现它们的电压相等
D．用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电压，发现它们的电压不相等
2．如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是( A )
A．UAB＞UBC，IAB＝IBC
B．UAB＜UBC，IAB＝IBC
C．UAB＞UBC，IAB＜IBC
D．UAB＝UBC，IAB＜IBC
3．闭合开关 S 后，两相同电压表的指针偏转都如图乙所示，则 L1和 L2两灯的电阻之比为( A )

A．1：4 B．4：1 C．1：5 D．5：1
4．如图所示，是小宝同学做探究实验时的电路图，电路中的两只相同的电压表选用了不同的量程，测量时，两只电压表的指针恰好指在同一位置处，电压表 V1和 V2的示数之比是 1：5 ，选择0~15V 量程的电压表是 V2 。

5．如上右图所示， AB 间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路， Rl 为定值电阻。当闭合开关 S , A 板上受到的压力 F 增大时：
(1)电流表示数将 减小 ，电压表的示数将 增大 。
(2)此装置可做为压力计使用，为使压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大，应把 电压表（选填“电流表”或“电压表” ) 改装为压力计。
6. 热敏电阻广泛应用于控制电路中，其阻值会随环境温度的改变而改变。图甲中，电源电压 U=6 伏，
是小量程电流表，其允许通过的最大电流为 0 . 02 安，滑动变阻器 R 的铭牌上标有“ 200Ω 3A ”字样， R1为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示。闭合开关 S ，求：
(1)环境温度为 10 ℃ ，电路中电流为 0 . 01 安时， R 两端的电压。
(2)图甲电路可以正常工作的最高环境温度。
( l ) 5V (2) 50℃
7. 如图甲所示，是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它是利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘、弹簧下端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA间是可伸缩的导线，当盘中没有放物体时，滑片在滑动变阻器最上端a处，电压表示数为零。已知电阻R0＝10Ω，电源电压U1为12V，电压表量程为0～9V，已知电压表示数U2和放在托盘中物体质量m成正比，其函数图像如图乙所示。当滑动变阻器滑片滑动到最下的b处时电压表示数为9V。（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内）
求： （1）当增加托盘中物体质量时，安培表示数有无变化？说明理由。
（2）当电压表示数为9V时，托盘中物体的质量为多少千克？滑动变阻器的最大阻值为多少欧姆？
（3）当电压表示数每增加0.3V时，物体的质量增加了多少千克？
（1）当增加托盘中物体质量时，安培表示数不变，因为电路总电阻不变，电源电压不变
（2）6千克 30欧姆 （3）0.2千克
四、回家作业
1．如右图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后 ( B )
A．电压表的示数变大 B．电流表的示数变大
C．电路中的总电阻变大 D．电压表的示数变小
2．如图所示，开关 S 闭合后，小灯泡不发光，电流表无示数。这时用电压表测得 a、b 两点间和c、d 两点间的电压均为零，而 a、d 间和c、d 间的电压均不为零，这说明（ D ）
A．电源接线柱接触不良
B．开关的触片或接线柱接触不良
C．电流表接线柱接触不良
D．灯泡灯丝断了或灯座接触不良
3．如图所示电路中，电源电压 U＝4 . 5 伏，且保持不变，定值电阻 R1＝5 欧，变阻器 R2最大阻值为 20 欧，电流表量程为 0~0 . 6 安，电压表量程为0~3 伏。为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是( D )
A．0~10欧 B．0~20欧 C .5~20欧 D. 2 . 5~10 欧

4. 如甲图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示，则R1的阻值为 10 Ω。当滑动变阻器的滑片P在中点时，两电表的示数对应于乙图中的 B 点（填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）。
5． 轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯，若四个车门中任意一个车门未关好，该指示灯会一直发光，其工作原理如图所示。
（1）请具体说明保护电阻R0的作用 开门时保护指示灯，关门后保护电源 。
（2）指出该电路的一处不足 不能确定哪个门未关好或保护电阻一直在耗能 。
6. 亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图所示，其中电源两端电压U＝4V（恒定不变），电压表量程为0～3V，R0是定值电阻，R0＝300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：
（1）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？
（2）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
（1）2.4V （2）80℃

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