电路分析及应用参考答案及试题解析

电路分析与应用参考答案与试题解析一．选择题（共13小题）1．（2021•深圳）高铁每节车箱都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车箱中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”．以下所示电路图能实现上述目标的是（）A．B．C．D．分析：两间厕所的门都关上时指示灯才会发光说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联且控制灯泡．解答：解：A、由电路图可知，两开关都闭合时灯泡发光，符合题意，故A正确；B、由电路图可知，闭合任意一个开关，灯泡都发光，不符合题意，故B不正确；CD、由电路图可知，闭合S2时指示灯亮，再闭合S1时指示灯不亮，且会发生电源短路，故CD不正确．故选A．2．（2021•黄冈）2021年黄冈市利用如图l所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了躯体柔韧性测试．测试者向前推动滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大．假设琦同窗设计了四种电路（如图2所示）模拟测试，并要求电路中滑动变阻器的滑片向右滑动时，电表示数增大．其中符合要求的电路是（）A．A B．B C．C D．D分析：先识别电路，然后根据压力的改变，判断滑动变阻器接入电路的阻值的变化，再根据欧姆定律判断电压表和电流表示数的变化．解答：解：A、电路为并联电路，电流表测量变阻器的电流，当滑片向右滑动时时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电流表的示数减小，故A选项错误；B、电路为并联电路，电流表测量定值电阻的电流，电流表的示数不变，故B错误；C、电路为串联电路，电压表测量变阻器两端的电压，当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，串联电路起分压作用，所以变阻器分得的电压变大，电压表的示数变大，故C选项正确；D、电路为串联电路，电压表测量定值电阻两端的电压，当压力增大时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中电流变小，定值电阻的阻值不变，因此电压表的示数变小，故D选项错误．故选C．3．（2021•岳阳）如下图，电源电压维持不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左移动进程中（）A．滑动电阻器阻值变大B．灯泡亮度变大C．电流表示数变小D．电压表示数变小考点：电路的动态分析；滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用；电阻的串联；电功率的计算．专题：应用题；压轴题；电路和欧姆定律；电能和电功率；电路变化分析综合题．分析：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据P=UI求出灯泡实际功率的变化，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡亮暗的变化．解答：解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；滑动变阻器的滑片向左移动过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，故A不正确；∵I=，∴电路中的电流变大即电流表的示数变大，故C不正确；灯泡两端的电压变大即电压表的示数变大，故D不正确；∵P=UI，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，∴灯泡的实际功率变大，灯泡亮度变大，故B正确．故选B．点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小和分析好滑片移动时对电路的影响．4．（2021•营口）如下图的电路中，电源两头的电压维持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移，以下说法中不正确的选项是（）A．电流表A的示数变小B．电压表V l的示数不变C．电压表V2的示数变大D．电压表V l与电压表V2的示数之和保持不变考点：电路的动态分析；串联电路的电压规律；滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用．专应用题；压轴题；电路和欧姆定律；电路变化分析综合题．分析：闭合开关S后，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压；根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器R2两端的电压变化以及电压表V l与电压表V2的示数之和的变化．解答：解：闭合开关S后，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压；将滑动变阻器的滑片P向右移时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，∵I=，∴电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A正确；定值电阻R1两端的电压变小，即电压表V l的示数变小，故B不正确；∵串联电路中的总电压等于各分电压之和，∴滑动变阻器R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故C正确；∵电压表V l与电压表V2的示数之和等于电源的电压，且电源的电压不变，∴电压表V l与电压表V2的示数之和保持不变，故D正确．故选B．5．（2021•盐城）小明将酒精气体传感器、电阻R与电压表组成如下图电路，闭合开关，将传感器慢慢靠近装有酒精的杯口上方，发觉电压表示数慢慢增大，此进程中（）A．通过传感器的电流逐渐减小B．传感器两端的电压逐渐增大C．传感器的电阻逐渐减小D．传感器的电阻逐渐增大考点：电路的动态分析；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用．专题：应用题；信息给予题；电路和欧姆定律；电路变化分析综合题．分析：由电路图可知，电阻R与酒精气体传感器电阻串联，电压表测R两端的电压；根据感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方时，电压表示数逐渐增大，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，酒精气体传感器的电阻变小，据此可知酒精传感器电阻的变化；根据串联电路的电压特点得出传感器两端的电压变化．解答：解：由电路图可知，电阻R与酒精气体传感器电阻串联，电压表测R两端的电压；∵将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方时，电压表示数逐渐增大，∴根据欧姆定律可知，电路中的电阻变小，酒精气体传感器的电阻变小，即传感器的电阻逐渐减小，故C正确、D不正确；此时电阻R两端的电压变大，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴传感器两端的电压逐渐减小．故选C．点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，知道电压表示数逐渐增大时电路中的总电阻要减小是解题的关键．6．（2021•威海）如下图电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，以下判定正确的选项是（）A．电压表示数变小，电流表示数变大B．电压表示数变小，电流表示数变小C．电压表示数变大，电流表示数变小D．电压表和电流表的示数的比值不变分析：由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流；根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，再根据欧姆定律得出电压表和电流表的示数比值的变化．解答：解：由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，∵I=，∴电路中的电流变大，即电流表的示数变大，∵U=IR，∴定值电阻R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故ABC不正确；∵电压表和电流表的示数的比值等于定值电阻R1的阻值，∴电压表和电流表的示数的比值不变，故D正确．故选D．点评：本题考查电路的动态分析，利用欧姆定律即可求解；但要注意电压表的接法，当电压表接在电源两端时，测量的为外部电路上的电压．7．（2021•宿迁）如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R2是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就能够够明白油箱内油面的高度，当油面上升时（）A．电压表和油量表示数都变小B．电压表和油量表示数都变大C．电压表示数变大，油量表示数变小D．电压表示数变小，油量表示数变大考点：电路的动态分析；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用．专题：应用题；电路和欧姆定律；电路变化分析综合题．分析：当油量发生为化时，浮标随之运动，带动与浮标相连的指针运动，则可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律电路中电流的变化和和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点判断电压表示数的变化．解解：由电路图可知，R1与不正确R2串联，油量表（电流表）测电路中的电流，电压答：表测不正确R2两端的电压．当油面上升时，不正确R2接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，∵I=，∴电路中的电流变大，即油量表的示数变大，故AC不正确；∵U=IR，∴R1两端的电压变大，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，∴R2两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B不正确，D正确．故选D．8．（2021•日照）某型号天燃气泄漏检测仪器的电路如图甲所示，图中R为气敏电阻，其阻值R与天然气浓度β的转变关系如图乙所示，已知R0为定值电阻，电源电压恒定不变，用此仪器检测天然气是不是泄漏，那么以下判定正确的选项是（）A．天然气浓度增大时，电压表示数变小B．天然气浓度减小时，电流表示数变大C．天然气浓度增大时，电路消耗的总功率变小D．无论天然气浓度怎样变化，电压表与电流表示数的比值不变分析：由图甲可知两电阻串联，电压表测量R0两端的电压；由图乙可知气敏电阻的性质，由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化．解答：解：由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小，故由欧姆定律可得电路中电流增加，即电流表示数增大，由U0=IR0可知，气敏电阻两端的电压会增大，即电压表的示数会变大；这时根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大；所以A、C 说法错误；由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的减小而升高，故由欧姆定律可得电路中电流减小，即电流表示数减小，但是根据欧姆定律知电压表与电流表示数的比值为R0的阻值，而R0为定值电阻阻值不变，所以B说法错误，D说法正确．故选D．点评：本题考查学生对图象的认知及欧姆定律的使用，从图中得出气敏电阻的阻值与温度的变化关系是本题的突破口．9．（2021•杭州）某档案馆的保密室进出门有以下要求：甲、乙两资料员必需同时用各自的钥匙（S甲、S乙别离表示甲、乙两资料员的钥匙）使灯亮才能进入保密室；而馆长只要用自己的钥匙（S馆长表示馆长的钥匙）使灯亮就能够够进入保密室．以下电路中符合上述要求的是（）A ．B．C．D．解答：解：由题意可知，甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙使灯亮才能进入保密室说明两者不能独立工作、相互影响即为串联；馆长只要用自己的钥匙使灯亮就可以进入保密室说明馆长的钥匙开关与与甲、乙资料员钥匙开关并联，且灯泡位于干路；由选项可知C符合，ABD不符合．故选C．10．（2005•顺义区）一名同窗在做实验时，需要阻值为5欧的电阻一个，但手边只有4欧和10欧的电阻各两个，那么以下方法可行的是（）A．将两个4欧的电阻串联起来B．将两个10欧的电阻并联起来C．将两个4欧的电阻并联起来D．将两个10欧的电阻串联起来分析：根据“串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大，和并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小”去解答．也就是利用R总=R1+R2和=+求出等效电阻．解答：解：A、由R总=R1+R2=4Ω+4Ω=8Ω，不符合题意，故A错误；B、由=+=+=，解得R总=5Ω，符合题意，故B正确；C、由=+=+=，解得R总=2Ω，不符合题意，故C错误；D、由R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω，不符合题意，故D错误；故选B．点评：此题主要考查电阻的串联和电阻的并联这一知识点；串联电路相当于增加了电阻的长度，所以阻值增大，并联电路相当于增加了电阻的横截面积，所以阻值减小．11．（2021•重庆）在如下图的电路中，当开关S闭合后（）A．若A表是电流表，B表是电压表，则电阻R1、R2并联B．若A表是电流表，B表是电压表，则电阻R1、R2串联C．若A表是电压表，B表是电流表，则电阻R1、R2并联D．若A表是电压表，B表是电流表，则电阻R1、R2串联分析：电流表应串联在电路中使用，电压表应并联在电路中使用．填上电表后的电路不能发生断路或短路．解答：解：AB、A表是电流表，B表是电压表，此时电阻R1、R2并联，电流表测的是的电流，电压表测的是这个并联电路的电压，故选项A正确、B错误．CD、A表是电压表，B表是电流表，电阻R1发生短路，没有电流通过，故CD错误．故选A．点评：本题考查了电流表和电压表的使用方法，以及填电表的原则：不能使电路发生断路或短路．电流表是与用电器串联使用，电压表是与用电器并联使用．12．（2021•朝阳区）如下图实验电路相对应的电路图是以下图中的（）A．B．C．D．分析：从实物图可以判断出是并联电路，且S1控制L1，S2控制整个电路，故可以选择出正确的答案．解答：解：A、从该电路图中可以看出，两灯泡并联，并且两开关分别控制两条支路，故A 不合题意；B、从该电路图中可以看出，两灯泡串联，两个开关同时控制串联电路；故B不合题意；C、从该电路图中可以看出，两灯泡并联，两个开关都在干路中同时控制并联电路；故C不合题意；D、从电路图中可以看出，两灯泡并联，S1控制L1，S2控制整个电路，故D符合题意．故选D．13．（2021•义乌市）如下图的四个电路中，电源及各灯泡规格均相同．当开关闭合时，电流表读数最大的是（）A．只有甲B．只有乙C．甲和丙D．甲和丁分析：电源电压一定，由欧姆定律可知，电阻越小，电流越大；分析清楚电路结构，应用欧姆定律判断通过电流表的电流大小，然后答题．解答：解：设每个灯泡电阻为R，电源电压为U，由电路图可知，甲丁两电路中，灯泡并联，总电阻为，电流表测干路电流，I甲=I丁==；乙图中，两灯泡串联，电流表测干路电流，I乙=；丙图中两灯泡并联，电流表测其中一个支路的电流，I丙=，故甲丁电流表示数最大，乙的示数最小；故选D．二．填空题（共2小题）14．（2021•自贡）如图，电源电压维持不变，当开关S由断开到闭合时，电流表的示数将变大，电压表与电流表示数的比值将不变（填“变大”“变小”或“不变”）．解答：解：（1）当开关断开时，灯泡L与电阻R串联，电压表测量电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流；当开关S闭合时，灯泡L被短路，只有R工作，电压表测量电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流，此时电路中的总电阻变小，根据I=可知电路电流变小，即电流表的示数变大；（2）∵=R，且电阻R的阻值不变，∴电压表与电流表示数的比值不变．故答案为：变大；不变．点评：本题考查了电阻的串联和欧姆定律的应用，关键是开关闭合前后电路变化的分析，难点是把电压表与电流表示数的比值转化为定值电阻的阻值进行处理．15．（2021•营口一模）如下图，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路，R1为定值电阻．当闭合开关S，A板上受到的压力F增大时，电流表示数将变小，电压表的示数将变大．（选填“变大”、“变小”或“不变”）分析：由电路图可知，R1、R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据压力的变化判断滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化．解答：解：由电路图可知，R1、R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；压力F增大时，R2接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，∵I=，∴电路中的电流变小，即电流表的示数变小；∵U=IR，∴定值电阻R1两端的电压变小，∵串联电路总电压等于各分电压之和，∴滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大．故答案为：变小；变大．点评：本题考查了学生对滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律的掌握和运用，分析电路图，确认电路的连接方式是突破口，确认电压表的测量对象是关键．三．解答题（共5小题）16．（2021•西城区）把阻值别离为20Ω和30Ω的两个电阻并联起来，其等效电阻为12Ω．分析：根据并联电路的特点计算，可以求出并联电阻的等效电阻．解答：解：由等效电路的特点知=+，得R并===12Ω，17．（2005•青岛）两个电限R1、R2并联，假设其总电阻为R，请你依照欧姆定律归并联电路的电流、电压特点，证明：R=．分析：并联电路的电流规律：I=I1+I2；并联电路的电压规律：U=U1=U2；根据欧姆定律，用电阻和电压表示并联电路电流的规律，即可得出结果．解答：解：∵I=I1+I2，∴又∵U=U1=U2∴即R=．18．（2007•重庆）如下图电路，R1=R2=12Ω，电源电压为18V．求：（J）R1、R2并联后的总电阻是多少？（2）电流表的示数是多少？分析：（1）根据并联电路电阻的关系进行分析，即n个相同电阻并联时，总电阻R=；（2）根据I=即可求出电流的大小．解答：已知：R1=R2=12Ω，U=18V求：R，I解：（1）由并联电路总电阻与各支路电阻的关系得：，因为R1=R2，所以R==；（2）根据欧姆定律答：两个电阻并联后的总电阻为6Ω，电流表的示数为3A．19．（2021•南京二模）计算：2020年5月1日起，驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任，酒精检测仪可检测驾驶员是不是酒后驾车．凡酒精气体含量在（O．2一）mg/mL之内为饮酒驾车，达到或超过mL者为醉酒驾车．检测仪原理如图1所示，其中R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的电阻与酒精气体含量的关系如图2所示．电路中电源电压恒为9V．当酒精气体含量为零时，电压表示数为1V．当被检测的驾驶员吹气lOs后，电压表示数变成3V．（1）定值电阻R1的阻值为多大？（2）通过计算回答该驾驶员的酒精气体含量属于饮酒驾车仍是醉酒驾车？分析：根据图象得出，当酒精气体含量为零时R2的阻值；（1）得出先根据串联电路电压的特点求出R2两端电压，然后根据欧姆定律求出电路的电流，最后根据欧姆定律的变形公式求出R1的阻值；（2）先根据欧姆定律求出电路的电流，然后根据串联电路电压的特点求出R2两端电压，最后根据欧姆定律的变形公式求出R2的阻值．解答：解：（1）根据图2可知，当酒精气体含量为零时，R2的阻值为80Ω；U2=U﹣U1=9V﹣1V=8V，I===，R1===10Ω；（2）当被检测的驾驶员吹气lOs后，电路中的电流：I′===，U2′=U﹣U1′=9V﹣3V=6V，R2′===20Ω．由图象得：此时酒精气体含量大于mL，属于醉酒驾车．答：定值电阻R1的阻值为10Ω．20．（2021•大庆）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路，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，其函数图象如图乙所示．当滑动变阻器滑片滑动打最下的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，安培表示数有无转变？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时，物体的质量增加了多少千克？考点：欧姆定律的应用．专题：计算题；压轴题；图析法．分析：（1）根据图甲所示电路图，分析电路结构，看托盘中物体质量增加时，电路电阻是否变化，然后根据欧姆定律判断安培表示数是否变化．（2）由于乙可以找出电压为9V时所对应的物体质量；由串联电路特点求电阻R0两端的电压，然后由欧姆定律求出电路电流，最后由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．（3）由图乙求出电压随质量的变化关系，然后求出电压表示数增加时，物体质量的增加量．解答：解：（1）由图甲所示电路图可知，托盘中物体质量增加时，滑动变阻器接入电路的阻值不变，电路电阻不变，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流不变，安培表示数不变．答：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）由图乙可知，电压表示数为9V时，托盘中物体质量m=6kg；此时电阻R0两端的电压U0=U1﹣U2=12V﹣9V=3V，电路电流I===，滑动变阻器的最大阻值R滑===30Ω；答：当电压表示数为9V时，托盘中物体的质量是6千克；滑动变阻器的最大阻值是30欧姆．（3）由图乙可知，电压表示数月托盘中物体质量成正比，U=km，其中k==kg，则U=kg×m，当△U=时，△m===；答：当电压表示数每增加时，物体的质量增加了千克．点评：分析清楚电路结构、由图乙所示图象找出电压与物体质量的关系是正确解题的关键．。