【初中物理,中考电学计算专题-单个电路及多个电路计算】电路初中物理

单个电路及多个电路计算 模块一 单个电路计算 例题精讲 【例1】★★ 如图所示,已知电阻R1=8Ω、R2=4Ω,电流表A的示数是0.6A,则电流表A1的示数(  ) A. 0.1A B. 0.2A C. 0.4A D. 0.6A 考点:
并联电路的电流规律. 解析:
因两灯并联,则两灯的电流之比----① I1+I2=0.6A-------② 联立得I1=0.2A. 答案:
B 【测试题】 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数为0.4A,则通过R1的电流是________A,电阻R2的阻值为_______Ω. 考点:
欧姆定律的应用;
并联电路的电流规律;
并联电路的电压规律. 解析:
由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流, ∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和, ∴通过R1的电流:
I1=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A, ∵并联电路中各支路两端的电压相等, ∴由I=可得,电源的电压:
U=I1R1=0.2A×10Ω=2V, 电阻R2的阻值:
R2==5Ω. 答案:
0.2;
5. 【例2】★★★ 如图所示电路中,电流表A1、A2、A3的示数比为5:3:1,则电阻R1、R2、R3之比为(  ) A.1:3:5 B. 3:5:15 C. 1:1:2 D. 2:2:1 考点:
欧姆定律的应用. 解答:
设A1的示数为5A,则A2的示数为3A,A3的示数为1A, 因三电阻并联,所以I1+I2+I3=5A,I2+I3=3A,I3=1A;

解得I2=2A,I1=2A;

所以R1:R2:R3=::. 答案:
C 【测试题】 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,电阻R2=R3=20Ω.闭合开关,电流表A1和A2的示数之比为3:2,则电阻R1等于(  ) A. 5Ω B. 10Ω C. 15Ω D. 20Ω 考点:
欧姆定律的应用. 解析:
由欧姆定律,根据电流表A1和A2的示数之比可得:
,R1=10Ω. 答案:
B 模块二 开关不同闭合方式的多个电路计算 例题精讲 【例3】★★ 如图所示,电源电压3V保持不变,S1闭合、S2断开,电流表示数为0.1A.断开电路后,将电压表、电流表的位置互换,当开关S1、S2均闭合,电流表示数为0.15A,则R1的电阻是_________Ω,R2的电阻是________Ω. 考点:
欧姆定律的应用;
并联电路的电压规律;
电阻的串联;
电路的动态分析. 解析:
当S1闭合、S2断开,等效电路图如下图所示:
则电源的电压U=I(R1+R2)=0.1A×(R1+R2)=3V-------① 当将电压表、电流表的位置互换后开关S1、S2均闭合时,等效电路如下图所示:
则电源的电压U=I1R1=0.15A×R1=3V--------② 由①②两式可得:R1=20Ω,R2=10Ω. 答案:
20;
10. 【测试题】 如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比是1:5,由此可知,电阻R1与R2之比是(  ) A.5:1 B. 1:5 C. 1:4 D. 4:1 考点:
电路的动态分析;
并联电路的电压规律;
欧姆定律. 解析:
由图可知,开关断开时只有R1接入电路,开关闭合时两电阻并联, ∵开关S断开时电流表测量通过R1电流,开关S闭合时,电流表测量干路电流, ∵电源电压保持不变, ∴闭合开关S前后通过电阻R1的电流不变, ∴I1:I=1:5, ∴I1:I2=1:4, ∵I=,两电阻并联U1=U2, ∴I1R1=I2R2, ∴. 答案:
D 【例4】★★ 如图所示电路图中,定值电阻R1:R2:R3=3:2:3,电源电压不变.开关S闭合前,电压表的示数为U,开关S闭合后,电压表的示数为U′,则U:U′ 等于(  ) A. 5:4 B. 1:1 C. 4:3 D. 5:3 考点:
欧姆定律的应用;
串联电路的电流规律;
电阻的串联. 解析:
开关S闭合前,三电阻串联,电压表测R1和R2两端的电压之和, 电压表的示数U= U总, 当开关S闭合后,R1与R3串联,电压表测R1两端的电压, 电压表的示数U′= U总, ∵R1:R2:R3=3:2:3,R1=R3=1.5R2, ∴U:U′=U总:U总=:
=. 答案:
A 【测试题】 如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知R1:R2=1:4,则开关S闭合前后通过R2的电流之比及R2两端的电压之比分别是(  ) A. 4:5,5:4 B. 4:5,4:5 C. 5:4,4:5 D. 5:4,5:4 考点:
欧姆定律的应用;
电阻的串联. 解析:
⑴ 开关断开时,R1和R2串联, 通过R2的电流I2=I=, R2两端的电压U2=I2R2= ;

⑵开关闭合时,电路为R2的简单电路, 所以,R2两端的电压U2′=U,通过的电流I2′= ;

所以,I2:I2′= :
=4:5,U2:U2′=:U=4:5. 答案:
B 【例5】★★★ 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表V1读数为36V,电流表A读数为3A,电压表V2读数为24V,则R1:R3=__________;
断开开关S后,电流表A读数变为1.5A,此时电压表V1和V2示数的比值是__________. 考点:
欧姆定律的应用;
电阻的串联;
电路的动态分析. 解析:
⑴由电路图可知,闭合开关S,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R1两端的电压,电流表测电路中的电流, ∵I=, ∴R1的阻值:
R1===8Ω, 电路中的总电阻:
R==12Ω, ∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和, ∴R3=R-R1=12Ω-8Ω=4Ω, ∴R1:R3=8Ω:4Ω=2:1;

⑵断开开关S后,三电阻串联,电压表V1测R1和R3两端的电压之和,电压表V2测R1和R2两端的电压之和,电流表测电路中的电流, 此时电路中的总电阻:
R′==24Ω, 则R2=R′-R1-R3=24Ω-8Ω-4Ω=12Ω, 此时电压表V1和V2示数的比值:
. 答案:
2:1;
3:5.   【测试题】 如图所示的电路中,三个电阻R1、R2、R3的阻值分别为1Ω、2Ω、3Ω,开关闭合后,通过三个电阻的电流之比为________,电流表A1、A2和A3的内阻均可忽略,它们的示数分别为I1、I2和I3,则I1:I2:I3=________. 考点:
欧姆定律的应用;
并联电路的电流规律;
并联电路的电压规律. 解答:
由电路图可知,三电阻并联,电流表A1测R2和R3支路的电流之和,电流表A2测R1和R2支路的电流之和,电流表A3测干路电流;

∵并联电路中各支路两端的电压相等, ∴根据欧姆定律可得:
IR1=, IR2=, IR3=, ∴IR1:IR2:IR3=::
=6:3:2;

∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和, ∴I1=IR2+IR3=+=, I2=IR1+IR2=+=, I3=IR1+IR2+IR3=++=, I1:I2:I3=::
=5:9:11. 答案:
6:3:2;
5:9:11. 【例6】★★★ 如图所示,电源电压恒定,当S接a时,电流表A1与A2的示数之比为m:n;
当S接b时,电流表A1与A2的示数之比为k:m;
则R2与R3的电阻之比为(  ) A.mnk/(n-m) B. m(m-k)/k(n-m) C. k(m-n)/(m-k) D. m(n-k)/(n-m) 考点:
欧姆定律的应用. 解析:
当S接a或接b时,电源电压U恒定,对R1的电流无影响都为I1, ⑴当S接a时,∵I1=IA1,IA2=I1+I2,∴I2=IA2-IA1, 又∵A1与A2示数之比是IA1:IA2=m:n,∴I1:I2=m:(n-m), ∵I=,∴R=,R1:R2= =I2:I1=(n-m):m ①. ⑵当S接b时,∵I1=IA1,IA2=I1+I3,∴I3=IA2-IA1, 又∵A1与A2示数之比是IA1:IA2=k:m,∴I1:I3=k:(m-k), ∵I=,∴R=,R1:R3= =I3:I1=(m-k):k ②. 由①②可知,. 答案:
B 【测试题】 如图所示,电源电压恒定,当S接a时,电流表A1与A2的示数之比为3:5;
当S接b时,电流表A1与A2的示数之比为2:3,则R2与R3的电阻之比为(  ) A. 9:10 B. 4:3 C. 3:4 D. 5:2 考点:
并联电路的电流规律;
欧姆定律的应用. 解析:
解:当S接a或接b时,电源电压恒定,对R1的电流无影响都为I1, 当S接a时 由A1与A2示数之比是3:5,知,I1:I2=3:2,则R1:R2=2:3. 当S接b时,由A1与A2示数之比是2:3,知,I1:I3=2:1,则R1:R3=1:2,故R2:R3=3:4. 答案:
C 【例7】★★★ 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,R3的阻值不等于零,当断开开关S后,电压表的示数为6V,当闭合开关S后电压表的示数的可能值在____到____之间. 考点:
欧姆定律的应用. 解析:
当S断开时,由电阻R1、R2和R3组成串联电路;

电源的电压为:
U=,即U=(10Ω+20Ω+R3)------① 当S闭合时,电阻R1被短路,R2、R3组成串联电路;

电源的电压为:
U=(R2+R3),即U=(20Ω+R3)-----------② 由①②可得:U2′=6V+ 当R3→0时,U2′=9V 当R3→∞时,U2′=6V ∴S闭合后电压表取值范围为6V<U2′<9V. 答案:
6V;
9V. 【测试题】 如图所示电路,电源电压保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω,R3的阻值不为零,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数为6V,当开关S1、S2都闭合时,电压表的示数可能为(  ) A. 6V B. 8V C. 9V D. 11V 考点:
欧姆定律的应用. 解析:
解:⑴当开关S1闭合,S2断开时,电阻R1、R2、R3串联,电压表测量的是电阻R2两端的电压等于6V,此时电路中的电流为I==0.3A,则电阻R1两端的电压U1=IR1=0.3A×10Ω=3V,此时电阻R3两端的电压U3=U-3V-6V=U-9V;

⑵当开关S1、S2都闭合时,电阻R1被短路,电压表仍然测量的是电阻R2两端的电压,但是电路的总电阻减小,总电流增大,电压表的示数会增大,因此电压表示数会大于6V.但是电阻R3两端的电压U3也会增大,电源电压不变,一开始U3=U-3V-6V=U-9V,故此时电压表的示数会小于9V. 综上分析,电压表的示数大于6V小于9V,故选项中只有8V符合要求. 答案:
B 模块三 换电表的多个电路计算 例题精讲 【例8】★★ 如图所示,电源电压U保持不变,在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,测得U甲:U乙=4:3;
断开开关S,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,此时I甲:I乙是(  ) A. 3:1 B. 1:3 C. 1:1 D. 4:3 考点:
欧姆定律的应用. 解析:
由电路图可知,甲、乙同时为电压表,开关闭合时,两电阻串联,电压表甲测R1两端电压,电压表乙测R2两端电压;

∵I=,并且通过两电阻的电流I相等, ∴两电阻阻值之比:;

两电表都是电流表,开关断开时,两电阻并联,电流表甲测R2的电流,乙测R1的电流, 两电阻并联,它们两端的电压U相等, 通过两电表的电流之比:
. 答案:
D 【测试题】 如图所示,电源电压保持不变,a,b同时为电压表,当闭合开关S后,两表示数Ua:Ub=2:3;
若断开开关S,a,b同时为电流表时,两表示数Ia:Ib是(  ) A. 2:3 B. 1:1 C. 3:2 D. 2:5 考点:
欧姆定律的应用;
串联电路的电流规律;
并联电路的电压规律. 解析:
由电路图可知,a、b同时为电压表,开关闭合时,两电阻串联,电压表a测R1两端电压,电压表b测R2两端电压, ∵I=,通过两电阻的电流I相等, ∴两电阻阻值之比:;

两电表都是电流表,开关断开时,两电阻并联,电流表a测R2的电流,b测R1的电 流,两电阻并联,它们两端的电压U相等,通过两电表的电流之比:
. 答案:
A 【例9】★★★ (多选)如图所示,电源电压不变,R1、R2、R3为三个定值电阻,已知电阻R1的阻值为20Ω.开关S闭合后,电压表V1的示数为12V,电压表V2的示数为10V,电流表的A示数为0.4A;
若断开开关S,将电压表V1换成电流表A1,电压表V2换成电流表A2,再将开关S闭合后,测得A1的示数为I1,A2的示数为I2.则下列说法正确的是(  ) A.电阻R2的阻值为10Ω B. 电源电压为18V C.电流表A1的示数I1=2.7A D. I1与I2的比值为10:9 考点:
欧姆定律的应用;
串联电路的电流规律;
并联电路的电流规律;
串联电路的电压规律;
并联电路的电压规律. 解析:
分析电路结构,画出等效电路图, ①原图等效电路图如图甲所示;

②将电压表V1、V2换成电流表A1、A2时等效电路图如图乙所示;

A、从电路图可知,电压表V1测R1、R2串联后的总电压,U1+2=12V,I=0.4A, 根据I=得, R1+2==30Ω, ∴R2=R1+2-R1=30Ω-20Ω=10Ω,故A正确;

B、设电源电压为U,分析电路图,根据欧姆定律和串联电路的电压规律,可以列出方程组如下:
I(R1+R2)=U1+2 I(R2+R3)=U2+3I(R1+R2+R3)=U, 将数据分别代入后得, 0.4A×(20Ω+10Ω)=12V 0.4A×(10Ω+R3)=10V 0.4A×(20Ω+10Ω+R3)=U, 解得:R3=15Ω,U=18V,故B正确;

C、从等效电路图可以看出电路表A1测R2R3并联后的电流, ∵I=, ∴通过R2的电流I2′==1.8A, 通过R3的电流I3′==1.2A, 根据并联电路的电流特点,则I1=I2′+I3′=1.8A+1.2A=3A,故C错误;

D、从等效电路图可以看出电路表A2测R1R2并联后的电流, ∵I=, ∴通过R1的电流I1′==0.9A, 又通过R2的电流I2′=1.8A, 根据并联电路的电流特点,则I2=I1′+I2′=0.9A+1.8A=2.7A, 则,故D正确. 答案:
ABD 【测试题】 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,电阻R2与R3的阻值均为10Ω.闭合开关S,电流表A1和A2的示数之比为3:2.若把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2.则下列选项正确的是(  ) A.R1=5Ω B. R1=20Ω C. U1:U2=3:4 D. U1:U2=3:2 考点:
欧姆定律的应用;
串联电路的电流规律;
并联电路的电流规律;
并联电路的电压规律. 解析:
⑴由电路图可知,三电阻并联,电流表A1测R1和R2支路的电流,电流表A2测R2和R3支路的电流, ∵并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和, ∴根据欧姆定律可得:
, 解得:R1=5Ω;

⑵若把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后,三电阻串联,电压表V1测R2和R3两端的电压之和,电压表V2测R1和R3两端的电压之和, ∵串联电路中各处的电流相等,且总电阻等于各分电阻之和, ∴. 答案:
A 模块四 接线端变化的多个电路计算 例题精讲 【例10】★★★ 如图所示,电阻R1与R3相等,电阻R2与R4相等.现有一个两端电压为10V的电源,当把该电源接在A、B两个接线端时,电压表的示数为7.5V,电阻R1两端的电压为U1.当把该电源接在C、D两个接线端时,电压表的示数为5V,电阻R2两端的电压为U2.则U1:U2=_______,R1:R2=_______. 考点:
欧姆定律的应用. 解析:
根据串联电路电压特点电阻R1与R3相等,则R1与R3两端的电压相等,同理电阻R2与R4两端的电压相等. , , . 答案:
1:2;
1:3. 【测试题】 如图,电阻R1与R3相等,电阻R2与R4相等.现有一个两端电压为10V的电源,当把该电源接在A、B两个接线端时,电压表的示数为7.5V,电阻R1两端的电压为U1.当把该电源接在C、D两个接线端时,电压表的示数为5V,电阻R2两端的电压为U2.则下列选项不正确的是(  ) A. U1:U2=1:2 B. R1:R5=1:3 C. R2:R5=1:2 D. R1:R2=1:3 考点:
欧姆定律的应用;
串联电路的电压规律. 解析:
根据串联电路电压特点电阻R1与R3相等,则R1与R3两端的电压相等,同理电阻R2与R4两端的电压相等. 所以A,C,D的结果是正确的,B是错误的. 答案:
B