电学分类讨论典型例题.doc
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初一分类讨论典型例题
以下是初一分类讨论典型例题:
1.分类讨论正方形的对角线问题:设正方形的边长为a,b,c,求对角线长度d。
解题过程中需要用到勾股定理、直角三角形的边长关系等知识点。
2.分类讨论三角形的分类问题:设三角形的三边为a,b,c,求三角形的分类。
解题过程中需要用到三角形的分类定理、直角三角形的边长关系等知识点。
3.分类讨论平行四边形的对角线问题:设平行四边形的两对邻边分别为a,b,c,d,求对角线长度。
解题过程中需要用到勾股定理、平行四边形的对角线定理等知识点。
4.分类讨论圆的分类问题:设圆的半径为r,直径为d,求圆的分类。
解题过程中需要用到圆的直径、半径、面积等知识点。
5.分类讨论函数的分类问题:设函数的定义域为[a,b],值域为[0,1],求函数的分类。
解题过程中需要用到函数的定义、值域等知识点。
高二物理电学经典例题(10题)1.题目:一个电路中有两个电阻,R1 = 100Ω 和R2 = 200Ω。
求这两个电阻串联后的总电阻R串,以及并联后的总电阻R并。
解析:串联:R串= R1 + R2 = 100Ω + 200Ω = 300Ω并联:1/R并= 1/R1 + 1/R2 = 1/100Ω + 1/200Ω = 3/200Ω,所以R并= 200Ω / 3 ≈ 66.67Ω2.题目:一个电阻为50Ω的电阻器与一个电源串联,电源电压为12V。
求通过电阻器的电流强度I。
解析:根据欧姆定律:I = V / R = 12V / 50Ω = 0.24A3.题目:一个电容器的电容为4μF,与一个电阻为1000Ω的电阻器串联。
电容器初始不带电,当电源电压为9V时,求5秒后电容器的电荷量Q。
解析:时间常数RC = R x C = 1000Ω x 4 x 10^-6 F = 4秒初始电荷量Q0 = 04.秒后电荷量Q = Q0 x (1 - e(-5/4)) ≈ 05.题目:一个线圈在磁场中以恒定速度v = 10m/s移动,磁场强度B = 0.5T,线圈面积A = 0.02m^2。
求感应电动势E。
解析:根据法拉第电磁感应定律:E = B x A x v = 0.5T x 0.02m^2 x 10m/s = 1V6.题目:一个电路中有一个电阻R = 60Ω,通过它的电流I = 2A。
求电路的功率P。
解析:电路的功率P = I2 x 60Ω = 4 x 60 = 240W7.题目:两个电阻R1 = 100Ω 和R2 = 200Ω 并联后,接入一个电压为10V 的电路中。
求通过R1的电流I1。
解析:并联电路电压相等,所以U = 10VI1 = U / R1 = 10V / 100Ω = 0.1A8.题目:一个电容器与电源相连,充电后断开电源。
若电容器电容为2μF,充电后电压为5V,求电容器储存的电能W。
解析:电容器储存的电能W = 1/2 x C x U-6 F x (5V)-5 J9.题目:一个电阻R = 100Ω,通过它的电流强度随时间变化的关系为I = 0.2t A。
图10-5教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下: 待测电阻R x (约100 Ω);直流电流表(量程0~10 mA 、内阻50 Ω); 直流电压表(量程0~3 V 、内阻5 kΩ); 直流电源(输出电压4 V 、内阻不计); 滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A ); 开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。
【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <v A R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,I min =xA R R R E++=24 mA >10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流范围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化范围太小,仍不能用限流接法。
例2、 在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x ,现有如下器材:读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。
⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。
⑵写出主要的实验操作步骤。
【解本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表(或给定的电表不能满足要求时),可以用标析】 ⑵ 验电路如右图所示。
⑵①将S 2与R x 相接,记下电流表指针所指位置。
1.灯L1和L2以某种方式接在电压为18V的某电源时,两灯均正常发光:又将L1和L2以另一种方式接在电压为U的电源时,L2正常发光,此时L1的功率是其额定功率的16/25.已知L2的额定功率为8W,不考虑灯丝电阻变化且R1>R2。
求:(1)L1前后两次通过的电流I额1与I1之比;(2)电源电压U和L1的额定功率。
2.小明做“测小灯泡的电功率”实验时,所用器材有:电压为6V的电源,额定电压为 2.5V的小灯泡,标有“40Ω1A”的滑动变阻器以及符合实验要求的电压表、电流表、开关和导线。
1)如图甲所示是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“X”并补画出正确的连线。
(2)小明改正错误后,闭合开关前应将滑片P置于最________端。
(3)小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是W。
(4)若实验中电流表坏了,为了测量小灯泡的额定功率,小明又用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置,设计了如图丙所示的电路,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,接着保持滑片位置不变,将电压表的________点(选填“a”或“b”)接线改接到c点,观察并记录电压表示数U,则小灯泡的额定功率可表示为P额________ ;所选用的定值电阻R0的阻值不得超过________Ω。
【拓展】实验结束后,小明保持其它器材不动,只将图甲中的小灯泡换成定值电阻,来探究电流与电阻的关系,小明准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω.要完成这四次探究实验,则定值电阻两端电压的取值范围是________________。
3.在图a所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω,2A”字样.闭合电建S后,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为6V.求:(1)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2;(2)定值电阻R1的阻值;(3)先设想选择合适的电压表量程,并移动变阻器R2的滑片P,要求:使电压表的指针能处于图b所示的位置.甲同学认为应向左移动滑片P,乙同学认为应向右移动滑片P.请通过计算说明两位同学的操作能否符合要求?4.如图所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为10 V,滑动变阻器R1的规格为“10 Ω 1 A”。
初中物理电学大题经典例题好啦,今天咱们来聊聊初中物理电学里一个经典的大题,保证你听了以后不会觉得枯燥无味,反而能从中找到点乐趣。
你知道的,电学题目常常给人一种“哎呀,好难啊”的感觉,但咱们只要稍微理一理思路,别看那些公式,就像是过年时躲在纸箱里的红包,慢慢摸索,总能找到正确的答案。
所以今天咱们要聊的,基本就是常见的电路问题,什么电流、电压、欧姆定律啊这些,大家都不陌生吧?别担心,咱们一块儿捋捋,看能不能让它们变得简单有趣。
先说个常见的情境,假如你在做一个简单的电路实验,手里拿着电池、导线和电灯泡,想着:电池的电压给电流提供了能量,这电流通过导线,最终让灯泡发光。
光是这几句话,大家心里就能有点儿画面感了吧?不过,这一切的秘密就在于电流的流动和电阻的阻碍。
你会发现,如果电路里有了电阻,电流的大小就会发生变化。
这就像你走路,前面有个大石头挡着,路肯定就走不那么顺畅了。
讲到这儿,咱们得提到一个超级经典的公式:欧姆定律。
这可是电学的“金科玉律”,简直是电学世界的万能钥匙。
它告诉我们,电流大小与电压成正比,而与电阻成反比。
简单来说,电压越大,电流越强;电阻越小,电流越大。
想象一下,电流就像是一个不知疲倦的小人,电压就是他背后的推力,而电阻则是他走路时踩到的坑坑洼洼,越多坑,越难走。
是不是很形象?反正,咱们一提到电流大小,一定要想想这个公式:( I =frac{U{R ),其中 ( I ) 是电流,( U ) 是电压,( R ) 是电阻。
你只要记住这一点,后面各种电路问题都不成问题。
不过说实话,电学题目常常会把这些概念变得更复杂,尤其是当题目里有了多个电阻、多个电池、串联和并联这些情境时。
别急,冷静下来,逐步分析,咱们来举个例子,看看怎么解决。
假设有个电路,里面有两个电阻,一个电池,电阻是串联的。
你可能会想,哎,这和前面讲的似乎有点不一样。
那么我们就得想,串联电路中的总电阻是多少?嘿嘿,其实很简单,串联电路中的总电阻就是各个电阻的总和,听起来是不是简单多了?就是说,如果有两个电阻 ( R_1 ) 和 ( R_2 ),那么总电阻 ( R_{total = R_1 + R_2 ),就这么一回事。
在长期的初中教学实践中,本人逐步探索了一套电学综合问题教学方案,对于学生突破电学综合问题中的障碍有一定效果。
一、理清“短路”概念。
在教材中,只给出了“整体短路”的概念,“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路。
”而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题,如果导线不经过其他用电器而将某个用电器(或某部分电路)首尾相连就形成局部短路。
局部短路仅造成用电器不工作,并不损坏用电器,因此是允许的。
因它富于变化成为电学问题中的一个难点。
局部短路概念抽象,学生难以理解。
可用实验帮助学生突破此难点。
实验原理如图1,当开关S闭合前,两灯均亮(较暗);闭合后,L1不亮,而L2仍发光(较亮)。
为了帮助初中生理解,可将L1比作是电流需通过的“一座高山”而开关S的短路通道则比作是“山里的一条隧洞”。
有了“隧洞”,电流只会“走隧洞”而不会去“爬山”。
二、识别串并联电路电路图是电学的重要内容。
许多电学题一开头就有一句“如图所示的电路中”如果把电路图辨认错了,电路中的电流强度、电压、电阻等物理量的计算也随之而错,造成“全军覆没”的局面,所以分析电路是解题的基础。
初中电学一般只要求串联、并联两种基本的连接,不要求混联电路。
区分串、并联电路是解电学综合题的又一个需要突破的难点。
识别串、并联有三种方法,⑴、电流法;⑵、等效电路法;⑶、去表法。
⑴、电流法:即从电源正极出发,顺着电流的流向看电流的路径是否有分支,如果有,则所分的几个分支之间为并联,(分支前后有两个节点)如果电流的路径只有一条(无分支点),则各元件之间为串联。
此方法学生容易接受。
⑵、等效电路法:此方法实质上运用了“电位”的概念,在初中物理中,电压的概念,是通过“水位差”的类比中引入的。
那么,可借助于“高度差”进行类比,建立“一样高的电位”概念。
可以通过类比手法,例如:如果某学校三层楼上有初三⑴、初三⑵、初三⑶三个班级,二层楼上有初二⑴、初二⑵、初二⑶三个班级,那么初三年级与初二年级任意两个班级之间的“高度差”是一样的,都相差“一层楼”。
实用标准文案初中物理电学经典题型汇编一、串、并联电路电流特点欧的普通小灯泡1.某兴趣小组在研究“串联电路特点”的活动中,将一个阻值约为10LLLEDSLED不和一个灯亮而小灯泡灯串联后接入电路(如图甲)。
闭合开关,发现L猜想一:小灯泡处发生短路LED猜想二:灯电1亮。
针对这种现象,同学们提出了以下猜想:阻很大导致电路电流很小为了验证猜想,小组同学进行如下实验:LED灯的两端,实验一:将一根导线并联在图甲电路中根据观察到的现象否定了猜想一。
LED灯的电阻进行测量。
闭合开关实验二:利用电流表和电压表,按图乙所示的电路对依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如下表。
经分析,结果支持猜想二m电流电阻电压实验次)116.7 12 1.4 1114.3 1.6 14 2112.5 1.8 16 3…………(1)实验一中观察到的现象是。
(2)实验二中,某次测量时电压表示数如图丙所示,此时电压表读数为伏。
LED灯电阻的过程中,滑动变阻器的滑片向)在实验二测定端移动。
3(Lb(右)))22.3 (3(答案:1)灯泡发光(LED灯的两端并联上导线时,灯将会发光,所以)如果小灯泡没有短路,当在解析:(1小灯泡的发光就会否定猜测一;(2)由图示可知,电压表的量程为0——3V,指针所指的位置是2.3V;LED灯电阻很大导致电路电流很小,所以应让变阻器的电阻尽)由于猜想二是因为(3文档.b量减小,故把滑片向端移动。
串联电路考点:)如图甲是小明“探究并联电路电流特点”的电路图.实验中,他将一只电流表2.(1C、、AB根导线;三处,分别接在测得的数据如图甲中所示.完成此实验至少需要请指出小明就此得出结论的不科学之并联电路中干路电流等于;小明由此得出:处:,你认为可做出的改进措施是.S AAI=0.9A B AI=0.4L B1C AI=0.5L C2丙乙甲(2)小华用如图乙所示电路测量小灯泡的额定功率,小灯泡上标有“3.8V”的字样,A”,电源电压恒为6V.,滑动变阻器的规格是“20Ω 1 额定功率约1W①帮小华在图乙上补画导线,使其成为完整的实验电路.要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡变亮.②在实验中,小华不慎将电流表和电压表的位置接反了,则合上开关后看到的现象可能是AB.两电表均有示数,灯亮.只有电流表有示数,灯不亮CD.只有电流表有示数,灯亮.只有电压表有示数,灯不亮③排除故障后,小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片,当灯正常发光时,电流表的示A,测出的额定功率为 W .数如图丙所示,该电流值为④小华刚准备拆除电路结束实验时,同组的小红提出,在调节滑片使灯正常发光时,电压表的示数很难准确达到3.8V,可能因此造成一定的测量误差.她认为可以在小华第③步实验的基础上,对电路稍作改动,能提高测量数据的精确度.请帮小红补全测量步骤(补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点):a.断开开关,;b.闭合开关,,并读出此时电流表的示数;c.计算出灯的额定功率.答案:(1)6;各支路电流之和;没有多次实验,寻找普遍规律;改变灯泡规格或改变电池个数或串联滑动变阻器进行多次实验;(2)①如图;页22页,总2试卷第实用标准文案Ca.电压表换用“-”“3”两接线柱;并从灯泡两端换接到滑动变②;;③0.31.14;④阻器两端;b.调节滑动变阻器至电压表的示数为2.2V。
【例题1】如图所示电路,使灯L 1、L 2串联,应闭合开关 ,断开开关 ;要使L 1、L 2并联,应闭合开关 ,断开开关 ;如果闭合S 1、S 3,断开S 2,灯 亮;如果闭合 会出现短路,这绝不允许。
例题1 例题2【例题2】如图所示,已知R ₁ :R ₂=3:1,当开关S 闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比 U 甲:U 乙= ;当开关S 断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比 I 甲:I 乙= .【例题3】如图所示,当S 闭合时,电流表A ₁、A ₂的示数间的关系是 ;L ₁、L ₂两端的电压分别为2V、4V,则电压表V ₁、V ₂的示数分别是 、 。
例题3 例题4【例题4】如图所示,保持电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P 从中点向左移动,则回答下列问题:(1)在甲图中,电压表V 示数 ,电流表A 1示数 、A 2示数 。
(2)在乙图中,电压表V 1示数 ,电流表A 示数 、电压表V 2示数 。
【例题5】某电吹风工作6 min,能使如图所示的电能表的转盘转过120转,则该电吹风消耗的电能为 kW·h,电功率为 W,这些电能可供一只“220V 10W”的LED 灯正常工作 h,一只这样的LED 灯与一只“220V 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当,若LED 灯正常发光时的效率为80%,则白炽灯正常发光效率为 。
【例题6】利用欧姆定律解决下列问题.(1)某元件R 标有“3V 10Ω”,电源电压为4.5V,为了能让元件R 正常工作,应 联一个阻值为 Ω的定值电阻.(2)把一只标有“30Ω 0.3A”的定值电阻和一只标有“10Ω 0.6A”的定值电阻串联接入电路,在保证电路元件安全的前提下,电路两端允许加的最大电压是 V;若将它们并联接入电路,在保证电路元件安全的前提下,干路的最大电流是 A.【例题7】如图所示为小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置.油量表是由量程为0~0.6A 的电流表改装而成的,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.已知电源电压为12V,当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,油量表指针满偏;当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读数最小.则R0的阻值是 Ω,油量表的最小读数是 A;当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数是 A,据此推理油量表的刻度 (均匀/不均匀).【例题8】如图所示A、B分别为小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的关系图象,小灯泡的额定电压为8V。
初中物理电学例题分类全解析(完全版)有关摩擦起电两种电荷例题【例1】悬吊在丝线上的泡沫塑料小球,用一带电体去靠近,会发现小球先被吸引,与带电体接触后又立即就被带电体推开,这是为什么?【分析】根据吸引、接触、排斥这三个过程,用带电的特点和电荷相互作用的规律即可解释。
【解答】因为带电体有吸引轻小物体的性质,所以小球先被带电体吸引。
小球与带电体接触后小球带上与原带电体相同的电荷,由于同种电荷相斥,所以小球立即被带电体排斥而分开。
【例2】有甲、乙、丙三个小球,将它们两两靠近它们都相互吸引,如图1所示,那么下面的说法中正确的是[ ]A.三个小球都带电B.只有一个小球带电C.有两个小球带同种电荷D.有两个小球带异种电荷【分析】根据电荷相互作用的规律,带电体之间要么相互吸引,要么相互排斥。
因此,如果三个小球都带电,其中必有两个小球带同种电荷而相互排斥,因此可否定A与C。
如果只有一个小球带电,那么另两个不带电的小球之间不会发生相互吸引。
【解答】D【说明】判断这类轻小物体相互作用及带电体的带电问题,关键是必须明确自然界只存在两种电荷,且非相互吸引即相互排斥,而不带电的轻小物体与带正电的物体或带负电的物体都能相互吸引。
有关摩擦起电的原因原子结构例题【例1】如图1所示,已知验电器A带的是正电,验电器B带的电性未知。
现拿一根带有绝缘柄的金属棒去接触两验电器的金属球,如验电器A,B的金属箔张角不变,验电器B带什么电?为什么?如验电器A,B的金属箔张角都减小为零,验电器B带什么电?为什么?【分析】验电器B是带电的,只能是有多余电子而带负电或缺少电子而带正电,现拿一根带有绝缘柄的金属棒去接触两验电器的金属球,验电器A、B的电荷只能通过金属棒发生转移,而且如有电荷的转移只能是电子的转移。
【解答】(1)验电器A,B的金属箔张角不变,说明两验电器没有通过金属棒发生电荷的转移,所以验电器B带的是与A相同的正电荷。
(2)验电器A,B的金属箔张角都减小为零,说明两带电体相接触后都恢复成不带电的状态,这是电中和的现象,必定有电荷的转移。
电学综合题之分类讨论1、如图18所示,电源电压可调,定值电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2的规格为“5Ω3A”,灯泡L规格为“4V 1W”,且灯丝电阻不随温度变化。
只闭合开关S,灯泡L恰好正常发光。
(1)求灯泡正常发光时的电阻和此时的电源电压。
(2)开关S、S1、S2都闭合,在电路中正确连入A1、A2两个电流表,当变阻器连入电路的电阻恰为其最大阻值一半时,两电流表的示数分别如图乙、丙所示。
请判断电流表在电路中的位置并计算此时的电源电压。
2、如图10所示的电路中,电源电压为18V且不变,电阻R1为定值电阻,灯泡标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R2上标有“30Ω1A”字样,所用电表为学校实验室常用电表,电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”;电压表量程为“0~3V”和“0~15V”。
(1)只闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,求整个电路的总功率。
(2)只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为12V时,电流表的示数为0.4A,求电阻R1的电阻。
(3)只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,发现电流表和电压表偏转角度相同(可能重新选择了电表量程),且整个电路能够安全工作,讨论并计算此时电流表示数的可能值。
3、如图11所示,电源电压恒定,滑动变租器的规格为“30Ω1A”。
在A、B间接入规格为“12V 12W”的灯泡,闭合开关,当变阻器的五分之一阻值连入电路时,灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压。
(2)R0是在如图11乙所示的R a和R b之间任意取值的电阻。
当在A、B间接入电阻R0后,闭合开关,在保证电路安全的情况下,将滑片P从最右端向左滑动的过程中,电流表示数均出现过0.4A(电流表选择0~0.6A量程)。
求R0的取值围及电压表示数的最大值和最小值。
4、如图10所示,电源电压可调,灯泡上规格为“15V 5W,且灯丝电阻不随温度变化。
初中物理《电学》知识点归纳及典型例题解析1.电路由电源、开关、用电器、导线组成。
电源:持续供电的装置,有正、负两极,电流从电源的正极流出,沿导线经过用电器流回电源的负极。
开关: 接通和切断电流的流通。
根据用电器的连接,可知电路有最基本的两种形式: 串联电路和并联电路。
电路的三态。
通路:电源、用电器构成通路的电路。
此电路闭合连通。
开路:指某处断开的电路,开路中的用电器不工作。
电路中无电流。
短路:指不经过用电器而直接用导线连接成通路的电路。
电源短路会损坏电源。
2.电荷在电路中移动形成电流。
科学上曾认为正电荷的移动方向为电流方向,金属导体中实际移动的自由电子方向与导体中的电流方向相反。
电流的单位是安培,还有毫安、微安,符号分别为 A 、 mA 、μA 。
电流的大小用电流强度表示,字母为 I 。
电流表是测量电流大小的仪器,实验室用的电流表通常有三个接线柱、两个量程。
3.电压是电路中电源对电荷的推动作用,它也是电路中产生电流的必要条件,电压越大,推动作用越大,所以电流越大。
电压用符号 U 表示,单位是伏特,还有千伏、毫伏、微伏,符号分别为 V 、 kV 、 mV 、μV 。
电压表是测量用电器或电源两端电压的仪器,实验室用的电压表有三个接线柱和两个量程。
4.电阻是导体对电流的阻碍作用,用符号“R”表示,电阻的单位是欧姆,还有兆欧、千欧符号分别为Ω、 MΩ、 kΩ。
电阻是导体本身的一种性质,它的大小由导体的长度、横截面积和组成导体的材料决定。
同种材料的导体越长,横截面积越小,导体的电阻越大。
导体的电阻还与温度有关,金属导体的电阻随温度的升高而增大。
金属导体的电阻较小,容易导电。
导电原因是:金属导体内部存在大量的自由电子。
绝缘体的电阻无限大。
但绝缘体与导体不是绝对的,在一定条件下可相互转化。
5.一般导体中的电流、电压、电阻三者关系,可用欧姆定律来描述。
此定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
专题16 电学分类讨论近几年中考中,有些省市中考中出现了一类计算题——分类讨论题,此类电学题主要考查学生“分类讨论”思想和学生的发散思维能力,具有较高的选拔功能。
这类题是电学“变化范围”类型计算题的延伸,需要根据题意考虑多种情况。
正确解答此类题必须对各种情况进行分类讨论把复杂的问题分解为若干个简单的问题,然后各个击破,不能顾此失彼。
一、电表量程不定类:已知某个表的示数但不已知量程,让我们根据题意判断所给电表量程,然后根据指针的示数进行相应的计算,或者根据题意讨论电表量程的两种情况再根据假设的量程,读出不同的电流或电压值,根据不同的量程及不同示数,然后计算其它物理量。
例题1 (2021河北一模)如图所示电路,电源电压不变。
定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2标有“60Ω 1A”字样,灯泡L上标有“8V 4W”字样,灯泡阻值不受温度影响。
电流表可选用“0~0.6A”或“0~3A”两种量程,电压表可选用“0~3V”或“0~15V”量程。
(1)求灯泡正常发光时的电阻。
(2)闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片在中点时,灯泡正常发光,求电源电压。
(3)若电源电压可变,电压表只用“0~15V”量程。
闭合开关S和S2,调节滑动变阻器过程中,在电路安全的前提下,电流表的最大和最小如图所示(两次读数时电流表可能更换了量程)。
求电源电压的可能值以及电路总功率的最小值。
【答案】(1)16Ω (2)23V (3)18V 5.4W。
【详解】(1)由功率2UPR=可知,灯泡正常发光时的电阻为()22L8V===164WURPΩ;(2)闭合开关S和S1,灯泡和滑动变阻器串联,滑片在中点时电阻为30Ω,此时灯泡正常发光电流为4W0.5A8VPIU===,电源电压为U=8V+0.5A×30Ω=23V;考点透视迷津点拨与点对点讲(3)由条件可知,若电流表左表盘电流为1.5A时,会烧坏滑动变阻器。
故左表盘电流为0.3A,右表盘电流为1A或0.2A。
一、电学习题一、基本概念题1.下列说法正确的是:A.两个通草球相互吸引,这两个通草球一定带异种电荷;B.绝缘体不导电是因为绝缘体内没有电荷;C.温度和长度都相同的导体,横截面积越小,电阻越大;D.金属导体中电流方向与电荷定向移动方向相反。
2.下列说法正确的是:A.并联电路的总电阻等于各并联电阻的倒数之和的倒数;B.串联电路中各处的电流是不变的;C.电源是把化学能转化为电能的装置;D.电流总是从电源的正极流向负极。
3.下列情况中,一定有电流通过的是:A.带有电荷的物体;B.有电荷运动的物体;C.两端有电压的物体;D.正在消耗电能的物体。
4.用丝线吊起的三个通草球,其中任意两个靠近时都互相吸引,则它们必是:A.两个带正电,一个带负电;B.两个带正电,一个不带电;C.两个带负电,一个不带电;D.两个带异种电,一个不带电。
5.下列材料中,都是绝缘体的一组是:A.钨丝、石墨、干布;B.陶瓷、橡胶、油;C.人体、大地、空气;D.盐水、稀硫酸、醋。
6.下列关于电流强度的说法中,正确的是:A.电流强度是表示电流快慢的物理量;B.电流强度是表示电流强弱的物理量;C.用两根横截面积不同的导线,把两盏电灯串联起来,通过细的导线中的电流强度大些;D.加在导体两端的电压越大,则通过导体的电流强度越大。
7.关于电源、电压,下列说法错误的是:A.电压是形成电流的原因;B.电源是提供电压的装置;C.电路两端有电压,电路中就有电流;D.不同的电源在电路两端产生的电压一般不相同。
8.甲、乙、丙三根电阻丝由同种材料组成,甲、乙同样长,但甲较粗,乙、丙同样粗,但丙较长,则它们的电阻值是:A.甲最大;B.乙最大;C.丙最大;D.一样大。
二、滑动变阻器的用法9.如图1所示的电路中,电源电压不变。
当S闭合,滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时,电压表的示数将:A.变大;B.不变;C.变小;(图1)D .无法确定。
10.在图2所示的电路中,滑动变阻器R 1的总电阻为30欧,R 2的阻值为20欧。
专题21电学压轴题“讨论型电学计算题”专题总结与训练一:知识点总结:注:此类电学压轴题是专题20—电学“变化范围型计算题”专题的延伸与补充,此类题型通常有以下特点及相应的解题思路:(1)给出某个表的示数但不给出量程,让我们根据题意判断所给电表量程,然后根据指针的示数进行相应的计算,或者根据题意讨论电表量程的两种情况再根据假设的量程,读出不同的电流或电压值,根据不同的量程及不同示数,然后计算其它物理量。
(2)给出电流表或电压表的量程或示数,让我们根据题意的某些条件,讨论电流表或电压表可能的位置,并根据电流表或电压表可能的位置,读出相应的示数,从而计算其它物理量。
(3)先给出某一个多开关的电路,然后通过不同开关的组合关、闭情况,讨论电路的连接情况,然后要么讨论电源的变化范围,要么讨论并计算电路中总功率的变化范围,或讨论并求出变阻器的变化范围。
(4)给出电流表或电压表量程或者给出灯泡的额定电压及额定功率,或者给出变阻器的规格,要求保证电路安全,求出相应的某些量如:求电路中某个用电器两端电压的变化范围,或要求求出变阻器连入阻值的变化范围或者求出变阻器的规格,或要求求出电源的取值范围io(5)给出一个多开关电路,通过开关改变电路的连接,或者用一个新电阻或新滑动变阻器代替原来电路的某个电阻,要求求出某个电路中电流表或电压表的示数或变化范围等。
(6)若题中两个电表的指针偏转角度相同的,则必须对电表所选择的量程进行讨论,并根据每个电表及每种量程分度值的不同,得出不同情况下的电流值或电压值,然后进行其它计算,此种题型通常采用假设法。
(7)当题中通过图像给出某个用电器或电阻的电流与电压或电流、电压与功率的关系时,应从图像入手找出把所给物理量的关系做突破点,列方程组去求解其它物理量。
—:典型例题10例:1:(2018河北沧州十三中中考模拟试题)在如图甲所示的电路中电流表A「A2的规格相同,电源电压为12V,且保持不变,电阻Ri的阻值为20Q,电阻直的阻值为10Q, (1)求电键S断开时Ai的示数和R?的电压?(2)现用标有“50Q1.5A”字样的滑动变阻器R替换电阻Ri或&中的一个,可组成不同的新电路.(a)新电路中电流表A.的最大示数不同,求电流表最大示数中的最大值以及此时变阻器R连入电路中的阻值,此时电流表A】的示数(保证电路中各电器元件安全)。
电学分类讨论典型例题1在图(a)所示的电路中,电阻R i的阻值为10欧,滑动变阻器P上标有“20Q 2A”字样,所用电流表的表盘如图(b)所示•闭合电键S,通过R i的电流为0.6 安•求:(1)电阻R i两端的电压.(2)变阻器的滑片P移至最右端后,10秒内变阻器R2消耗的电能.(3)若用一个新的电源替换原来的电源,要求在移动变阻器滑片P的过程中电流表示数的最大变化量为1.4安.请找出满足条件的电源电压.(■) ⑷2. 在图(a)所示的电路中,电阻R i的阻值为15欧,滑动变阻器Q上标有“ 10Q2A”字样,所用电流表如图(b)所示.I—打------ i①若电源电压为6伏且不变,求通过R1的电流11.②若电源电压可变,为使电流表A的示数能达到最大,求电源电压的范围.3. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变.现有标有“2(欧2A”、“5(欧2A”字样的滑动变阻器可供选择.(1)若电阻R1的阻值为20欧,闭合电键S,通过R1的电流为0.3安,求:电源电压U.(2)若电阻R1的阻值和R.的规格都未知,现用两只相同的电流表A1、A分别串联在电路中,闭合电键S,向右移动滑片P,发现电流表A1和A对应的示数①判定:R)中的电流变化范围是 _ ,从电源流出的电流变化范围是②求:定值电阻Ri的阻值,并通过计算指出所选择变阻器R2的规格.4. 在图(a)所示的电路中,电流表A i、A的表盘均如图12 (b)所示,电源电压为6伏且保持不变,电阻R i的阻值为10欧.①求电键S闭合后电流表A2的示数.②现有如表所列的A、B C三种不同规格的变阻器,请在不损坏电路元件的情况下,按以下要求各选择一个变阻器取代电路中的变阻器R2.序变阻器的规号格A 5Q 3AB 20Q 2AC 50 Q 1.5A(a)能使电路的电功率获得最大值,并求电功率最大时通过变阻器R.的电流12. (b)使电路中电流表A i示数的变化量最大,并求出该变化量△ I.5. 如图(a)所示,电源电压为18伏保持不变,定值电阻R i的阻值为10欧,滑动变阻器R2标有“ 150Q 1字A”电压表V i和电压表V2表盘相同如图(b)所示.闭合电键S后,电流表示数为0.5安.求:①电压表V i的示数;②电阻甩接入电路的阻值;③要求:选择适当的量程,闭合电键后,移动变阻器的滑片P,在保证各元件都使电流表达到某个量程的满刻度,且使电压表 V 2的变化7•在如图1所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R i 的阻值为10欧•闭 合电键S 后,电流表A 的示数如图2 (a )所示.局,并将一个表盘如图2 (b )所示的电压表并联在 R i 或R z 两端.要求在移动变能正常工作的情况下,量最大. 第一,满足上述要求, 计算出可以替换 R 1的定值电阻R D ;电路消耗电功率的范围. pj ____~©—3(a) w6. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R 1的阻值为阻器铭牌已模糊不清,只能辨识出标有 “ 1A 字样.电键S 断开时,30欧,滑动变 电流表A 的示 数为0.4安.①求电源电压U .②闭合电键S ,将滑动变阻器滑片P 移到某点M 处,然后将滑片 P 从M 点向左 移动,发现电流表A 的示数的最大变化量为0.2安,将滑片P 从M 点向右移动, 发现电流表A 的示数的最大变化量也为0.2安,求滑片P 在M 点时电流表A 的 示数.③ 求在第②小题滑片P 移动过程中,滑动变阻器 R 2的取值范围.(1) (2) (3) 求电阻R 1两端的电压U 1;求此时滑动变阻器R 2连入电路的阻值;现有标有“ 20 Q 2A” “ 50Q 1A 字样的滑动变阻器,请从中选择一个替换第二,满足上述要求,阻器滑片P的过程中电流表示数的变化量厶I最大•求电流表示数的最大变化量△ I最大,写出此时选择的变阻器和电压表接入的位置.8•如图(a)所示,电源电压为18伏保持不变,定值电阻R i的阻值为21 欧, 闭合电键S后,电流表示数为0.6安,求:(1)电阻R2的值.(2)现有标有“50Q 2A” “ 150Q 1字样的滑动变阻器可供选择,有一个表盘如图(b)所示的电压表可接入电路.当选用标有字样的变阻器替换电阻(选填“R 或“R),并把电压表接入两端(选填“AB' “C口AB或CD”),在移动变阻器滑片P的过程中,使电压表示数的变化量厶U最大.求电压表示数的最大变化量厶U.9.如图所示,电阻R1标有“5Q 1.2字样,R2标有“20Q 2字样,电流表A1、A 的量程均为0〜3A,电压表量程0〜15V,在a、b间接入电压可调的电源.闭合电键S 后,为保证R1、R2均不损坏,求:(1)允许加的最大电源电压;(2)滑动变阻器R2上消耗的最大功率;(3)调节滑片P的位置,求电流表A1和电流表A2的示数比值的最大值.。
电学综合题之分类讨论1、如图18所示,电源电压可调,定值电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2的规格为“5Ω 3A",灯泡L规格为“4V 1W”,且灯丝电阻不随温度变化。
只闭合开关S,灯泡L恰好正常发光。
(1)求灯泡正常发光时的电阻和此时的电源电压.(2)开关S、S1、S2都闭合,在电路中正确连入A1、A2两个电流表,当变阻器连入电路的电阻恰为其最大阻值一半时,两电流表的示数分别如图乙、丙所示。
请判断电流表在电路中的位置并计算此时的电源电压。
2、如图10所示的电路中,电源电压为18V且不变,电阻R1为定值电阻,灯泡标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R2上标有“30Ω 1A”字样,所用电表为学校实验室常用电表,电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”;电压表量程为“0~3V”和“0~15V".(1)只闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,求整个电路的总功率。
(2)只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为12V时,电流表的示数为0.4A,求电阻R1的电阻。
(3)只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片,发现电流表和电压表偏转角度相同(可能重新选择了电表量程),且整个电路能够安全工作,讨论并计算此时电流表示数的可能值。
3、如图11所示,电源电压恒定,滑动变租器的规格为“30Ω 1A"。
在A、B间接入规格为“12V 12W”的灯泡,闭合开关,当变阻器的五分之一阻值连入电路时,灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压。
(2)R0是在如图11乙所示的R a和R b之间任意取值的电阻。
当在A、B间接入电阻R0后,闭合开关,在保证电路安全的情况下,将滑片P从最右端向左滑动的过程中,电流表示数均出现过0.4A(电流表选择0~0.6A量程)。
求R0的取值范围及电压表示数的最大值和最小值。
4、如图10所示,电源电压可调,灯泡上规格为“15V 5W,且灯丝电阻不随温度变化。
题型一电路计算例一、(2010?南京)如如图所示,电源电压恒定.闭合开关Si、S2,电压表示数为9V,电流表示数为1.5A;断开开关S2,电压表示数为6V.则Ri和R2的阻值分别是()解题思路:第一步:仔细审题,弄清四个问题。
弄清电路结构(串联、并联);弄清各表(电流表、电压表)测量对象;弄清滑动变阻器接入电路部分(一上一下);弄清题目已知条件和物理过程(开关通断和滑片移动)。
第二步;画出等效电路。
首先将因短路或开路等不工作的用电器删除;进一步方便判断,可以将电压表看做开路,电流表看做导线;明确电路结构后,将对面的电表还原到位置,确定其测量对象。
第三步:进行电路分析:根据相应电路结构特点进行分析(串联电路电流处处相等、并联各支路电压相等);利用欧姆定律计算已知量和未知量的关系。
例二、如图所示,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片在b端时,电压表示数为9V,电流表示数为0.15A;滑片P在中点c时电压表的示数为6V。
求:(1)滑动变阻器R1的最大阻值;(2)电源电压和R2的阻值。
例三、某同学做电学实验时,实验电路如图所示,已知他所用的电流表量程为0至0.6A,电压表的量程为0至3V,电源电压为6V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为50Q,定值电阻R0为10Q,S闭合后,在实验操作无误的情况下,正确的说法是:A、电流表最大示数0.6AB、滑动变阻器消耗的最小功率为0C、电压表的最小示数为1VD、电阻R0消耗的最大功率为1.8W物理专题《电学》A、6Q, 2QB、6Q, 3QC、4Q, 2QD、4Q, 3QR0S题型二电路动态变化例四、如图所示,闭合电键S ,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化 :电流 表的示数;电压表的示数 。
(均选填“变大”、“不变”或“变小”)解题思路(串联):1、 先判断电流表、电压表所测的对象;2、 根据滑动变阻器的滑片移动情况及串联电路电阻特点 R 总=R+F 2,判断总电阻变化情况;3、 根据I =U 总/R 总,判断电流的变化情况;4、 先根据U=IiR 判断定值电阻5、 最后根据串联电路电压特点S ,当滑片向右移动时,请判断电流表和电压表的示数变化:电流_;电流表A 的示数 ______________ ;电流表A 的示数 ;电压表V;电压表V 2的示数 o (均选填“变大”、“不变”或“变小”)o题型三电路故障判断电路故障----是指电路连接完成通电时,整个电路或部分电路不能正常工作。
电学分类讨论典型例题
1.在图(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样,所用电流表的表盘如图(b)所示.闭合电键S,通过R1的电流为0.6安.求:
(1)电阻R1两端的电压.
(2)变阻器的滑片P移至最右端后,10秒内变阻器R2消耗的电能.
(3)若用一个新的电源替换原来的电源,要求在移动变阻器滑片P的过程中电流表示数的最大变化量为1.4安.请找出满足条件的电源电压.
2.在图(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为15欧,滑动变阻器R2上标有“10Ω 2A”字样,所用电流表如图(b)所示.
①若电源电压为6伏且不变,求通过R1的电流I1.
②若电源电压可变,为使电流表A的示数能达到最大,求电源电压的范围.3.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.现有标有“20欧2A”、“50欧2A”字样的滑动变阻器可供选择.
(1)若电阻R1的阻值为20欧,闭合电键S,通过R1的电流为0.3安,求:电源电压U.
(2)若电阻R1的阻值和R2的规格都未知,现用两只相同的电流表A1、A2分别串联在电路中,闭合电键S,向右移动滑片P,发现电流表A1和A2对应的示数
变化范围分别是“0.6安〜0.2 安”和“0.8安〜0.4安”.
①判定:R2中的电流变化范围是
,从电源流出的电流变化范围是.
②求:定值电阻R1的阻值,并通过计算指出所选择变阻器R2的规格.
4.在图(a)所示的电路中,电流表A1、A2的表盘均如图12(b)所示,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧.
①求电键S闭合后电流表A2的示数.
②现有如表所列的A、B、C三种不同规格的变阻器,请在不损坏电路元件的情况下,按以下要求各选择一个变阻器取代电路中的变阻器R2.
序号变阻器的规
格
A5Ω3A B20Ω 2A C50Ω 1.5A
(a
)能使电路的电功率获得最大值,并求电功率最大时通过变阻器R2的电流I2.
(b)使电路中电流表A1示数的变化量最大,并求出该变化量△I.
5.如图(a)所示,电源电压为18伏保持不变,定值电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2标有“150Ω 1Α”字样,电压表V1和电压表V2表盘相同如图(b)所示.闭合电键S后,电流表示数为0.5安.求:
①电压表V1的示数;
②电阻R2接入电路的阻值;
③要求:选择适当的量程,闭合电键后,移动变阻器的滑片P,在保证各元件都
能正常工作的情况下,使电流表达到某个量程的满刻度,且使电压表V2的变化量最大.
第一,满足上述要求,计算出可以替换R1的定值电阻R0;
第二,满足上述要求,电路消耗电功率的范围.
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30欧,滑动变阻器铭牌已模糊不清,只能辨识出标有“1A”字样.电键S断开时,电流表A的示数为0.4安.①求电源电压U.
②闭合电键S,将滑动变阻器滑片P移到某点M处,然后将滑片P从M点向左移动,发现电流表A的示数的最大变化量为0.2安,将滑片P从M点向右移动,发现电流表A的示数的最大变化量也为0.2安,求滑片P在M点时电流表A的示数.
③求在第②小题滑片P移动过程中,滑动变阻器R2的取值范围.
7.在如图1所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧.闭合电键S后,电流表A的示数如图2(a)所示.
(1)求电阻R1两端的电压U1;
(2)求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)现有标有“20Ω 2Α”、“50Ω 1Α”字样的滑动变阻器,请从中选择一个替换R2,并将一个表盘如图2(b)所示的电压表并联在R1或R2两端.要求在移动变
阻器滑片P的过程中电流表示数的变化量△I最大.求电流表示数的最大变化量,写出此时选择的变阻器和电压表接入的位置.
△I
最大
8.如图(a)所示,电源电压为18伏保持不变,定值电阻R1的阻值为21欧,闭合电键S后,电流表示数为0.6安,求:
(1)电阻R2的值.
(2)现有标有“50Ω 2A”、“150Ω 1A”字样的滑动变阻器可供选择,有一个表盘如图(b)所示的电压表可接入电路.当选用标有字样的变阻器替换电阻(选填“R1”或“R2”),并把电压表接入两端(选填“AB”,“CD”,“AB或CD”),在移动变阻器滑片P的过程中,使电压表示数的变化量△U最大.求电压表示数的最大变化量△U.
9.如图所示,电阻R1标有“5Ω 1.2A”字样,R2标有“20Ω 2A”字样,电流表A1、A2的量程均为0~3A,电压表量程0~15V,在a、b间接入电压可调的电源.闭合电键S后,为保证R1、R2均不损坏,求:
(1)允许加的最大电源电压;
(2)滑动变阻器R2上消耗的最大功率;
(3)调节滑片P的位置,求电流表A1和电流表A2的示数比值的最大值.。