初中物理电学动态电路分析(极值问题)-基础篇包含答案
- 格式:docx
- 大小:172.48 KB
- 文档页数:10
初中物理试卷动态电路分析练习(基础篇)一、单选题1.如图所示,电源电压保持不变,灯泡的电阻不变且与R0的电阻相等.闭合开关S,当滑片P从中点向右滑到某一点时,下列有关说法正确的是()A. 电流表A的示数变大,电压表V1与V2的示数均变小B. 电压表V1与电流表A的示数比值变小C. 电压表V2与电流表A的示数比值变大D. 电压表V1、V2的示数差与电流表A的示数之比变大2.如图所示,电源电压保持不变。
闭合开关S1和S2,灯L正常发光;则断开开关S2时()A. 电流表变小,灯L仍然正常发光B. 电流表示数变大,灯L变亮C. 电压表示数不变,电路的总功率变大D. 电压表示数变大,灯L的实际功率变小3.如下图所示电路,电源两端电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是:A. 电流表A的示数变大,电压表v1的示数变小B. 电流表A的示数变大,电压表v2的示数变小C. 电压表V2与电流表A的示数之比保持不变D. 电压表V1与电压表V2的示数之差保持不变4.如图所示的电路中,AB为粗细均匀的长为L的电阻导体,以AB上各点对A点的电压U 为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图线应为()A. B. C. D.5.如图所示是油量自动测定装置的示意图,O为杠杆支点,R0为定值电阻,R x是滑动变阻器,当闭合开关S后()A. 滑动变阻器R x连入电路的阻值随油量的增加而增大B. 电流表的读数随油量的增加而减小C. 电压表的读数随油量的增加而增大D. 电压表改装成油量表刻度均匀6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S后,当滑动变阻器R2的滑片P由中点向右端移动时,在下列①~④项中,不变的()①电流表A1的示数②电流表A2的示数③电流表A2示数与电流表A1示数的比值④电压表V示数与电流表A1示数的比值A. 只有①B. 只有①②③C. 只有①④D. 只有①③④7.如图所示电路中,电源电压不变,当开关闭合,滑动变阻器的滑片P由左端向右移到中点的过程中,下列判断正确的是()A. 电压表V和电流表A1、A2的示数都变大B. 电流表A2示数变大,电流表A1和电压表V示数不变C. 若将电源正负极颠倒,电流表A2的示数总比A1的大D. 电流表A1示数变大,电流表A2和电压表V示数不变8.如图所示,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是()A. 电流表A示数变小B. 灯泡L的亮度变亮C. 电压表V1示数变大D. 电压表V2示数变小9.如图所示,电源电压不变,当开关S由断开变为闭合时,电压表和电流表示数的变化情况是()A. 电压表、电流表的示数均变小B. 电压表、电流表的示数均变大C. 电压表的示数不变,电流表的示数变大D. 电压表的示数变大,电流表的示数不变10.小李为娄底市2018年5月份的体育测试设计了一个电子身高测量仪。
动态电路分析-含答案考点一:开关型动态电路1.(2021寻乌模拟)如图所示,小灯泡的电阻与定值电阻的阻值之比R L:R=1:2,只闭合开关1S时,电流表的示数为1I,再闭合开关2S,电流表的示数为2I,此时小灯泡的亮度_______(选填“变亮”、“不变”或“变暗”),电流表的两次的示数1I:2I为___________。
【答案】不变 2:32. (2021灵宝模拟)如图2所示电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“2.5V 0.75W”的字样,R1、R2为定值电阻,其中R1=25Ω,R2=50Ω,当开关S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,则电源电压为______V;当开关S1闭合,开关S2断开时,电流表的示数为______A;当开关S1、S2都闭合时,定值电阻R2在1min消耗的电能为________ J。
【答案】10;0.4;1203.(2021醴陵模拟)将小灯泡L 和电阻R 接入如图甲的电路中,只闭合 S,小灯泡的实际功率为0.48W;再闭合S1 时,电路的总功率为 0.88W;图乙是小灯泡L 的电流随电压变化的图像。
则(1)当闭合 S、S1时,灯泡L 和电阻R 是联。
(填“串”或“并”)(2)电源电压U = V。
(3)若将小灯泡L与电阻R串联后接在电源两端,试计算该串联电路的总功率。
(计算结果保留两位小数)【答案】(1)并(2) 2 (3) 0.284.(2021海南模拟)按摩可以消除疲劳,深受大部分人的喜欢。
如图所示为一款具有加热功能的电动按摩椅和它的电路简图,当开关D接(选填“A”或“B”)时,电动按摩椅只具有加热功能,已知电热丝的电阻为1210Ω,则通电15min电热丝产生的热量为J。
【答案】A;3.6×104。
【解析】解:(1)由电路图可知,当开关D接A时,电路为电热丝的简单电路,电动按摩椅只具有加热功能;(2)通电15min电热丝产生的热量:Q=I2Rt=t=×15×60s=3.6×104J。
中考物理动态电路和电路故障分析解题方法总结一、电路故障对电路故障进行分析,同学们往往感到无从下手,究其原因主要有三个方面:一是没有搞清楚电路故障都有哪些情况;二是没有掌握对此类问题的分析方法;三是不知道电路出现断路和短路后会产生哪些现象。
一般来讲电路故障主要表现为:1.电路断路当电路中出现断路时,电路不通,用电器不能工作。
主要表现在以下几个方面:(1)灯泡不亮;(2)电流表无示数;(3)电压表示数为零;(4)电压表示数接近电源电压;(5)断开处一端能使试电笔氖管发光,另一端不能使其发光。
学;科网2.电路短路电路中出现短路时,电路仍然接通。
其主要表现为:(1)灯泡可能仍亮;(2)灯泡可能不亮(说明灯泡短路);(3)电流表有示数;(4)电压表可能有示数(与电压表并联部分无短路);(5)电压表示数可能为零(与电压表并联部分短路);(6)短路处任意点均能使试电笔氖管发光。
【例题1】(2018·徐州)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表和电压表的都有示数。
如果某时刻电路出现故障,两表的示数都变大了,那么故障可能是A.电阻R1短路B.电阻R1断路C.电阻R2短路D.电阻R2断路参考答案:C试题解析:如图,电压表与电阻R1并联,所以电阻R1短路后,电压表也被短路,不会有示数,故A 错误;电阻R1断路后,电流表示数为0,故B错误;电阻R2短路后,电压表测量电源电压,示数增大,电路中的总电阻减小,根据UIR可知,电流变大,即电流表示数变大,故C正确;电阻R2断路后,电路断路,两电表示数都为零,故D错误;故选C。
二、动态电路分析含滑动变阻器的动态电路分析主要有两个步骤:一是判断电路是串联电路还是并联电路;二是判断电压表测谁的电压、电流表测谁的电流。
一般来讲动态电路分析主要表现为:1.串联电路当用电器和滑动变阻器串联时,弄清电压表测谁的电压,看滑动变阻器滑片滑动的方向判断滑动变阻器的电阻变化,一般滑动变阻器的电压随着电阻的增大而增大。
专题突破二动态电路分析动态电路问题在历年中考中主要以选择题或计算题的形式出现,主要考查电表的示数变化分析及结合欧姆定律或电功率的综合计算,难度中等,预计2018年仍然是中考必考内容。
电路的动态分析的主要任务是分析电路中各元件电流和电压的变化。
(1)首先要进行电路结构分析,了解各元件间的串联、并联关系,弄清各电表测的是哪段电路的哪个物理量,弄清变阻器电阻变化的情况等。
(2)处理好部分和整体的关系、阻值变化与阻值不变部分之间的关系,一个电阻的变化可以引起电路中一系列电学量的变化,分析有关电学量的变化时要注意整体与部分、干路与支路的联系。
最常见的分析思路是,由部分电路电阻的变化推断电路总电阻的变化,再由欧姆定律I总=U总,R总讨论总电流的变化,电压对于定值电阻常用U=IR分析,对变化的电阻常用U=U总-IR(U总常为电源电压,R为定值电阻)来分析。
【例】(2017遵义中考)如图所示,当S、S1闭合,滑动变阻器的滑片P位于中点时,电压表V的示数为U1,滑动变阻器消耗的功率为0.9 W;当S、S2闭合,滑动变阻器的滑片P位于最左端时,电压表V的示数为2U1,滑动变阻器消耗的功率为0.2 W,则R1与R2的比值是( )A.1∶18 B.18∶1 C.1∶6 D.6∶1【解析】当S、S1闭合,滑动变阻器的滑片P位于中点时,R1与1,2R串联,电压表测R1两端的电压;当S、S2闭合,滑动变阻器的滑片P位于最左端时,R2与R串联,电压表测R2两端的电压,由P=I2R可得,两种情况下滑动变阻器消耗的电功率之比:P滑中,P滑大=I2中R中,I2大R大=I中,I大2×R中,2R中=0.9 W,0.2 W=9,2,解得:I中,I大=3,1,由I=U,R可得,两种情况下电压表的示数之比:U1,U2=I中R1,I大R2=I中,I大×R1,R2=3,1×R1,R2=U1,2U1=1,2,解得:R1,R2=1,6。
中考物理二轮复习核心考点讲解与训练—动态电路的定性分析与定量计算(含答案解析)知识点一动态电路1.电路动态问题:就是对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路,通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断来改变电路的连接方式,进而改变电路中的总电阻、电流、电压的大小。
2.动态电路判断要点(1)弄清电路中各元件之间的关系:具体来说,要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有:所给的电表是测量干路的电流(或电压)还是支路中的电流(或电压)等。
(2)两个总电阻的变化规律:①并联电路中的总电阻比并联的每个电阻都小;②在任何一个电路(无论该电路是串联还是并联或两者皆有)中,总电阻随电路中某一个电阻的增大而增大,随某一个电阻的减小而减小。
3.基本思想明确电路中的变量和不变量,首先确定不变的物理量(如电源的电压、各定值电阻,小灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压等),然后根据相关的规律去分析其它量的变化。
4.解题思路总体遵循“先局部--再整体--再局部”的思路,具体说来:①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化(局部);②根据欧姆定律,由总电阻的变化分析总电流的变化(整体);③由总电流的变化,根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化(局部)。
5.记忆方法动态电路判断前,先看电路串并联,电流表来似导线,电压表来似断电;串联电阻在上升,电流示数减小中,定值电压也减小,滑动电压在上升:并联电阻在增大,电压示数不变化,滑动电流在减小,干路电流跟着跑,定值电流不变化,反向思考靠大家。
知识点二两种分析模型类型一:滑动变阻器引起的串联电路动态分析滑动变阻器移动R 滑阻值改变电路总电阻改变电路中电流(总电功率)改变定值电阻两端的电压(电功率)改变滑动变阻器的电压改变(电功率不确定)类型二:滑动变阻器引起的并联电路动态分析滑动变阻器移动R 滑阻值改变本支路电阻改变电路中电流(总电功率)改变1.(2023•兰州)小明设计的质量测量仪如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S 后,下列说法中正确的是()R 总=R 滑+R 定U 定=I 定R 定U 滑=U 总-U 定I 总=U 总/R 总I 支=U 总/R 支P 总=U 总I 总P 定=I 2定R 定A.不放重物时,小灯泡L的亮度最暗B.与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯C.重物的质量越大,电流表示数越小,电压表示数也越小D.重物的质量越小,电路消耗的总功率越小【解答】解:A、不放重物时,滑片在最上方,滑动变阻器接入电路的电阻最小,总电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,根据P=I2R可知,小灯泡的功率最大,小灯泡L的亮度最亮,故A 错误;BC、重物的质量越大,滑动变阻器接入电路中电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变大,电压表示数变大;此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小;与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯,故B正确、C错误;D、同理可知,重物的质量越小,电路中的电流越大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率越大,故D错误。
初中物理电路故障及动态电路分析1、先根据题给条件确定故障是断路还是短路:两灯串联时,如果只有一个灯不亮,则此灯一定是短路了,如果两灯都不亮,则电路一定是断路了;两灯并联,如果只有一灯不亮,则一定是这条支路断路,如果两灯都不亮,则一定是干路断路。
在并联电路中,故障不能是短路,因为如果短路,则电源会烧坏。
2、根据第一步再判断哪部分断路或短路。
例1:L1与L2串联在电路中,电压表测L2两端电压,开关闭合后,发现两灯都不亮,电压表有示数,则故障原因是什么?解:你先画一个电路图:两灯都不亮,则一定是断路。
电压表有示数,说明电压表两个接线柱跟电源两极相连接,这部分导线没断,那么只有L1断路了。
例2、L1与L2串联,电压表V1测L1电压,V2,V2示数很大,则L1短路而L2正常;B、若V1=0而V2示数很大,说明L2都断路。
测L2电压。
闭合开关后,两灯都不亮。
则下列说法正确的是:A、若V1=0解:可能你会错选A。
其实答案为B。
首先根据题给条件:两灯都不亮,则电路是断路,A肯定不正确。
当L2断路时,此时V2相当于连接到了电源两极上,它测量的是电源电压,因此示数很大。
而此时L1由于测有电流通过,因此两端没有电压,因此V1的示数为零。
首先要分析串并联,这个一般的比较简单,一条通路串联,多条并联。
如果碰上了电压表电流表就把电压表当开路,电流表当导线。
这个是因为电流表电压小,几乎为零。
但电压表不同。
此处要注意的是,、电压表只是看做开路,并不是真的开路。
所以如果碰上了一个电压表一个用电器一个电源串联在一起的情况,要记得。
电压表是有示数的 (话说我当时为这个纠结了好久)。
还有一些东西光看理论分析是不 好的,要多做题啊,做多得题,在分析总结以下,会好很多。
而且如 果有不会的,一定要先记下来,没准在下一题里就会有感悟、一.常见电路的识别方法与技巧在解决电学问题时,我们遇到的第一个问题往往是电路图中各个用电器(电阻)的连接关系问题。
考点12-1电学中的极值问题--动态电路计算(多选)1.如图所示电路,电源电压为9V 且保持不变,闭合开关后,当滑片P 在右端时,电流表示数为0.3A ,滑动变阻器消耗功率为1.8W ,当滑片P 移至中点时,电压表示数变化了2V ,小灯泡恰好正常发光,下列说法正确的是()A .滑动变阻器的最大阻值为18ΩB .滑片在右端时,灯泡的功率为0.9WC .灯泡正常发光时的功率为2WD .灯泡正常发光时的电阻为12.5Ω【答案】BCD 【解析】【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
A .当滑片P 在右端时,滑动变阻器的电阻最大,电流表示数为0.3A ,滑动变阻器消耗功率为1.8W ,根据P=UI 知滑动变阻器的电压为: 1.8W===6V 0.3AP U I 滑滑,滑动变阻器的最大电阻为:6V===20Ω0.3AU R I 滑滑,故A 错误;B .小灯泡两端的电压为U L =U -U 滑=9V-6V=3V ;此时小灯泡的功率为:P L =U L I =3V×0.3A=0.9W ,故B 正确;C .当滑片P 移至中点时,滑动变阻器的电阻减小,变为原来的一半,为:11=20=1022R ⨯ΩΩ滑;滑动变阻器的电阻减小,分压减少,电压表示数减小了2V ,变为6V-2V=4V ,此时电路的电路为:4V==0.4A 10ΩI U R '''=滑滑,此时小灯泡恰好正常发光,小灯泡两端的电压为:U L '=U -U 滑=9V-4V=5V ,小灯泡的额定功率为:P额=U L I'=5V×0.4A=2W ,故C 正确;D .小灯泡的额定电阻:5V=12.5Ω0.4AL U R I '==',故D 正确;2.现有一个电压不变的电源,两个定值电阻1R 、2R .先将这两个电阻以某种形式连接到电源上,1R 消耗功率为0P ;再将它们以另一种形式连接到该电源上,1R 消耗功率为90P .两种连接形式中均有电流通过2R ,则先后两种连接形式中()A .1R 两端的电压比为1:2B .1R 两端的电压比为1:3C .2R 消耗的功率比为4:9D .2R 消耗的功率比为2:9【答案】BC 【解析】根据P =I 2R 和I =U R 得P =2UR,则U =PR ,故两次R 1两端电压比为01P R :019P R =1:3设电源电压为U 0,则R 1与R 2串联时,U 1=112R R R +U 0,R 1与R 2并联时,U 1’=U 0,U 1<U 1’,故第一次为串联,第二次为并联.U 1:U 1’=1:3,112R R R +=13,R 2=2R 1与P 2=I 2R 2=I 22R 1=2P 0,P 2’='222U R ='2112U R =92P 0,故两次R 2消耗的功率比为4:9.3.如图是一台电热饮水机的电路简图。
初中物理电学动态电路分析(极值问题)基础版一、单选题1.如图所示是一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。
电源电压恒为6V,定值电阻R2上标有“l5Ω0.3A”字样,R1为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小,阻值变化范围为10Ω~30Ω,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。
闭合开关S,环境湿度适当,在保证两电表安全的情况下,下列说法中正确的是()A. 湿度增大时,电压表示数变大B. 湿度增大时,电流表示数减小C. 电流表的变化范围是0.2A~0.24AD. 电路的最大总功率是1.8W2.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。
其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。
小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据见下表。
若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息可知()A. 电阻棒的总电阻是60ΩB. 小聪的身高是1.7m,小亮的身高是1.5mC. 小聪的身高是1.5m,小亮的身高是1.7mD. 从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.2∼1.8m3.如图所示电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,电阻箱R x最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.闭合开关S,下列说法正确的是()A. S1、S2均向左闭合,R x允许接入电路的最大阻值为20ΩB. S1、S2均向右闭合,电路允许消耗的最大功率为2.7WC. S1向左、S2向右闭合,R x允许接入电路的最大阻值为60ΩD. S1向右、S2向左闭合,只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍4.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1′,R2和R3的功率之和是3.2W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是P1′;已知R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:36。
考点12-2电学中的极值问题--动态电路计算(多选)1.如图所示,电源电压保持不变,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是()A.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小B.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大C.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都减小D.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大【答案】BC【解析】AB.如图所示,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压,当滑片向左移动时,滑动变阻器的阻值减小,根据串联电路电阻规律,总电阻减小,利用欧姆定律可知,电路电流增大,根据串联分压的特点,灯泡两端电压也增大,即电流表、电压表示数都增大,故A错误,B正确;CD.当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值增大,根据串联电路电阻规律,总电阻增大,利用欧姆定律可知,电路电流减小,根据串联分压的特点,灯泡两端电压也减小,即电流表、电压表示数都减小,故C正确,D错误。
2.在如图甲所示的电路中,电源电压为9V且保持不变,电流表的规格为0~0.6A,电压表的规格为0~15V,灯泡上标有“6V6W”字样,灯泡电流随电压变化关系如图乙所示,则下列说法正确的是()A.当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为8VB.为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是11.67ΩC.灯泡消耗的最大功率为5.4WD.灯泡消耗的最大功率为1.2W【答案】ABD【解析】A.由甲图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器的电压,电流表测电路中的电流,由图象可知,当电流表示数为0.4A时,小灯泡两端的电压为1V,则电压表读数U=U总−U L′=9V−1V=8V故A正确;B.灯泡正常发光时的电压为6V,由乙图可知正常发光时的电流为1A,电流表的量程为0∼0.6A,则电路中最大电流为0.6A,即灯泡能够达到最大电流为0.6A,由乙图可知,当电流为0.6A,灯泡两端的电压为2V,电源电压为9V,由串联电路的电压规律可知,电压表的示数为7V,根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路中的最小电阻R滑min=UI滑=7V0.6A≈11.67Ω故B正确;CD.灯泡能够达到最大电流为0.6A,灯泡两端的电压为2V,故灯泡消耗的最大总功率P=UI=2V×0.6A=1.2W故C错误,D正确。
电路动态分析和电路故障分析专题电路动态分析题和电路故障分析题是初中学生物理学习过程中的一个难点,其原因是这两类题目对学生有较高的能力要求。
进行电路故障分析,要以电路动态分析能力作为基础,而电路故障分析又是电路动态分析的载体,因此我们将这两类分析题整合成一个专题进行复习有利于提高复习的效率。
在编排顺序中,我们以电路动态分析作为主线,而将电路故障作为电路动态变化的一个原因。
一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化1.串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化[例1]如图1,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向右移动时,请你判断A表和V表的变化。
分析:本题中,为了分析表达的简洁,我们约定一套符号:“→”表示引起电路变化;“↑”表示物理量增大或电表示数增大;“↓”表示物理量减小或电表示数减小。
P右移→R2↑→R总↑→I↓→A表↓。
R1不变→IR1↓→U1↓→V表↓。
(判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析:R2↑→U2↑→U1↓→V表↓。
)扩展:根据串联电路的特点,滑动变阻器R2两端的电压U2将↑。
推论:如果滑动变阻器R2足够大,当滑片P向右一直滑动时,电阻将不断增大,那么U2 将不断增大,U1将不断减小,I将不断减小。
假设R2无限大,这时U2 将增大到电源电压,U1将变为0,I 也将变为0,这时的电路就相当于断路。
这就是用电压表来判断电路断路和短路的道理。
[变式训练题]参考上图,在伏安法测电阻的实验中,若由于各种原因,电压表改接在滑动变阻器的两端,当滑片P向左移动时,请判断A表和V表的变化。
图1 图2 图3 [例2]如图2,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化。
分析:首先要确定电路的类型,此电路属于串联电路呢还是并联电路。
我们可以将电流表简化成导线,将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。
此时可以容易地看出,这是一个串联电路。
而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空,滑动变阻器接成了定值电阻,所以A表示数不变。
初中物理电路故障与动态电路分析附答案作者: 日期:1SMART 精锐教育中国领先的个性化教育品初中物理电路故障分析1、电压表示数为零的情况A 电压表并联的用电器发生短路B 电压表串联的用电器发生断路(两灯都不亮,电流表无示数 )(一灯亮一灯不亮,电流表有示数 ) C 电压表故障或与电压表连线发生断路(两灯都亮,电流表有示数)2、电压表示数等于电源电压的情况A 电压表测量的用电器发生断路(两灯都不亮,电流表无示数)注:此时不能把电压表看成断路,而把它看成是一个阻值很大的电阻同时会显示电压示数的用电 器,由于电压表阻值太大, 根据串联电路分压作用,电压表两端几乎分到电源的全部电压,电路中虽有电流但是很微弱,不足以使电流表指针发生偏转,也不足以使灯泡发光。
如果 、“几乎”的字眼时,我们就锁定这种情况。
B 电路中旁边用电器发生短路题目中出现“约”(一灯亮一灯不亮,电流表有示数)总结:如图,两灯泡串联的电路中,一般出现的故障问题都是发生在用电器上,所以通常都有这 样一个前提条件 已知电路中只有一处故障,且只发生在灯泡L1或L2上。
若两灯泡都不亮,则一定是某个灯泡发生了断路,如果电压表此时有示数,则一定是和电压表并联的灯泡发生了断路,如果电压表无示数,则一定是和电压表串联的灯泡发生了断路。
此 两种情况电流表均无示数。
牌若一个灯泡亮另一个灯泡不亮,则一定是某个灯泡发生了短路,如果电压表此时有示数,则一定是和电压表串联的灯泡发生了短路,如果电压表此时无示数,则一定是和电压表并联的灯泡发生了短路。
此两种情况电流表均有示数3、用电压表电流表排查电路故障A、用电压表判断电路故障,重要结论:电压表有示数说明和电压表串联的线路正常,和电压表并联的线路有故障。
若电路中只有一处故障则电压表无示数时,和电压表并联的线路一定正常。
电源电压为6V,用电压表测得:Uab=0;Ued=6v;Ucd=0;Uac=6v,灯泡不亮,哪里出现故障?解题思先找有示数的,Ued=6v说明从e点到电源正极线路完好,从d点到电源负极线路完好;Uac=6v说明从a点到电源正极线路完好,从c点到电源负极线路完好,这样将故障锁定在ac之间了,由Uab=O,说明bc之间出现故障,故电阻出现断路。
电学中最值问题分析与例题解答最值是指某个物理量的最大值或最小值,也可理解为物理量的变化范围问题。
例如:两个电阻R1=10Ω、R2=30Ω。
⑴要使它们连入电路中总电阻值最大,则将两个电阻串联时,根据串联电路中等效总电阻的计算公式R= R1+ R2可求出最大电阻为40Ω,此时电路中总电流最小,电路中总功率也最小。
⑵若要使它们连入电路中总电阻最小,此时将两个电阻并联。
根据并联电路中等效总电阻的计算公式。
可求出最小电阻为7.5Ω,此时电路中总电流最大,电路中总功率也最大。
因此电学中最值问题一般是电阻变化,引起电路中电流、电功率等物理量的变化。
另外有用电器安全电压或电流和电表的量程确定有关最值问题。
以下两例的解答,希望给同学解答此类物理试题时以借鉴。
同时我还选择几个习题让同学们加以练习。
例1.“赛龙舟”是端午节里的传统节目。
小安同学自制了一个卡通龙舟,她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。
她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω2A”的滑动变阻器等元件设计了如图4所示电路。
当闭合开关S、S1、S2,且滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化)。
求:(1)两灯都正常发光时电流表的示数为多少?(2)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?解析:(1)由公式可计算两灯的额定电流:;当闭合开关S、S1、S2,且滑动变阻器的滑片P移至b端时,红灯和绿灯并联且正常发光∴,电源电压U=U额=12V(2)由公式可知,R最小时功率最大,两灯泡并联且滑片P在b端时电路的总电阻最小,此时两灯正常发光,电路中最大电功率为::R最大时功率最小:;当闭合开关S、S1、S2,且滑动变阻器的滑片P移至b端时:。
电路中最小电功率为:。
例2.小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型,如图5所示,在一般情况下,只需灯光照明,温度较低时,则需要加热。
电源电压为72V,R1为定值电阻,R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器,其上标有“200Ω3A”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,灯泡上标有“12V 3W”的字样。
中考物理备考复习资料汇编专题:专题03 动态电路分析【基础知识讲解】一、动态电路中电流表与电压表示数的变化情况主要由以下三个方面引起:1. 滑动变阻器的滑片P 的位置变化引起;2. 电键的断开或闭合引起;3. 电路出现的故障(短路和断路)引起。
二、分析动态电路用到的知识:1. 欧姆定律;2. 串联电路和并联电路的电流、电压及电阻的关系;3. 滑动变阻器知识;4. 电流表、电压表的使用;5. 短路与断路知识。
三、解答此类题目需注意:1.判断电路连接方式,即串联电路还是并联电路;2.明确电流表与电压表测量的是哪一段电路的电流或两端的电压;3.电源电压可以认为是不变的。
4.并联电路电压表的示数是不变的,各支路中的电流互不影响。
四、滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电流与电压的变化【基础练习1】如图1所示是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P 向左移动时,电流表A 的示数将 ,电压表V 的示数将 。
(均选填“变小”、“不变”或“变大”)【答案】变大;变大。
【解析】在串联电路中,当变阻器滑片P 向左移动时,连入电路的电阻R 2变小,电路的总电阻R =R 1+R 2也变小,根据欧姆定律I =U /R =U /(R 1+R 2)可知:电源电压U 与R 1不变,故电流变大,R 1两端的电压U 1=IR 1也变大。
【基础练习2】在图2所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S ,当滑动变阻器的滑片P 向左移动时,电流表A 的示数将 ,电压表V 2的示数将 ,电压表V 1与电流表A 示数的比值将 ,电压表V 与电压表V 1示数的差值跟电压表V 2示数的比值 。
(均选填“变小”、“不变”或“变大”)AR 1PR 2 SV 1 V 2V图2图1A A 1SR 1VR 2 P图3【答案】变大;变小;不变;不变。
【解析】这道题的关键是搞清楚:电压表V1与电流表A示数的比值就是电阻R1的大小,是不变的,而电压表V与电压表V1示数的差值就是R2两端的电压,即电压表V2的示数,故该比值为不变。
初中物理电学动态电路分析(极值问题)基础版一、单选题1.如图所示是一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。
电源电压恒为6V,定值电阻R2上标有“l5Ω 0.3A”字样,R1为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小,阻值变化范围为10Ω~30Ω,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。
闭合开关S,环境湿度适当,在保证两电表安全的情况下,下列说法中正确的是()A. 湿度增大时,电压表示数变大B. 湿度增大时,电流表示数减小C. 电流表的变化范围是0.2A~0.24AD. 电路的最大总功率是1.8W2.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。
其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。
小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据见下表。
若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息可知()A. 电阻棒的总电阻是60ΩB. 小聪的身高是1.7m,小亮的身高是1.5mC. 小聪的身高是1.5m,小亮的身高是1.7mD. 从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.2∼1.8m3.如图所示电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,电阻箱R x最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.闭合开关S,下列说法正确的是()A. S1、S2均向左闭合,R x允许接入电路的最大阻值为20ΩB. S1、S2均向右闭合,电路允许消耗的最大功率为2.7WC. S1向左、S2向右闭合,R x允许接入电路的最大阻值为60ΩD. S1向右、S2向左闭合,只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍4.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1′,R2和R3的功率之和是3.2W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是P1′;已知R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:36。
下列结论正确的是()A. 电源电压是12VB. R2的阻值是30ΩC. 电流表的最大示数是2.1AD. 该电路的最大功率是64W5.如甲图所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,下列判断错误的是()A. R0的阻值是5ΩB. 电路的最大总功率12.8WC. R0的最小功率是1.6WD. 滑动变阻器最大阻值是35Ω6.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样:滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,闭合开关S,下列做法能够保证电路安全的是()A. 电路中电流不超过0.6AB. R1两端电压不超过3VC. 滑动变阻器连入电路的阻值在10−20Ω范围内变化D. 电路的总功率在1.8~3W范围内变化7.现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个,其中灯泡的U﹣I图象如图所示。
将这些元件用导线连成电路后,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数从5V开始减小,电流表的示数从0.3A开始增大。
下列结论正确的是()A. 电源的电压为5VB. 小灯泡的最大功率为0.3WC. 滑动变阻器的最大阻值为20ΩD. 整个电路的最小功率是1.8 W8.在如图所示的电路中,电源电压为4.5V保持不变,电压表量程0~3V,电流表量程0﹣0.6A,滑动变阻器R的规格是“10Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 0.5A”字样,若闭合开关S,两电表示数均不超过所选的量程,灯泡两端电压不允许超过额定电压,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是()A. 电流表的示数变化范围0.3A~0.6AB. 灯泡消耗的最小功率为0.9WC. 电路消耗的最大总功率为2.7WD. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω~10Ω9.如图甲所示,电源电压恒定不变,电流表量程为“0〜0.6A”,电压表量程为“0〜3V”,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,R1为定值电阻。
在保证各用电器安全的情况下,移动滑动变阻器滑片的位置,记下电压表和电流表的示数后,分别求出R2对应的电功率和电阻值,画成图象如图乙,下列说法中正确的是()①电源电压为6V②R1的阻值为5Ω③电压表的示数变化范围是1V﹣3V④整个电路消耗的最小功率为1.35WA. 只有①②正确B. 只有③④正确C. 只有②④正确D. 只有②③④正确10.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0. 6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”.滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是()①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W②电流表示数允许的变化范围为0. 2A~0. 5A③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8 W~3WA. ①③B. ①④C. ②③D. ②④二、多选题11.在如图所示的电路中,电源电压为4V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,小灯泡标有“2V 1W”字样(灯的电阻不变),滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
闭合开关,在保证电路各元件安全的情况下,下列说法正确的是()A. 小灯泡的最小功率为0.36WB. 电压表的示数范围是1~3VC. 滑动变阻器接入电路中的阻值范围是4~12ΩD. 电路总功率变化范围1~2W12.如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。
机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持4.5V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的规格为“15Ω,1A”。
闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是()A. 当水流速度增大时,电压表的示数变大B. 当水流速度减小时,电压表与电流表的示数之比变大C. 滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5Ω~10ΩD. 电路消耗总电功率的变化范围为1.35W~4.05W13.如图甲所示的电路中,定值电阻R1阻值为7.5Ω,R2为滑动变阻器,闭合开关S后,滑片P从b端移动a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示,下列判断正确的是()A. 电源电压为9VB. 滑动变阻器的阻值范围是0~15ΩC. 电路消耗的最大电功率为2.7WD. R1消耗的最小功率为0.6W三、填空题14.如图所示,电源电压恒为12V,定值电阻R1=10Ω,R2=15Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω,则R1上每秒钟发热的最小值为________J,R3的电功率的最大值为________W。
15.如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关,当变阻器滑片P往左滑动时,灯泡L的亮度________;调节滑片P从变阻器最右端滑到最左端的过程中,电压表V1的变化范围为2.5V~4.5V,电压表V2的变化范围为2V〜0V,电流表的变化范围为0.1A〜0.16A,则变阻器的最大阻值是________Ω。
16.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示,则电源电压为________V,滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最大值为________W,滑片在a点时,10s内电阻R消耗的电能为________J。
四、计算题17.如图,L为标有为“2.5V0.625W”的小灯泡,滑动变阻器R2的最大电阻为15Ω,电源电压保持恒定。
闭合开关S1、S2,且R2阻值为0时,灯泡L正常发光,电流表读数I=0.75A.求:(不考虑温度对灯泡电阻的影响)(1)电源电压U;(2)电阻R1的阻值;(3)电路接通时的最小功率。
18.如图,电源电压恒为4.5V,灯泡L上标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样,定值电阻R1阻值为10Ω,电流表量程为0﹣3A,电压表量程为0﹣3V,不计温度对灯丝电阻的影响。
求:(1)灯泡正常工作时电阻为多大;(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路最小总功率为多大;(3)当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的取值范围19.如图所示,灯泡上标有“9V5.4W”的字样(假设灯丝电阻不变),只闭合S1,当滑动变阻器滑动到某处时,电流表A2读数为0.2A.电压表V读数为9V;两个开关全部闭合,滑动变阻器滑动到最左端时,灯泡恰好正常发光,电流表A2读数为1.0.A,则(1)只闭合S1,电流表A2读数为0.2A时,滑动变阻器接人电路的电阻值;(2)电阻R1的电阻值;(3)滑动变阻器从左向右滑动过程中,滑动变阻器的最大功率。
20.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω1A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范图.答案解析部分一、单选题1.【答案】C2.【答案】C3.【答案】D4.【答案】C5.【答案】C6.【答案】D7.【答案】D8.【答案】D9.【答案】C10.【答案】A二、多选题11.【答案】C,D12.【答案】B,C13.【答案】B,C三、填空题14.【答案】0.9;615.【答案】变亮;2016.【答案】15;45;90四、计算题17.【答案】(1)解:当S1、S2都闭合,且R2阻值为0时,灯泡L与R1并联,且小灯泡刚好正常发光。
由并联电路的特点可得,电源电压:U=U L=2.5V答:电源电压U是2.5V(2)解:小灯泡正常发光时,由P= U2R得灯的电阻:R L= U L2P L = (2.5V)20.625W=10Ω;则此时通过灯泡的电流:I L= U LR L = 2.5V10Ω=0.25A;开关S1和S2都闭合,灯泡L与R1并联,电流表测总电流,因并联电路的干路电流等于各支路电流之和,所以通过R1的电流:I1=I-I L=0.75A-0.25A=0.5A,由I= UR得R1的阻值:R1= U1I1= 2.5V0.5A=5Ω答:电阻R1的阻值是5Ω(3)解:由上数据可知:R L>R1,所以当滑动变阻器的滑片滑到最右端,开关S2断开,S1闭合时,灯泡L和R2的最大阻值串联,电路中总电阻最大,电路中总功率最小。