中考电学分类讨论问题
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【中考物理】中考中考初中中考电学综合问题难点完全解析(文档版)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,如果用导线将某个用电器(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,可用实验突破此难点。
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)。
为帮助大家理解,可将L1比作“有阻”,而开关S的局部短路通道则比作是“无阻”。
电流只会“走无阻”而不会去“走有阻”。
即L1短路不工作,电流从导线经过。
二、识别串并联电路识别串、并联有三种方法,电流法;等效电路法;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节点法:没经过用电器,导线再长都相当于一个节点,观察每个用电器两端的端点确定它在电路中的位置。
图2、图3是对各电阻的连接情况分析。
如上图2各个A点都与电源正极相连,各个B点与电源负极相连,可以简化为图3。
在图3中,R1、R2、R3的并联关系也就显而易见了。
⑶去表法:由于电压表的内阻很大,并联在电路中时,通过它的电流很小,可忽略不计。
故在电路中去掉电压表,不会影响电路结构,电压表所在之处可视为开路。
而电流表的内阻很小,串联在电路中几乎不影响电路的电流强度,因而,在电路分析中,电流表可以看成一根导线,去掉后改成一根导线即可。
三、串、并联电路中总电阻的变化特点1.两个电阻无论是串还是并联,其中一个电阻增加,总电阻都增加。
原因:串联时,R=R1+R2 ,若R1增大,则R增大;并联时,1/R=1/R1+1/R2,若R1增大 1/R1减小,则1/R减小,所以R增大。
一、初中物理电路类问题1.如图为某均匀金属薄板,现测得接线柱A、B之间的电阻为R.如果将该电阻板均匀分成9块,并挖去其中一小块,则此时A、B之间的电阻变为A.8 9 RB.76RC.910RD.67R【答案】B【解析】【详解】如图将电阻板看作三个相同电阻串联而成,分别将1、2、3看作一个电阻,4、5、6看作一个电阻,7、8、9看作一个电阻,则由串联电阻规律可知,每个电阻阻值为13R,每个电阻由三个相同的块并联组成,设每块电阻阻值为R x,则由并联电阻规律可知:111113x x xRR R R=++解得R x=R;则当挖去其中一块后,变为两个阻值为R的电阻并联,整体再与两个阻值为13R的电阻串联,则由串并联电阻规律可知总电阻为:AB11721136R R RR R'=+⨯=+故选B。
2.如图所示,电源电压为6V且保持不变,定值电阻R1标有“10 Ω 0.4A”字样;R2为电阻箱(阻值范围0~999Ω,允许通过的最大电流为1A);电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
闭合开关S,调节电阻箱,在保证电路安全的情况下,则下列说法正确的是()A .电路中电流的最大值可达到0.6AB .电压表的示数不能小于2VC .可以将电阻箱的阻值调到4ΩD .可以将电阻箱的阻值调到10Ω 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .由图可知定值电阻1R 与电阻箱2R 串联,电流表测电路中的电流,电压表与电阻箱2R 并联,测电阻箱2R 两端的电压,由题意知允许通过1R 最大电流是0.4A ,允许通过电阻箱2R 的最大电流为1A ,电流表量程为0~0.6A ,根据串联电路中电流处处相等,可得电路中电流最大为0.4A ,故A 错误;B .当电阻箱阻值最小,电路总电阻最小,电路中电流最大为0.4A 时,定值电阻1R 两端电压最大为1U 大=1I R ⨯大=0.4A 10Ω⨯=4V电源电压6V ,根据串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压可得,电阻箱2R 两端电压最小为2U =小6V -4V=2V即电压表的示数不能小于2V ,故B 正确;C D .电阻箱2R 两端电压最小为2V ,电路中电流最大为0.4A ,由I =UR可得电阻箱2R 的最小阻值2R 小=2U I 小大=2V0.4A=5Ω 电压表量程0~3V ,则电阻箱2R 两端电压最大为3V ,此时电路中电流最小为I 小=11U R 小=6V 3V10Ω-=0.3A 电阻箱2R 的最大阻值2R 大=2U I 大小=3V0.3A=10Ω 即电阻箱2R 的阻值范围是5Ω~10Ω,所以不可以将电阻箱的阻值调到4Ω,可以将电阻箱的阻值调到10Ω,故C 错误,D 正确。
初中物理电学重难点15问,太实用了!1. 为什么电流表不能直接跟电源连接,就算没有用电器,电流的大小不是一样吗?答:由于电流表的内部的电阻很小,若直接跟电源连接,电路中就会有很大的电流,从而烧坏电流表;串联上用电器以后,由于用电器的电阻较大,根据欧姆定律电流就会大幅降低,就不会出现电流的太大所造成的后果。
2. 看不见电流的里面,怎么知道电流的流向?答:我们虽然看不见里面,但电流的方向是可以判断的,方法是:若电流表指针向右偏转,则说明电流的方向是从正接线柱流向负接线柱;若电流表指针向左偏转,则说明电流表中的电流方向是从负接线柱流向正接线柱。
3. 导线上到底有没有电压?答:电路中的确是处处都有电压,但对于一段导线来说它的电阻非常小,根据欧姆定律,在相同的电流下,导线两端的电压就非常小,我们所使用的精度较低的电压表当然就量不出电压了(这对我们研究一般问题来说,测不出导线两端的很小的电压就已经不妨碍我们得出正确的物理规律了,所以在初中我们一般不去考虑导线两端的电压);只有在要求极高的地方我们才使用非常精密的仪表去测量,就可以测出导线两端很微弱的电压(一般情况下我们去考虑它倒显得有点多余了)。
4. 两个学生用电流表测量同一电路中的电流时,一位同学接入电路的是0 ~ 0.6 A的量程并能正确读数,而另一位学生却按0 ~ 3 A的量程读数,读的1.8 A,那么实际测量的电流应该是多少?答:(1)一位同学接入电路的是0~0.6 A的量程并能正确读数,说明电流表的实际示数不超过0.6 A,而另外一位同学却按0 ~ 3 A的量程读数,读的1.8 A,他肯定是读错了;(2)不管按哪个量程,电流表都被分为相同的格数,只不过每格所代表的数值不等,但那个读错的同学肯定是接入的是小量程,却按大量程读数,0~3 A的量程分度值为0.1 A,所以按大量程1.8 A 是18个格,而0~0.6 A的量程分度值为0.02 A,所以相同的18格的实际值为0.02 A*18=0.36 A。
电路范围问题三大类一.安全电路问题(求R滑范围)1.串联电路滑变范围型问题如图所示的电路图,电源电压为U总,定值电阻为R1,滑动变阻器规格为”R2,I2”,电流表量程为0-I3,电压表V1量程为0-U定max,电压表V2量程为0-U滑max 。
为保证电路安全,求滑动变阻器滑动范围。
思路讲解:求滑动变阻器范围即可通过求滑动变阻器滑动的最大值和最小值得出。
1.求滑动变阻器最小值R滑min 。
解析思路:①R滑min=R总min-R定②R总min=U总/I总max③I总max={I1=U定max/R定,I2,I3,I额} ,取其中的最小值做题思路:①I总max={I1=U定max/R定,I2,I3,I额(灯泡额定电流)} ,取其中的最小值②R总min=U总/I总max③R滑min=R总min-R定【注意】①当定值电阻为灯泡时,灯泡有额定电流,即I额②定值电阻两端电压表或电压限定的作用为求滑变电阻最小值。
2.求滑动变阻器最大值R滑max 。
解析思路:①R滑max=R总max-R定②R总max=U总/I总min③I总min=I定min=U定min/R定④U定min=U总-U滑max做题思路:①U定min=U总-U滑max②I总min=I定min=U定min/R定③R总max=U总/I总min④R滑max=R总max-R定典例1.如图所示的电路图,电源电压为16V,定值电阻为5Ω,滑动变阻器规格为”50Ω,0.5A ”,电流表量程为0-0.6A,电压表V1量程为0-3V,电压表V2量程为0-15V。
为保证电路安全,求滑动变阻器滑动范围。
典例2.如图12甲所示电路,电源电压恒为6V保持不变,小灯泡L标有“5V 0.5A”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器R1的铭牌是“20Ω1A”,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V.求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最左端时,电压表的示数为2V,求定值电阻R2的阻值;(3)若只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。
中考热点问题之【初中电学部分分类题型汇编】参考答案1-5 DCDDB6、10Ώ 小7、12Ω3Ω26-30 DAACA31-35 DABBC36、C56、C;57、(1)P=UI (2)断开(3)实物图如左下图所示(4)a、2.5 (5)0.95W(2)a:越大,电磁铁的磁性越强;b:越多,电磁铁的磁性越强;(3)a:当线圈中的电流和匝数一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关(或无关);b:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流为I,观察此时电磁铁吸引大头针的最多数目为N1 ,换用大小不同的铁芯插入螺线管中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流为I,观察此时电磁铁吸引大头针的最多数目为N2,比较N1和N2的大小,若N1 = N2说明磁性强弱与线圈内的铁芯大小无关;若N1≠N2说明磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关;72、答案:(1)开关;(2)绿.73、答案:升高;N.74:B;75:C 76:C 77:B;78、79、80、(1)防止电流过大而烧坏电流表(或答保护电路) (2)0.1 (3)F=400N81、(1)电热丝的电阻为R=U2/P=(220 V) 2/1000 W=48.4 Ω(2)洗衣机整个工作过程,最大的功率为:P=1000 W+100 W=1100 WI=P/U =1100 W/220 V=5 A(3)洗衣共消耗的电能为==0.1A=84、解:(1)由甲图可知,R1和R2串联,电路总电阻:R=R1+R2=30Ω+18Ω=48ΩR2消耗的功率:P2=I2R2 =(0.25A)2×l8Ω=1.125W(或1.13W)(2)电流表示数为0.5A时,电路的总电阻:R′=I U =AV 5.012=24Ω R 1′=R′-R 2=24Ω-18Ω=6Ω由图乙可知,G=F=40N.。
一、初中物理电路类问题 1.两个完全相同的验电器,分别带上不等量的异种电荷,现将它们的金属球用一根金属导体接通后分开,则两验电器金属箔( ) A.张角一定都减小,且带上等量的异种电荷
B.张角一定都增大,且带上等量的异种电荷
C.张角一定是有一个增大,且带上等量的同种电荷
D.张角一定是有一个减小,且带上等量的同种电荷
【答案】D 【解析】 【详解】 由于两个验电器带的是不同的电荷,所以在用金属导体接触时会发生中和现象,少的那种电荷会被多的电荷中和掉,然后剩余的电荷被两个验电器平分,所以最后两个验电器会带上等量的同种电荷;由于发生了中和现象,少的电荷会被中和掉,而多的电荷由于中和现象也会减少,所以原来带电荷多的验电器的夹角一定会减小;故D项符合题意、ABC项不符合题意;
2.如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联,电压表测的是灯L2两端的电压
B.灯L1与灯L2串联,电压表测的是灯L2两端的电压
C.电流表A1测的是灯L1的电流
D.电流表A2测的是总电流
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 AB.从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关、电流表A1,然后分成两部分电
流,一部分电流流过灯泡L1,最后回负极;另一部分电流流过电流表A2,再流过灯泡L2,最后回负极;电压表并联在灯泡L2两端,可知灯L1与灯L2并联,电压表测的是灯L2两端的电压;A正确、B错误; C.电流表A1接在干路中,测的是干路电流,不是测灯L1的电流,C错误;
D.电流表A2与灯L2串联,测的是灯L2的电流,不是总电流,D错误。
故选A。 3.压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的.小坤同学想设计一个通过电表示数反应压敏电阻所受压力大小的电路,其中R0是定值电阻,R代表压敏电阻,要求压力增大时电表示数增大且符合电路安全,在下图所示电路中符合要求的是:( )
A. B.
C.
D.
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0并联,电流表测R0支路的电流,当压力增
例析中考中电路设计七大类题型电路是由电气设备和元器件按一定方式联接起来,为电流流通提供了路径的总体。
电路设计是指通过一定规则和方法设计出的电路。
电路设计是初中物理教学中的要求,也是初中阶段培养创新能力的一种途径。
本文结合电路设计题谈谈关于电路设计类题目的分类和解题方法。
一、生活应用类生活中有许多现象要用到电路知识。
从现象中探究内部电路的设计,这是近几年中考试题中出现最多的一种类型。
例1:小轿车上都装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯。
四个车门中只要有一个门没关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光。
图1所示的模拟电路图符合要求的是()。
图1思路点拨:此题开关断开灯就发光,说明开关与指示灯并联,开关闭合后灯泡被短路不发光,而且是四个开关同时闭合灯才被短路。
为防止短路时电源被损坏,所以电路中要串联一个保护电阻。
故答案应为(B)。
例2:小明想组织一次全家旅游。
小明一定去,并尝试通过表决的形式决定。
只要爸爸和妈妈之中有一人要去,全家就出去旅游。
现有三个开关,小明、爸爸和妈妈手中各一个,灯泡、电源各一个,导线若干。
请你设计一个电路,同意去的闭合开关,不同意去的不闭合开关。
只要灯亮,就能判断一家三口中最少有两人同意去。
请帮助小明设计出这个电路。
思路点拨:爸爸和妈妈手中的开关设计成并联形式。
答案如图2所示。
图2二、表格现象类题目通过表格的形式,给出实验器材,通过操作开关,电路出现灯泡发光、电流表、电压表示数变化等现象。
分析方法一般是先分析开关与用电器之间的关系。
之后,再加入其他电学器材(如电压表、电流表等)。
电路设计完成后,与表格中的每一条要求进行对照,如符合表格中的所有要求,电路设计即正确。
例3:按表1中的要求,画出符合要求的电路图。
表1思路点拨:这个题似乎有矛盾,只闭合其中一个开关,有2个灯亮,但是同时闭合两个开关,却只有一个灯亮。
这不是并联电路的特征,应该是短路问题。
并联电路中有一个电灯短路,其他灯是不会发光的;而在串联电路中,如果有一灯发生短路,其他灯还可以发光。
热点考点09-电学压轴题“讨论型”电学计算题”专题突破考点分析此类电学压轴题是“专题20”-电学“变化范围型”计算题专题的延伸与补充,此类题型通常需要根据题意考虑多种情况,如有些题需要考虑电表的量程如何选择,有些题型需要考虑电流在电路中的位置,有的题型需要考虑电源的变化,有的题型需要考虑滑动变阻器的规格;总之正确解答此类题必须对各种情况进行讨论,一定不能顾此失彼。
考点突破(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i。
(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。
电学计算方法分类解析电学计算是电学知识重点和难点之一,同时在中考中也扮演着“压轴题”的角色。
中考的电学计算题往往是在基础知识的前提下适当拔高,在复习过程中要注意夯实基础,适当拔高,但建议不宜过分拔高!电路计算题的一般思路(1)“四个弄清”:①用电器的连接方式;②各电表的测量对象;③滑动变阻器接入电路的部分;④题中的已知条件和提供的物理过程。
(2)画电路图:在图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号。
(3)电路分析:寻找已知量与未知量的关系,抓住电路中的不变量,例如,电源电压恒定,定值电阻阻值不变。
(4)根据串、并联电路特点,欧姆定律,电功率的计算公式列方程求解。
类型一分析法分析法即对电路进行综合分析,分析时可从已知入手,分析电路的组成、仪表测量的物理量,把物理问题的各个方面结合成一个整体;也可从未知入手,运用有关概念、定律和理论找出物理量之间的联系,层层推理,直到找到所需的已知量。
例1如图所示的电路中,电阻R1和R2串联接在AB两端,电压表并联接在R1两端。
已知R1=10 Ω,R2=20 Ω,电压表示数为2.5 V,则AB两端的电压U=________V。
[解析] 本题采用逆向分析法,其具体的思路如下:方法一:U ―――――→④U =U 1+U 2 ⎩⎪⎨⎪⎧U 1(2.5 V 已知)U 2――――――→③U 2=I 2R 2⎩⎪⎨⎪⎧I 2―――――→②I 2=I 1I 1―――――→①I 1=U 1R 1⎩⎨⎧U 1(2.5 V 已知)R 1(10 Ω已知)R 2(20 Ω已知) 方法二:U --------→④U =IR ⎩⎪⎨⎪⎧I ----------→②I =I 1I 1----------→①I 1=U 1R 1⎩⎨⎧U 1(2.5 V 已知)R 1(10 Ω已知)R ------------→③R =R 1+R 2⎩⎨⎧R 1(10 Ω已知)R 2(20 Ω已知) 解答本题可采用逆向分析法(把从待求量追溯到已知量的方法称为逆向分析法),即确认要求的物理量,并根据物理公式分析明确要求出这个量需要知道哪些量,这些量是已知的还是未知的,如果是未知的,再运用上述方法进行分析,直到需要的量都是已知量时为止;将分析过程倒过来即可逐步求出各未知量并最终求出要求的物理量。
1 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。 2
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Ra和Rb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。电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”,滑动变阻器的规格分别为“25Ω 2A”和“10Ω 3A”。 (1)将电源电压调到18V,闭合开关,移动滑片P,使灯泡正常发光。求灯泡的电阻和灯泡消耗的最小功率。 (2)将电源电压调到15V,用定值电阻R0替换灯泡,滑片P置于中点A处,闭合开关,电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置(可能重新选择了电表量程和变阻器R)。然后将P从A移到最左端B,两表示数的I-U关系如图11所示。通过计算判断所用变阻器的规格。 3
5、实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2,将它们连接到如图11所示的电源电压可调的电路中,其中通过L2的电流与电压的关系如图12所示。闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,一只小灯泡正常发光,电路消耗的功率为5.2W;只闭合S3,滑片P置于最右端时,也有一只小灯泡正常发光,且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为R2:R=1:4。求: (1)L2正常工作时的电阻; (2) L1正常工作时的电流; (3)在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围。
6、如图14所示,灯L上标有“12V3.6W”,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“50Q1A”。闭合S1、S2,灯L正常发光,电流表、电压表的量程分别为0~3A,0~15V,求: (1)灯正常发光时的电阻。 (2)滑动变阻器允许连入的阻值范围。 (3)断开S1、S2,用一个新的电源去替代原来的电源,电流表、电压表的量程分别为0~0.6A,0~3V。移动滑动变阻器的滑片过程中,要求两个电表先后均能达到满刻度且电路正常工作。求允许替换电源的范围。 4
7、在如图9甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S后,调节滑片P从a端移动到b端过程中,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图9乙所示。求: (1)电路中电流最小时,1min内电流通过电阻R做的功。 (2)电源电压和定值电阻R0。 (3)若电压表量程为0~15V,电流表量程为0~3A,为保证电表正常工作,定值电阻R0消耗的功率范围。
8、如图15甲所示,电源电压可调。小灯泡的规格为“6V3W”,闭合开关S1、S2,把滑动变阻器的滑片P移至中点,变阻器消耗的功率为P1;把滑片P移至b点,变阻器消耗的功率为P2,滑片从中点移到b点的过程中,R2消耗的功率与电流表示数的关系如图15乙所示,滑片在b点时,R1消耗的功率为1.6W,求: (1)小灯泡正常发光时的阻值。 (2)P1与P2的比值及R1的阻值。 (3)电流表使用0~0.6A的量程,电压表使用0~15V的量程,只闭合S1,在保证电路元件安全的前提下,调节滑片使小灯泡正常发光时,电源电压的调节范围。 5
9、如图14所示,电源电压恒为18V,灯泡L标有“6V3W”,滑动变阻器R标有“100Ω 1A”,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,R0为定值电阻;当闭合S、S1,断开S2时,灯泡L恰好正常发光,忽略灯丝电阻的变化。求: (1)小灯泡L的电阻。 (2)闭合S、S1,断开S2时,通电1min,电流通过R0所做的功。 (3)当闭合S、S2,断开S1时,在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下,滑动变阻器R功率的变化范围。
10、在图11甲所示的电路中,电源电压保持6V不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电压表的示数如图11乙所示。 (1)求通过电阻R1的电流。 (2)求电阻R2的阻值。 (3)现有阻值分别为2Ω、10Ω、50Ω、100Ω的四个定值电阻,选择其中一个定值电阻替换电路中的电阻R2,要求电压表分别选择两个量程后,闭合开关S,能使电压表指针偏离零刻度线的角度是原来的一半。请通过计算指出电压表所选用的量程及所选用的电阻。 6
11、如图12甲所示,电源电压可调,L的规格为“2V1W”,且灯丝电阻不随温度变化。电压表的量程为“0~3V”和“0~15V”,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。 (1)调节电源电压至U,只闭合S1,移动滑片,在电压表的示数不超过量程时,灯泡消耗的最小功率为0.25W,求灯丝电阻和R接入电路的最大阻值。 (2)调节电源电压至U',只闭合S2,滑片从a移到b的过程中,两表的I-U关系如图12乙所示,滑片在a和b点时,电压表指针均指到满偏刻度的三分之二位置(电压表重新选择了量程),求电源电压U'。
12、如图8甲所示,电源电压可调,小灯泡L的规格为6V3W”。闭合S1、S2,滑片从中点移到最右端的过程中,R2消耗的功率与电流表示数的关系如图8乙所示,滑片在最右端时,R1消耗的功率为1.6W。求: (1)小灯泡正常发光时的电阻值。 (2)R1的阻值。 (3)电流表选用0~0.6A的量程,电压表选用0~15V的量程。只闭合S1,在确保电路元件安全的前提下,调节滑片能使小灯泡正常发光时,电源电压的调节范围。 7
13、如图13甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,移动变阻器的滑片,得到电压表和电流表的示数与R的关系分别如图13乙、丙所示。 (1)求R0的阻值和滑动变阻器的最大阻值。 (2)当滑片置于某位置时,R的功率为3.2W,求此时R0的功率。 (3)当电压表示数分别为U0和5U0时,滑动变阻器的功率相等,求这两次滑动变阻器接入电路的阻值。
14、如图13甲所示的电路中,电源电压为18V且保持不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω1A”字样,R1的阻值为30Ω。闭合开关,电压表的示数如图13乙所示,求: (1)此时通过电阻R1的电流。 (2)此时电流通过滑动变阻器所消耗的电功率。 (3)现有阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,从中选择一个替换R1,要求选择合适的量程,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,电路能正常工作,且能够使电压表V指针转动的角度最大。请通过计算说明所选择的电阻和电压表示数的变化范围。 8
15、在如图9所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样。闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电压表V1的示数为10V,电压表V2的示数为6V。求: (1)定值电阻R1的阻值。 (2)若各个表均接大量程,在保证电路正常工作的前提下,求R1消耗功率的最大值。 (3)若电流表A选接“0~0.6A”量程,电压表V1选接“0~15V”量程,电压表V2选接“0~15V”量程,移动变阻器的滑片P可以使电压表V2与电压表V1的比值发生变化,求V2与V1示教比值的最大值和最小值分别是多少。
16、在图10甲所示的电路中,电源电压为12V且不变。电阻R1的阻值为30Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关S,电路正常工作。 (1)求通过电阻R1的电流。 (2)求变阻器R2消耗的最大功率。 (3)现用定值电阻来替换电阻R1。要求:选择合适的电表量程,闭合开关,移动变阻器滑片P,能使电流表A1与A2的指针偏离零刻度线的角度恰好相同,如图10乙所示,且电路能正常工作。 I.选用阻值为10Ω的定值电阻___(选填“能”或“不能”)满足上述要求。 Ⅱ.求出符合上述要求的定值电阻的阻值范围。(写出计算过程) 9
17、在图11甲所示的电路中,电源电压为18V保持不变,电阻R1的阻值为10Ω、R2的阻值为20Ω。电流表、电压表的表盘如图11乙所示,闭合开关S。 (1)求电流表A的示数。 (2)求电阻R2消耗的电功率。 (3)现有三个滑动变阻器,A:“10Ω 2A”、B:“20Ω 2A”、C:50Ω 1A”,请选择其中一个滑动变阻器替换电阻R1或R2。要求电表选择合适的量程,闭合开关后,在保证电路各元件都能正常工作的情况下,通过调节滑片P的位置,能使电流表A的示数变化量最大。 (a)应选滑动变阻器____替换定值电阻____; (b)请算出电路中电流表A的最大变化量△I、以及所对应滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围。
18、如图13甲所示电路,电源电压可调,电流表和电压表都是实验室常用电表。滑动变困器规格为“20Ω 1A”。现将一个“6V 6W”的小灯泡和一个定值电阻R0同时连入a、b之间,调节滑动变阻器使电流表指针达到满刻度的1/6,电压表的指针达到满刻度的3/5;将上述小灯泡和定值电阻换一种方式接入a、b之间,改变电源电压并调节滑动变阻器,使电流表的指针达到满刻度的3/4(电流表可能改换量程),两次电压表量程和指针位置相同。灯丝电阻为RL,且不随温度改变。在保证电路安全的情况下,求: (1)小灯泡电阻RL