全面题型-电学

精品文档 1欢迎下载 20082008 年九年级电学知识梳理 典型试题归类与拓展训练年九年级电学知识梳理 典型试题归类与拓展训练 2008 2 24 简单电路专题简单电路专题 1 1 电路的组成 电路的组成 电源 用电器 开关 导线 电源 能持续提供电能 维持正负极之间有一定的电压 的装置 给干 蓄 电池充电时 电能 转化为化学能 2 2 用电器短路 用电器短路 某用电器两端被导线直接相连 造成电流不经过该用电器而直接走短路的 那条导线 这种情况有可能不会使电源短路 但有时也会使电源短路烧坏电源 3 3 电路图与实物图 电路图与实物图 电路图 用电路元件符号表示电路元件实物连接的图 连接电路时注意事项 连接电路时 开关必须断开 从电源正极 或者负极 出发 按一定顺序连接各个器件 防止出现短路或者断路 连接线应顺时针绕顺时针绕在接线柱上 并旋紧螺母 电源的两极绝不允许以任何方式直接相连 以免造成电源短路 损坏电源 4 4 电流和电流表 电流和电流表 电流强度 I 简称电流 用来表示电流的大小 电流强度的国际主单位 安培 A 常用单位 kA mA A 量程 分度值 0 0 6A 0 02A 0 3A 0 1A 5 5 电流表的使用方法 电流表的使用方法 电流表要串联到所测电路中 要和所测的用电器串联 电流要流进电流表的正接线柱 从负接线柱流出 电流表绝对不允许不经过用电器直接接在电源两极 否则电流表很快烧坏 因为电路 中 电流表等同于一根导线 并不是用电器 6 6 电流表使用注意事项 电流表使用注意事项 使用前要调零 被测电流不能超过所选择的量程 否则不仅测不出电流值 电流表的指针还会被打弯 甚至烧 杯电流表 在不能预先估计被测电流大小的情况下 要先用大量程度试用 如指针的偏转在小量程之内 则改用小量 程 在不超过量程的前提下 尽量使用小量程 这样测量结果会更精确 5 电流表的读数步骤 先看接线柱 确定所选择的量程 根据量程 认清该量程的分度值 最后根据指针的位置读数 读数 经验 选量程 看大格 读小格选量程 看大格 读小格 7 7 电压和电压表 电压和电压表 电压 U 是电路中形成电流的原因 电源的作用是维持正负极之间有一定的电压 电压的国际主单位 伏特 伏 V 常用单位 kV mV 常用的电压值 一节干电池的电压 1 5V 一节蓄电池的电压 2V 照明电路的电压 220V 对人 体安全的电压 不超过 36V 量程 分度值 0 3V 0 1V 0 15V 0 5V 8 8 电压表的使用方法 电压表的使用方法 电压表要并联到所测电路中 要和所测的用电器并联 并联时 电流要流进电压表的正接线柱 从负接线柱 精品文档 2欢迎下载 流出 经过电压表的电流极小 电压表可以直接接在电源的两极 测出的就是电源电压 在电路中 电压表等同 于一 个几乎断开的地方 经过它的电流可以忽略不计 9 9 电压表使用注意事项 电压表使用注意事项 使用前要调零 被测电压不能超过所选择的量程 否则不仅测不出电流值 电压表的指针还会被打弯 甚至烧 杯电压表 在不能预先估计被测电压大小的情况下 要先用大量程度试用 如指针的偏转在小量程之内 则改用小 量程 在不超过量程的前提下 尽量使用小量程 测量结果会更精确 1010 电压表的读数步骤 电压表的读数步骤 先看接线柱 确定所选择的量程 根据量程 认清该量程的分度值 最后根据指针的位置读数 读数经 验 选量程 看大格 读小格选量程 看大格 读小格 1111 串联电路的特点 串联电路的特点 用电器逐个顺次连接起来 电路中只有一条路径 串联电路中任何一处断开 则整个电路为断路 电路中没有电流 串联电路中 开关在不同位置的作用是一样的 它能控制整个电路 串联电路中 电流强度处处相等 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和 串联电池组的电压等于每个电池的电压之和 所以把电池串联起来用可以得到较大的电压 1212 并联电路的特点 并联电路的特点 并联电路中有多条路径 断开一条支路 其它支路仍能工作 干路上的总开关可以控制整个电路 支路上的开关只能控制所在支路上的用电器 并联电路中 干路上的总电流等于各支路电流之和 并联电路中 各支路两端的电压相等 都等于电源电压 并联电池组的电压等于每节电池的电压 所以把电池并联起来用并不能得到更大的电压 电电 路路 电流电流 I I I I1 1 I I2 2I I I I1 1 I I2 2 电压电压 U UU U1 1 U U2 2U UU U1 1 U U2 2 欧姆定律专题欧姆定律专题 1 1 导体 导体 容易导电的物体 如 金属 石墨 人体 大地以及酸 碱 盐的水溶液等 绝缘体 不容易导电的物体 如 橡胶 玻璃 陶瓷 塑料 油等 导体和绝缘体之间没有绝对的界限 原来不导电的物体 条件改变时 也可能变成导 体 如 常态下的玻璃不导电 把它烧成红炽状态 就变成了导体 2 2 滑动变阻器 滑动变阻器 原理 通过改变连入电路中电阻线的长度 来改变电阻的大小 接法 必须 一上一下 上边接哪个接线柱都行 下面接左还是接右要看题目要求 若接的是 同上 则相当于一根导线 在电路中的电阻为 0 若接的是 同下 则相当于一个定值电阻 在电路中的电阻为它的最大阻值 在电路中的作用 A 保护电路 所以有要求 闭合开关前 滑片要位于其电阻最大端 B 在研究电流与电阻的关系实验中 靠移动滑片来控制电阻两端的电压不变 C 在研究电流与电压的关系实验中 或伏安法测电阻的实验中 靠移动滑片来改变电 精品文档 3欢迎下载 阻两端的电压 D 改变电路中电流的大小 滑动变阻器应该和被控制的电路串联 滑动变阻器的铭牌 50 50 2A2A 50 50 表示 2A2A表示 3 3 伏安法伏安法 测电阻测电阻 原理 R U I 需要的测量工具 电流表 电压表 滑动变阻器的作用 改变待测电阻 Rx 两端的电压 电路图 如果用伏安法测小灯泡的电阻 则小灯泡的电阻会随着电压 电流的改变而呈现明显的变化 这是因为灯泡的温 度发生明显变化 从而使电阻也随之改变 串 并联电路电阻的特点 4 4 串联电路电阻的特点 串联电路电阻的特点 推导 串联 U U1 U2 I I1 I2 又 U IR U1 I1R1 U2 I2R2 IR 得到 R RR R1 1 R R2 2 结论 串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和 若有n n个阻值都为R的电阻串联 则总电阻R R串 串 nR nR 串联电阻相当于增加了导体的长度 串联的电阻越多 总电阻越大 5 5 并联电路电阻的特点 并联电路电阻的特点 推导 并联 U U1 U2 I I1 I2 又 I U R I1 U1 R1 I2 U2 R2 U R 得到 1 R 1 R1 R 1 R1 1 1 R 1 R2 2 结论 并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和 若有n n个阻值都为R R的电阻并联 则总电阻 R 串 R nR n 并联电阻相当于增加了导体的横截面积 并联的电阻越多 总电阻越小 而且 并联总电 阻比其中最小的电阻还要小 6 6 串 并联电路的规律 串 并联电路的规律 电电 路路 电流电流 I I I I1 1 I I2 2I I I I1 1 I I2 2 电压电压 U UU U1 1 U U2 2U UU U1 1 U U2 2 R R 总总 R R1 1 R R2 21 R1 R总 总 1 R 1 R1 1 1 R 1 R2 2电阻电阻 串联的电阻越多 总电阻越大 几个电阻 串联时总电阻最大 并联的电阻越多 总电阻越小 并联总 电阻比最小的那个电阻还要小 几个电 阻 并联时总电阻最小 精品文档 4欢迎下载 分压原理 U U1 1 U U2 2 R R1 1 R R2 2 串联电路 电阻越大 分到的电压越大 分流原理 I I1 1 I I2 2 R R2 2 R R1 1 并联电路 电 阻越大的支路 分到的电流越小 无论串联还是并联 当其它电阻不变 若其中某一个电阻变大时 则总电阻 都变大 若其中某一个电阻变小时 则总电阻都变小 公式公式 使用使用 应用欧姆定律 I U RI U R U IRU IR R U IR U I 时 要注意公式中的三个物理量必须 是针对同一电路或同一导体 不能张冠李戴 同体性 还要注意 同时性 即电路发生变化前后 同一电阻的电压 电流一般 不同 要注意区分 电功电功 W WW W1 1 W W2 2 电功率电功率 P P P P1 1 P P2 2 电热电热 Q Q Q Q1 1 Q Q2 2 巩固练习巩固练习 1 张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时 将记录的实验数据通过 整理作出了如图 1 所示的图象 根据图象 下列说法错误的是 A 通过导体 a 的电流与其两端的电压成正比 B 导体 a 的电阻大于导体 b 的电阻 C 当在导体 b 的两端加上 1V 的电压时 通过导体 b 的电流为 0 1A D 将 a b 两导体串联后接到电压为 3V 的电源上时 通过导体的电流为 0 2A 2 一段均匀的电阻线 接在 6v 的电源上 通过它们的电流为 200mA 若将这段电阻 线等分成 3 段后 并联接在原电源上 则此时电路中的总电流为 A 600mA B 0 18 A C 1 8 A D 1 2A 3 在某一温度下 两个电路元件 A 和 B 中的电流与其两端电压的关系如图所示 则由图图 2 2 可 知 元件 A 的电阻为 4 当某导体两端电压是 3V 时 通过它的电流是 0 3A 则该导体的电阻是 当它 两端电压减小为 1V 时 通过它的电流变为 A 当它两端电压为 0 时 该导体的 电阻为 5 有两个阻值不同的定值电阻R1 R2 它们的电流随电压变 化的I U图线如图如图3 3所示 如果R1 R2串联后的总电阻为R串 并联后的总电阻为R并 则关于R串 R并的I U图线所在的区域 下列说法中正确的是 A R串在 区域 R并在 区域 B R串在 区域 R并在 区域 C R串在 区域 R并在 区域 D R串在 区域 R并在 区域 1 如图 4 所示 闭合开关 S 时 灯泡 L1 L2都不亮 用一段导线的两端接触 a b 两点时 两灯都不亮 接触 b c 两 点时 两灯都不亮 接触 C d 两点时 两灯都亮 则 A 灯 L1断路 B 灯 L2断路 C 灯 L2短路 D 开关 S 断路 图 4 2 如图图 5 5 是小文同学研究串联电路中电流 电压特点的实物连接图 图图 6 6 当开关闭合时 灯L1亮 灯L2不亮 电流表和电压表均有读数 则故障原因可能是 A L1断路 B L1短路 C L2断路 D L2短路 3 如图图6 6所示 当闭合开关S后 电路中最容易损坏的是 A 灯泡L B 电流表A C 电压表V1 D 电压表V2 图图 2 图图 3 图 1 图图 5 L1 L2 V1 R L V2 A S 精品文档 5欢迎下载 4 如图图 7 7 所示的电路中 电源电压不变 闭合开关 S 后 灯 L1 L2都发光 一段时间后 其中一灯突然熄灭 而电流 表 电压表的示数都不变 则产生这一现象的原因是 A 灯 L1短路 B 灯 L2短路 C 灯 L1断跻 D 灯 L2断路 图图 7 7 6 如图图 8 8 所示 电源电压为 6V 闭合开关 s 后 发现两灯均不 亮 仔细检查发现灯泡 L2的灯丝断了 其它部分均正常 这 时若用电压表测a b 两点间的 电压 示数为 V 测 b c 两点间的电压 示数为 v 7 如图图 2 2 所示 闭合开关 S 后 L1和 L2两盏电灯都不亮 电流表指针几乎没有偏转 电压表指针明显偏转 该电路的 故障可能是 A L1灯丝断了 B L2灯丝断了 C 电流表损坏 D L2灯炮处短路 8 如图6所示电路 两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光 过了一会儿 两盏电灯突然同时都不亮了 且电压表和电 流表的示数均变为零 如果电路只有一处故障 则故障可能是 A 电灯L1断路 B 电灯L2断路 C 电灯L1短路 D 电灯L2短路 9 右图为某同学测定电阻的电路图 如果他在操作中不慎将两电表位置对调了一下 则开关 闭合后 A 电流表 电压表均被烧坏 B 电流表烧坏 电压表示数为零 C 电流表示数几乎为零 电压表有示数 D 电流表有示数 电压表示数为零 10 如图 2 所示的电路中 电源电压保持不变 闭合开关 S 电路正常工作 过了一会儿 两电 表的示数都突然变大 则该电路中出现的故障可能是 A 灯 L 发生了断路 B 灯 L 发生了短路 C 电阻 R 出现断路 D 电阻 R 出现短路 11 图 3 所示电路 电源电压为 6V 闭合开关后 两个小灯泡均不发光 用电压表测得 ac 与 bd 两点间的电压均为 6V 则故障可能是 A L1的灯丝断了 B L2的灯丝断了 C R 的电阻丝断了 D 开关接触不良 12 如图 3 所示 电源电压保持不变 当开关 S1 合 S2 断开时 电流表的示数为 0 2A 当开关 S1 S2 都闭合时 电流表的示数为 O 8A 则电阻 R1 与 R2 的比值为 A 1 3 B 3 l C 2 3 D 3 2 13 如图 18 所示的电路中 当开关 S 闭合 甲 乙两表为电压表时 两表读数之比 U甲 U乙 为 3 1 当开关 S 断开 甲 乙两表为电流表时 两表的读数之比 I甲 I乙为 A 2 1 B 2 3 C 3 1 C 3 2 第 14 题图 14 一次实验中 某同学连接了如图所示的电路 电源电压为 6V 且保持不变 电阻R1 8 滑动变阻器R2的最大阻值 为 10 他所选用的电压表量程为 0 3V 电流表量程为 0 0 6A 为了保证电路安全 实验中滑动变阻器接入电 路的阻值范围是 图 6 A V S R1 R2 精品文档 6欢迎下载 A 0 2 B 0 8 C 2 8 D 8 10 15 A B 是同种材料制成的电阻 它们的长度相等 A 的横截面积是 B 的两倍 将它们串联在电 路中 则加在 A B 上的电压 UA UB和通过 A B 的电流 IA IB间的关系正确的是 A IA IB B IA IB C UA UB D UA UB 16 两个定值电阻 甲标有 16 1 5A 乙标有 22 0 5A 现把它们串联起来 则该串联电路两端允许加的最 高电压是 A 57V B 41V C 35V D 19V 17 如图所示 滑动变阻器的滑片在某两点间移动时 电流表的示数范围为 1A 到 2A 之间 电 压表的示数范围为 6V 到 9V 之间 则定值电阻 R 的阻值及电源电压分别为 A 3 15V B 6 15V C 3 12V D 6 12V 18 如图 18 所示电路中 电源电压为 3V 且保持不变 R 10 滑动变阻器的最大 阻值 R 20 当开关 S 闭合后 在将滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中 电流表示数的变化是由 A 0 3 A 0 1 A B 0 A 0 1 A C 0 1 A 0 3 A D 0 3 A 0 A 19 两定值电阻甲 乙中的电流与电压关系如图 19 所示 甲的电阻为 将甲和乙并联后接在电压为 2 0V 的电源两端 干路中的电流为 A 第 18 图 第 19 图 第 20 图 20 如图 20 所示 R0为定值电阻 电源电压恒定 闭合开关 当滑动变阻器接入电路的电阻值为 R 4 压表的示数为 6V 当滑动变阻器接入电路的阻值为 R 时 电压表的示数为 3V 则前后两次通过 R0的电流之比是 电源电压是 V 电表变化题电表变化题 1 如图 1 所示 R 为定值电阻 电源电压不变 当滑动变阻器 R 的滑片向右移动时 下列说法中 正确的是 A 电流表示数变大 电压表示数变小 B 电流表示数变小 电压表示数变大 C 电流表 电压表示数都变小 D 电流表 电压表示数都变大 2 如图 2 电路 电源电压不变 开关 S 闭合 在滑动变阻器滑 片 P 向右移动的过程中 以下判断正确的是 A 电压表示数不变 B 电压表示数变大 C 电压表示数变小级 D 电压表示数先变大后变小 3 小丽同学设计了如图 3 所示的电路 当地闭合开关 s 后 电压表的读数将 A 变小 B 不变 C 变大 D 无法判断 4 如图 4 所示 电源电压保持不变 闭合开关后 滑动变阻器的滑片向上移动 则 A 电流表示数增大 电压表 V1示数增大 V2示数减小 B 电流表示数减小 电压表 V1示数减小 V2示数增大 C 电流表和电压表 V1的示数不变 电压表 V2的示数减小 D 电流表和电压表 V1 V2示数都不变 图 1 图 2 图 3 第 15 题图 精品文档 7欢迎下载 6 图 5 所示 电源电压保持不变 当开关 S 闭合时 滑动变阻器 R1的滑片 P 从 b 端滑到 a 端的过程中 下列说法正确 的是 A 电压表 电流表的示数均变小 B 电压表 电流表的示数均不变 C 电压表的示数不变 电流表的示数变小 D 电压表的示数变小 电流表的示数不变 7 如图 6 所示 电源电压不变 当开关闭合时 滑动变阻器的滑片向右移动 下列判断正确的是 A 灯泡变亮 B 电压表 V 的示数不变 C 电流表 A1的示数不变 D 电流表 A2的示数变小 图 5 图 6 10 如图 7 所示电路 开关 S 闭合后 电流表的示数 填 变大 变小 或 不变 若电流表示数变化了 0 1A 则电阻 R 电源电压保持不变 9 如图 8 所示的电路中 电源电压不变 当闭合开关 S 滑动变阻器的滑片P从中点向上移动时 则电流表示数将 电压表示数将 选填 增大 减小 或 不变 10 如图 9 所示 当开关 s 闭合时 两个电流表的示数变化情况正确的是 A 两个电流表示数都变大 B 两个电流表示数都变小 C 电流表 A1示数不变 电流表 A2示数变小 D 电流表 A1示数不变 电流表 A1示数变大 11 小明设计了如图 10 所示的压力测量仪 可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小 其中 R 是滑动变阻器 R 是定值电阻 电源电压恒定不变 压力表实际是个电压表 当金属片受到的压力增大时 变阻器的阻值 压力表示数 选填 变大 变小 或 不变 18 韩勇同学设计了如图 17 所示的电路 用来测量电阻 R1的阻值 他将开关分别与a b接触时 电流表的示数之比为 5 2 已知 R2 6 求 R1的阻值是多少 16 为锻炼身体 小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计 图甲是原理图 硬质弹簧右端和金属滑片 P 固定在一 起 弹簧的电阻不计 P 与 R1间的摩擦不计 定值电阻 R0 5 a b 是一根长为 5cm 的均匀电阻丝 阻值 Rab 25 电 源电压 U 3 OV 电流表的量程为 O 0 6A 当不拉拉环时 金属滑片 P 刚好处于 a 端 已知该弹簧伸长的长度 L与 所受拉力F间的关系如图乙所示 1 小明在电路中连入 RO的目的是 2 小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘 当不拉拉环时 拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的 A 处 3 通过计算说明 电流表表盘的 0 6A 处应标多少牛 10 0 200 300 6 5 4 3 2 1 F N L c m 0 图乙 A 拉 环 弹 簧 R0 R1b a P 图 甲 图 7 图 8 图 9 图 10 精品文档 8欢迎下载 17 小明同学设计的 风力测试仪 在校科技节上备受师生们的青睐 风力测试仪 的原理如图所示 电源电压 6V R0为保护电阻 AB为长 20cm 阻值为 50 的均匀电阻丝 OP为质量 电阻均不计的金属细杆 下端连接一个 重为 2N 的球P 闭合开关 S 无风时 OP下垂并与电阻丝的B端接触 有风时 球P受风力的作用 使金属细杆 OP绕悬挂点O偏转 当偏转到电阻丝的A端时 电流表示数为 0 6A 已知悬挂点O 与电阻丝B端的距离为 10cm 金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦 求 1 R0的阻值 2 无风时电流表示数 3 在风力作用下 当金属细杆OP在图示位置静止时 作出F风的力臂 并求出该力 的大小 3 学习了电流 电压和电阻这三个物理量后 某小组同学决定探究通过电阻的电流 与其两端电压的关系 他们作了如下猜想 A 加在电阻两端的电压越大 通过的电流越小 B 加在电阻两端的电压越大 通过的电流越大 C 加在电阻两端的电压变化 通过的电流不变 为了验证上述猜想是否正确 该小组的同学设计了如 图甲所示的实验电路 并按设计方案测量了有关数据 请根据甲电路图 用笔画线代替导线把乙图中的滑动变 阻器接入电路 下表是该组同学实验中测量的数据 通过比较分析表中实验序号为 的几组数据 可以验证猜想 选填 A B 或 C 是正确的 实验序号实验序号 R R U U V VI I A A 1 11 01 00 200 20 2 22 02 00 400 40 3 3 5 5 3 03 00 600 60 4 41 01 00 100 10 5 52 02 00 200 20 6 6 1010 3 03 00 300 30 7 71 01 00 050 05 8 82 02 00 100 10 9 9 2020 3 03 00 150 15 归纳表中实验序号为 1 4 7 或 2 5 8 或 3 6 9 的数据可得 当电压一定时 电流与电阻成 的 关系 请你尝试将表中每次测量的电压值除以电流值 你还能发现 4 1 某同学用下图所示的电路验证在电压不变时 导体中的电流跟导体的电阻成反比的关系 先后用 5 10 20 的定值电阻接入电路的 a b 两点间 闭合开关 S 读出电流表的示数填入表中 由实验数据可以 看出电流跟电阻不成反比 试分析为什么在这个实验中电流跟电阻不成反比 答 甲 R S V A 乙 R 电阻 51020 电流 A 0 40 30 2 精品文档 9欢迎下载 R 2 该同学经过认真分析 发现了错误的原因 他改进实验后 先后用 5 10 20 的定值电阻接入电路的 a b 两点间进行实验 结果验证了在电压不变时 导体中的电流跟导体的电阻成反比的关系 图 7 图 8 图 7 甲 乙提供的两个电路图 哪个是他设计的电路 答 填 甲图 或 乙图 在这个实验中 滑动变阻器的作用是 用笔画线代替导线 将图 8 中各元件按你选择的设计电路图连接起来 5 我们已进行过 科学探究 欧姆定律 1 由于电路中电流的大小受多 种因素的影响 所以我们在探究某一 因素变化对电流的影响时 必须保持 其它因素不变 即采用了 法 图 10 是某实验小组在探究过程中 根据实验数据绘制的图像 其中表示电压不变时 电流随电阻变化的图像是 图 表 示电阻不变时 电流随电压变化的图像是 选填 甲 或 乙 2 在探究过程中 使用滑动变阻器的目的是 和 3 实验的结论是 5 如图 10 所示是小明探究小灯泡电阻所用的器材 已知小灯泡的正常发光时的电压为 3 8V 1 请你用笔画线代替导线 将实物 图连接完整 要求 使滑动变阻 器的滑片向右移动时变阻器的阻 值变大 连线不能交叉 2 闭合开关前 滑片P应移到 端 填A或B 3 小明在实验过程中不小心漏填了 一个电流数据 请你把图 ll 所示 的读数填人表 1 的空格中 4 小明仔细分析实验数据 对比得出的几个电阻 值 发现每次测量结果都有较大差异 你认为产生这种差异的主要原因是 5 小明用完全相同的器材做进一步探究时 发现分别用如图 12 甲 乙所示的两个电路测出的小灯泡的电阻也有差 异 你认为产生这种差异的主要原因是 实验次数 电压 V 电流 A 13 5O 28 22 5 31 5O 18 精品文档 10欢迎下载 6 某同学在 用电压表和电流表测导体的电阻 实验中 按如图所示的电 路图连接好电路 移动滑动变阻器的滑片 使滑动变阻器连入电路的阻 值最大 闭合开关 移动滑动变阻器的滑片 分别读出电压表和电流表 的几组示数并记录 根据记录的数据 作出如图所示的 U I 图线 则被 测电阻 R1的电阻值为 欧姆 滑动变阻器的滑片在某一位置时 电压表的指针位置如图所示 电压表所接的量程为 0 3 伏特 则电压 表的示数 为 V 2 曹冲称象 的故事流传至今 最为人称道的是曹冲采用的方法 他把 船上的大象换成成石头 而其他条件保持不变 使两次的效果 船体浸入水中的深度 相同 于是得出大象的重就等于 石头的重 人们把这种方法叫 等效替代法 请尝试利用 等效替代法 解决下面的问题 探究目的 粗略测量待测电阻RX的值 探究器材 待测电阻RX 一个标准的电阻箱 元件符号 若干开关 干电池 导线和一个刻度不准确但 灵敏度良好的电流表 电流表量程足够大 设计实验和进行实验 1 在右边的方框内画出你设计的实验电路图 2 将下面的实验步骤补充完整 并用字母表示需要测出 的物理量 第一步 开关断开 并按设计的电路图连接电路 3 写出RX的表达式 RX 3 用如图2一甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值 其中Rx为待测电阻 R为电阻箱 s为单刀双掷开关 R 为定值电阻 某同学用该电路进行实验 主要步骤有 A 把开关S接b点 调节电阻箱 使电流表的示数为I B 读出电阻箱的示数R C 把开关S接a点 读出电流表的示数为I D 根据电路图 连接实物 将电阻箱的阻值调至最大 1 上述步骤的合理顺序是 只需填写序号 2 步骤A中电阻箱调节好后示数如图2 乙所示 则它的示数为 若已知R 的阻值为1O 则待测电阻 的阻值为 3 本实验所采用的物理思想方法可称为 选填 控制变量法 或 等效替代法 4 老师提供了下列器材 电压恒定的电源一个 电压未知 待测电阻 Rx 一个 滑动变阻器一个 最大阻值为 R0 量 程合适的电流表 或电压表 一个 单刀开关两个 导线若干 请在给出的器材中选用一些进行组合 用三种不同的方 法完成测电阻 Rx 实验 画出实验电路图 写出实验的主要步骤 写出 Rx 的表达式 电功与电功率专题电功与电功率专题 7 7 电能表 电能表 测量消耗了多少电能 即电功 的仪器 图 2 精品文档 11欢迎下载 电能表的参数 3000R KW hR KW h 每消耗 1KW hKW h的电能 转盘转 3000 转 要求会要根据一定时间内电能表转盘转过的圈数来计算 电功 从而算出电功率 电子式电能表 其参数为 imp KW hKW h 每消耗 1KW hKW h的电能 指示灯闪烁的次数 220V220V 额定电压 正常工作时的电压 为 220V 10A 40A 10A 40A 长时间工作最大电流为10A10A 短时间内最大电流为40A40A 电能表 在干路上来测量用电器消耗的电能 你要会根据电能表的参数算家庭电路中 的最大总功率 要求会根据电能表上的参数 算出家庭电路中的最大总功率P UIP UI 220V 10A 2200W 8 8 电功 电功 W W 电流做功的大小 公式 W Pt UItW Pt UIt 电流通过导体做的功 与导体两端的电压成正比 与导体中的电流成 正比 与通电时间成正比 单位 焦耳 J J 因为电流通过用电器会把电能转化为其他形式的能量 所以该过程也就是电流做功的过程 而消耗多少电能 电流 就做多少功 所以有的题目中让你求消耗的电能 实际就是求电功W W 你就可以用W UItW UIt或W PtW Pt来算了 9 9 电功率 电功率 电功率 P P 表示电流做功的快慢的物理量 公式 P W t UI IP W t UI I2 2R UR U2 2 R R 根据P UI UP UI U2 2 R R 变形得到 I P UI P U R UR U2 2 P P 要求你会利用这两个变形公式 根据用电器的额定电压和额定功率 算出正常工作时的电流以及用电器的电阻 单位 瓦特 W W 1W 1J s1W 1J s 额定电压 用电器正常工作时 两端应该加的电压 额定功率 用电器在额定电压下正常工作时的功率 如果给你某用电器的额定电压和额定功率 你应该会用 I P U 算出额定电流 而且会用R UR U2 2 P P算出它的电阻 测量小电灯的功率 原理 P UIP UI 测量工具 电压表 电流表 滑动变阻器的作用 改变电灯两端的电压 电路图 结论 A 若 U实 U额 则 P实 P额 若 U实 U额 则 P实 P额 若 U实 U额 则 P实 P额 B 电灯的亮度取决于它的实际功率 1010 若电灯的电阻不变 若电灯的电阻不变 根据R UR U2 2 P P 有 P P实 实 P P额 额 U U实 实 U U额 额 2 2 若实际电压是额定电压的二分之一 则实际功率就是额定功率的 二分之一 2 以此类推 1111 电热器 电热器 就是将电能全部转化为内能的装置 举例 电饭锅 电热水器 电熨斗 电烙铁 电炉等 即所谓的纯电阻电路 1212 电流的热效应及焦耳定律 电流的热效应及焦耳定律 电流通过导体会产生热量 电热 Q Q 电流产生的热量 焦耳定律 电流通过导体产生的热量 与电流的平方成正比 与导体的电阻成正比 与通电时间成正比 公 式 Q IQ I2 2RtRt 变形公式 Q IQ I2 2Rt URt U2 2t Rt R 精品文档 12欢迎下载 纯电阻电路 电热器 Q W Pt UItQ W Pt UIt 初中阶段基本是纯电阻电路 所以题目中求电热时 如果条件符合 你可以用 Q W Pt UItQ W Pt UIt来计算 非纯电阻电路 如电动机 Q WQ W 1313 家庭安全用电 家庭安全用电 家庭电路的基本组成家庭电路的基本组成 进户线 电源线 电能表 阐刀开关 熔断器 或空气开关 开关 插座 用电器等 进户线进户线 火线和零线之间的电压为 220V 火线和地之间电压为 220V 零线和地之间的电 压为零 熔断器熔断器 熔丝由电阻较大 熔点较低的铅锑合金制成 熔丝的作用是 当电路中的电流过 大时 达到 到熔丝的熔点 熔丝熔断 电路自动切断 千万不能用铁丝或铜丝或更粗的熔丝来代替原来的熔丝 空气开关空气开关 当电路中电流过大时 空气开关自动跳阐 切断电路 开关开关 开关应和它所控制的用电器串联 且接在火线和用电器之间 插座插座 插座就是用来插用电器的 所以各插座之间当然应该是并联的 用电器用电器 家庭电路中的各用电器都是并联的 两孔插座 三线插头和三孔插座两孔插座 三线插头和三孔插座 两孔插座 左孔接零线 右孔接火线 三孔插座 左零右火中接地 地线一般与埋在地下的金属板相连 三线插头 有金属外壳的用电器基本上都是三线插头 对应于三孔插座 三线插头的中间那个插头与用电器的金属外壳相连 当插入三孔插座时 就把金属外壳和大地连起来了 作用作用 当由于电器内部绝缘皮破损或失去绝缘性能时 导致火线与外壳接触使外壳带电而发生触电事故 若有此 接地的保护 电流就会通过地线流入大地 不会从人体走 避免了发生触电事故 所以三线插头绝不能通过转换插到两孔插座里 那就失去地线的保护了 1414 测电笔 测电笔 构造 金属电极 氖管 弹簧和一个电阻很大的电阻 高电阻 作用 辨别火线和零线 使用方法 手接触笔尾的金属电极 笔尖接触电线 若氖管发光 则接触的是火线 若氖管不发光 则接触的 是零线 若前面的零线有断路的情况 则接触后面的零线 氖管也会发光 1515 电路中引起火灾的原因 电路中引起火灾的原因 电路中电流过大 电路中电流过大 根据Q IQ I2 2RtRt 在电阻和通电时间一定时 电流I I过大 会导致产生的热量过大 导体温度过高 而引发火灾 短路短路 由于各种原因造成火线和零线直接接触 即发生短路 根据I U RI U R 短路处的电阻特别小 则电路中电流I I过 大 同时工作的用电器总功率过大 超负荷运行 同时工作的用电器总功率过大 超负荷运行 根据I P UI P U 电压不变 功率P P越大 干路中的总电流I I越大 电线连接处接触不良 电线连接处接触不良 根据Q IQ I2 2RtRt 在电流和通电时间一定时 电线连接处接触不良 此处的电阻就会比较大 会导致产生的热量过大 导体温度过高 形成电热的逐步积累和恶性循环 而引发火灾 电路中电流过大时 有熔断器和空气开关保护 很大程度上能避免火灾的发生 而由于电线连接处接触不良而导致的 火灾很难有类似的保护 所以此类情况尤其难发现 更危险 串 并联电路中电压 电功率 电热的关系串 并联电路中电压 电功率 电热的关系 1 1 串联电路中 电压 电功率 电热的关系 串联电路中 电压 电功率 电热的关系 电压关系 串联 电流处处相等 根据U IRU IR 精品文档 13欢迎下载 即串联电路 电流相等时 中 电压之比等于电阻之比 电阻越大 分到的电压越大 电功率关系 串联 电流处处相等 根据P IP I2 2R R 即串联电路 电流相等时 中 电功率之比等于电阻之比 电阻越大 其实际电功率越大 如果两盏灯串联在电路中 你可以先根据其R UR U2 2 P P算出各灯的电阻 接着就能判断出是电阻大的那盏灯的实 际功率大 也更亮些 相等的时间内 电热的关系 串联 电流处处相等 通电时间也相等 根据Q IQ I2 2RtRt 即串联电路 电流相等时 中 在通电时间相等时 电热之比等于电阻之比 电阻越大 相同时间内产生的 电热也越多 2 2 并联电路中 电压 电功率 电热的关系 并联电路中 电压 电功率 电热的关系 电流关系 并联 各支路两端电压相等 根据I U R I U R 即并联电路 电压相等时 中 电流之比等于电阻的反比 电功率关系 并联 各支路两端电压相等 根据P UP U2 2 R R 即并联电路中 电压相等时 电功率之比等于电阻的反比 电阻越大 其实际电功率反而越小 如果两盏灯并联在电路中 你可以先根据其R UR U2 2 P P算出各灯的电阻 接着就能判断出是电阻大的那盏灯的实际功 率小 反而更暗些 相等的时间内 电热的关系 并联 各支路电压相等 通电时间也相等 根据Q UQ U2 2t Rt R 即在并联电路 电压相等时 中 在通电时间相等时 电热之比等于电阻的反比 电阻越大 相同时间内产生的电 热反而越少 典型试题典型试题 一 亮度比较 求用电器的实际功率 一 亮度比较 求用电器的实际功率 1 一个标有 220V 40W 的小灯泡 若接在照明电路两端 则它的实际功率为多少 若两端电压为 110V 时 电灯的实 际功率为多大 此时灯的亮度将如何变化 此时通过电灯的电流为多大 2 220V 40W 110V 40W 36V 40W 三盏电灯都正常发光时 比较它们的亮度 3 6V 3W 和 6V 6W 的两盏电灯 串联接在 6V 的电源上 求它们的 实际功率分别为多少 哪个电灯亮 它们的总功率是多少 功率之比为多少 4 220V 40W 220V 100W 二盏电灯并联在 110V 的电路中 求它们的实际功率分别为多少 哪个电灯亮 它们的总 精品文档 14欢迎下载 功率是多少 功率之比为多少 5 如果将 220V 40W 220V 100W 两灯串联在 220V 的电路中 求它们的实际功率分别为多少 此时哪个电灯亮 测量电功率的多种方法测量电功率的多种方法 现有下列器材 额定电压为 U0的小灯泡 电源 电压未知 一个阻值为 R0的电阻 一个滑动变阻器 一只电流表 一个单刀双掷开关和若干导线 实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生变化 1 设计的实验电路图如图 15 13 所示 2 以上实验电路测定小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量 用字母表示 第一步 计算 R 两端的电压为 U0时 通过它的电流为 U0 R 第二步 S 掷向接线柱 1 调节滑动变阻器 使电流表读数为 U0 R 第三步 保持滑动变阻器的滑片不动 S 掷向 接线柱 2 读出电流表读数 I 小灯泡额定功率的表达式为 U0 I U0 R 3 若在给出的器材中只将其中的一只电流表改为一只电压表 设计测量小灯泡的额 定功率实验电路图如图 15 14 巩固练习巩固练习 1 小名同学在做 测小灯泡额定功率 的探究实验时 已知某小灯泡的额定电压为 3V 电功率小于 1w 1 在连接电路时 小名同学有几根导线没有连接上 如图 15 15 所示 请你用笔画 线作为导线 在实物图上帮他连接好电路 电流表和电压表要量程选择正确 2 而另一实验小组中的小强同学连接电路完毕并闭合电路开关 当移动变阻器滑片时 发现灯泡变亮时 电压表 示数反而减小 灯泡变暗时 电压表示数反而增大 器材是完好的 想一想 小强怎样连接电路才会出现这种现象 请将小强所连接电路的电路图画在虚线框中 3 若小名在实验过程中 仔细对小灯泡对应的电流 电压值进行了数据记录 记录表格如下 从表中数据分析可以看 出 在通过灯丝的电流 逐渐增大的过程中 灯 丝的电阻的变化情况是 是 该小灯泡的额定功率 应为 W 图 15 15 2 现有两根 220V 400W 的电热管 用电阻符号表示 开关及导线如图 15 16 所示 设计三个可以调温的电路 实验次序 12345678 灯泡两端的电压 U V 0 200 601 001 401 802 202 603 00 通过灯泡的电流 A 0 0200 0600 1000 14 0 0 17 0 0 19 0 0 20 0 0 205 灯泡发光的情况不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光 图 15 13 图 15 14 精品文档 15欢迎下载 图 15 16 1 先按要求完成电路的连接 2 再设计一个具有上述三种功能的调温电路 最多使用三个开关 并将电路图画 再虚线框内 4 如图 15 18 所示电路 是测定额定电压为 3 8V 小灯泡额定功率的电路图 现测得 5 组实验数 据 记录在表中 并同时记录了小灯泡亮度变化情况 请仔细分析实验的数据和实验现象 回答 以下问题 1 小灯泡的额定功率是 W 2 小灯泡的亮度变化规律是 3 除了表中列出的数据和现象外 你还能发现的问题是 次数 12345 U V3 03 53 84 04 5 I A0 2 8 0 3 0 0 3 1 0 3 2 0 3 4 亮度增加 二 电路安全二 电路安全 1 灯 L1标有 6V 3W 灯 L2标有 9V 3W 把它们串联接在电池组上 若使其中一盏灯正常发光 另一盏灯很暗 则 该电路的电源电压是多少 2 灯 L1标有 6V 3W 灯 L2标有 9V 3W 把它们并联接在电池组上 发现只有一盏灯正常发光 另一盏灯很暗 求 此时干路电流是多少 3 两个灯泡 其中 L1标有 6V 3W L2没有标记 但测得它的电阻是 4 把它们串联后接在某一电路时 两灯 L1 L2均能正常发光 这个电路两端的电压和灯 L2的电功率 4 一只标有 2 5V 1 25W 的灯泡能直接接到 6V 的电源上吗 如无其它电源 要使灯泡正常发光 可用什么办法解决 5 灯 L1标有 6V 3W 灯 L2标有 3V 3W 将它们串联在电路中 则 1 灯 L1和 L2两端的电压最大不能超过多少伏 2 如果将它们并联在某一电源两端 则灯 L1和 L2两端的电压最大不能超过多少伏 此时 两灯的实际功率分别为多 少 6 如图所示 变阻器 R2的最大阻值为 50 电流表的量程为 0 0 6A 电压表的量程为 0 3V 电源电压为 6V 且保持 不变 电阻 R1的阻值为 15 S 闭合后 在保证电路各元件安全的前提下 1 整个电路上消耗的最大功率为多少 2 整个电路中消耗的最小功率为多少 3 滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为 多少 7 如图所示 灯 L 标有 6V 3W 字样 电流表的量程为 0 3A 滑动变阻器 R 的铭牌上 标有 20 2A 将它们并联在某一电源上 求在电路安全的情况下 该电路能消耗的 最大功率 2 家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫 设计了调整温度的多档开关 适用时转动旋钮 即可使电熨斗加热到所需的温度 如图 15 23 甲所示是电熨斗的电路图 旋转多档开关 可以改变 1 2 3 4 之间的连接情况 现将开关置于温度最高档 这时 1 2 3 4 之 间的连接是如图乙所示中的哪一个 图 15 18 精品文档 16欢迎下载 图 15 23 巩固练习巩固练习 1 标有 10V10W 10V20W 的灯 L1和 L2串联 已知某一电灯正常发光 另一个灯比较暗 则较暗灯的实际功率为多 少 2 标有 6V2W 的小灯泡与电阻 R 串联接入电路中 合上开关 S 灯正常发光时 电路消耗的总功率为 10W 求 1 电源电压 2 R 消耗的功率 3 R 的电阻值 3 一盏小电灯与 4 电阻串联后接入 12V 电路中 正好正常发光 此时小灯泡的电功率为 8W 求 小灯泡正常发光时 电阻及它的额定电压 4 在图所示电路中 电源电压 6V 恒定 电流表的量程为 0 0 6A 电压表的量程为 0 3V 灯 L1和 L2的规格分别为 6V 1 8W 和 6V 1 2W 滑动变阻器 R 的规格为 50 1 5A 不计温度对灯丝电阻的影响 求 1 滑动变阻器 的滑片 P 放在 a 端时 闭合开关 S1 S2 S3后 电压表和电流表的读数是多少 2 若两灯中只允许一盏灯工作 且要求 电路元件安全使用 在滑片移动过程中 整个电路至少消耗多少电功率 5 220V 40W 220V 100W 的两盏电灯串联在 380V 的电源上 哪盏电灯可能被烧毁 6 如图所示电路中 小灯泡 L 上标有 8V 3 2W 字样 滑动变阻器的最大阻值为 40 R1的阻值为 18 求 1 小灯泡的电阻 2 S S1 S2均闭合时 电压表的示数为 9V 求电源电压及电阻 R1上消耗的电功率 3 断开 S1 S2 闭合 S 若接入电路中的电压表的量程改为 0 3V 电流表的量程为 0 0 6A 为了保证两表不超过量程 且小灯泡不会被烧坏 滑动变阻器的阻值变化范围是 多少 7 有二个电阻 R1和 R2 若 R1和 R2以某种形式连接时 R1的功率为 12W 若 R1和 R2以另 一种形式连接时 R1的功率为 108W 此时 电路中总的电流为 9A 求 R1和 R2 8 一盏灯 接到某一电源上 消耗功率为 100W 若将这一电灯与一定值电阻 R 串联后接到相同的电源上 此时定值电 阻消耗的功率为 9W 求此时 L 的功率为多少瓦 9 图示电路中 电源电压不变 小灯泡 L 标有 2 5V 1 25W 字样 变阻器 R 的最大阻值为 40 闭合开关 当滑动 变阻器接入电路的阻值为 4 时 小灯泡 L 恰好正常发光 求 1 电源电压 2 小灯泡在此电路中的最小功率 电热器的多档功率问题电热器的多档功率问题 1 小强同学设计了一种电热水壶 电路如图所示 S是温控开关 R1为发热体 当开关S接到 a 时 电热水壶处于加热 状态 此时发热体的电功率为 1000W 当水烧开时 开关S自动切换到 b 电热水壶处于保 精品文档 17欢迎下载 温状态 此时发热体的电功率为 160W 1 请你算出R1 R2的电阻值 不计温度对电阻值的影响 2 为充分利用好电能 在不改变电路连接方法的前提下 请你对小强的设计提出合理的改进办法 2 有一电热毯 说明书上标明所用的电压为 220V 电热毯电阻由 R1和 R2组成 R1 605 如图所示 利用开关 S 的通 断可以使电热毯的发热功率 指电路的总功率 分为两档 档为功率最大 档功率为 档功率的 1 4 试问 1 开关处于什么状态时 电热毯