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文档简介
1、12专题1动态电路问题专题2电路故障问题 专题3电路安全问题 专题4电学实验拓展 专题5电学综合计算 专题6特殊方法测密度 专题7浮力变化问题专题8效率问题 3专题专题1动态电路问题动态电路问题专题专题1 1 动态电路问题动态电路问题4专题专题11动态电路问题动态电路问题一、概述一、概述5专题专题11动态电路问题动态电路问题二、知识储备二、知识储备1 1串联基本电路变化规律串联基本电路变化规律如图如图T1T11 1甲所示,当滑动变阻器的滑片甲所示,当滑动变阻器的滑片P P向右移动时,滑动变阻器接入电路电阻变向右移动时,滑动变阻器接入电路电阻变大,总电阻变大,电源电压不变,故电路电流变小。大,总
2、电阻变大,电源电压不变,故电路电流变小。图图T1T11 162并联基本电路变化规律并联基本电路变化规律如图如图T11乙、丙所示,当滑片乙、丙所示,当滑片P移动或开关移动或开关S闭合与断开时,只影响其所在支路及干闭合与断开时,只影响其所在支路及干路电流,不影响其他支路电流,且并联电压不变。路电流,不影响其他支路电流,且并联电压不变。专题专题1 1 动态电路问题动态电路问题7典例分析例例1 20122012成都成都 如图如图T1T12 2所示,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的所示,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片滑片P P向左移动时,电流表示数将向左移动时,电流表示数将_,
3、电压表示数将,电压表示数将_。( (均选填均选填“变大变大”、“不变不变”或或“变小变小”) )专题专题1 1 动态电路问题动态电路问题变大变大 类型一滑动变阻器引起的电表示数变化类型一滑动变阻器引起的电表示数变化1 1串联电路串联电路图图T1T12 2变小变小8专题专题1 1 动态电路问题动态电路问题 思路点拨思路点拨 912012天津天津(多选多选)如图如图T13所示,所示,R1为定值电阻,为定值电阻,R2为为滑动变阻器,电源电压恒定。闭合开关滑动变阻器,电源电压恒定。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,调节滑动变阻器的滑片,R1、R2两端的电压两端的电压U1、U2与电流与电流I的变化关系图
4、象如图的变化关系图象如图T14所示,所示,其中正确的是其中正确的是()BC BC 专题专题1 1 动态电路问题动态电路问题针对训练针对训练图图T1T13 3图图T1T14 410例例2 2 20122012大连大连 如图如图T1T15 5所示,电源电压保持不变,闭合开关,在滑动变阻器的所示,电源电压保持不变,闭合开关,在滑动变阻器的滑片滑片P P从从a a向向b b滑动的过程中,设灯泡工作时的电阻不变,下列说法正确的是滑动的过程中,设灯泡工作时的电阻不变,下列说法正确的是( () )A AL L1 1灯逐渐变亮灯逐渐变亮B BL L2 2灯逐渐变亮灯逐渐变亮C C电流表的示数变小电流表的示数变
5、小D D滑动变阻器两端的电压逐渐变大滑动变阻器两端的电压逐渐变大专题专题1 1 动态电路问题动态电路问题2 2并联电路并联电路图图T1T15 5B B11专题专题1 1 动态电路问题动态电路问题 思路点拨思路点拨 12针对训练针对训练22012兰州兰州如图如图T16所示的电路,电源电压保持不所示的电路,电源电压保持不变。当开关变。当开关S闭合时,在滑动变阻器的滑片由中点向右滑动的过闭合时,在滑动变阻器的滑片由中点向右滑动的过程中,下列说法正确的是程中,下列说法正确的是()A电流表电流表A1示数变小,电流表示数变小,电流表A2示数不变示数不变B电流表电流表A1示数不变,电流表示数不变,电流表A2
6、示数变小示数变小C电流表电流表A1示数变大,电流表示数变大,电流表A2示数变小示数变小D电流表电流表A1示数变小,电流表示数变小,电流表A2示数变大示数变大专题专题1 1 动态电路问题动态电路问题图图T1T16 6B13例例3 3 20112011哈尔滨哈尔滨 如图如图T1T17 7所示,电源电压不变,闭合所示,电源电压不变,闭合S S1 1后,再闭合后,再闭合S S2 2,电流表,电流表的示数的示数_,电压表的示数,电压表的示数_。( (均选填均选填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”) )专题专题1 1 动态电路问题动态电路问题变大变大 类型二开关的通断引起的电表示数变化类型二开关的
7、通断引起的电表示数变化1 1串联电路串联电路图图T1T17 7变大变大14专题专题1 1 动态电路问题动态电路问题 思路点拨思路点拨 15例例4 4 2012 2012扬州扬州 如图如图T1T18 8所示的电路中,电源电压恒定,当开关所示的电路中,电源电压恒定,当开关S S闭合时闭合时( () )A A电压表示数变小,电流表示数变大电压表示数变小,电流表示数变大B B电压表示数变大,电流表示数变小电压表示数变大,电流表示数变小C C电压表示数不变,电流表示数变小电压表示数不变,电流表示数变小D D电压表示数不变,电流表示数变大电压表示数不变,电流表示数变大专题专题1 1 动态电路问题动态电路问
8、题2 2并联电路并联电路图图T1T18 8D D16专题专题1 1 动态电路问题动态电路问题 思路点拨思路点拨 17专题专题2电路故障问题电路故障问题 专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题18专题专题22电路故障问题电路故障问题一、概述一、概述19专题专题22电路故障问题电路故障问题二、知识储备二、知识储备1 1电路短路电路短路(1)(1)串联电路短路:如图串联电路短路:如图T2T21 1甲、乙所示,甲图为局部短路,乙图为电源短路。图甲、乙所示,甲图为局部短路,乙图为电源短路。图甲中由于电阻甲中由于电阻R R1 1被短路,电路电阻减小,电路电流增大,电阻被短路,电路电阻减小,电路电流增大,
9、电阻R R2 2两端电压增大;图乙中电源两端电压增大;图乙中电源被短路,容易烧坏电源。被短路,容易烧坏电源。图图T2T21 1 图图T2T22 220(2)并联电路短路:如图并联电路短路:如图T22所示,此时一条支路短路,造成电源短路,容易烧坏电所示,此时一条支路短路,造成电源短路,容易烧坏电源。源。2电路断路电路断路(1)串联电路断路:如图串联电路断路:如图T23甲所示,电阻甲所示,电阻R1断路,此时电路电流为零,所有用电器断路,此时电路电流为零,所有用电器停止工作,电阻停止工作,电阻R1两端有电压两端有电压(几乎等于电源电压几乎等于电源电压),电阻,电阻R2两端电压为零。两端电压为零。专题
10、专题2 2 电路故障问题电路故障问题甲甲 乙乙图图T2T23 321(2)并联电路断路:如图乙所示,电阻并联电路断路:如图乙所示,电阻R1断路,此时本支路电流为零,本支路上的用电断路,此时本支路电流为零,本支路上的用电器停止工作,但是其他支路不受影响器停止工作,但是其他支路不受影响(电流、电压均不变电流、电压均不变),电路总电流变小。,电路总电流变小。3电表接反电表接反如果电流表或电压表的接线柱接反,会造成电流表或电压表指针反偏,容易损坏电表。如果电流表或电压表的接线柱接反,会造成电流表或电压表指针反偏,容易损坏电表。专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题224滑动变阻器错误连接滑动变阻器错
11、误连接如图如图T24所示,如将接线柱所示,如将接线柱AB同时接入电路,则小灯泡发光较暗,且移动滑片时灯同时接入电路,则小灯泡发光较暗,且移动滑片时灯泡亮度不变;如泡亮度不变;如将接线柱将接线柱CD同时接入电路,则小灯泡发光较亮,且移动滑片时灯泡亮度不变。同时接入电路,则小灯泡发光较亮,且移动滑片时灯泡亮度不变。专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题图图T2T24 4235家庭电路故障家庭电路故障如图如图T25所示,若发生短路,则用电器不工作,保险丝熔断;若进户火线断路,所示,若发生短路,则用电器不工作,保险丝熔断;若进户火线断路,则则a、b、c、d点均不能使试电笔氖管发光;若进户零线断路,则
12、点均不能使试电笔氖管发光;若进户零线断路,则a、b、c、d点均能使试电笔点均能使试电笔氖管发光。氖管发光。专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题图图T2T25 524专题专题22电路故障问题电路故障问题三、思路图解三、思路图解以图以图T2T26 6为例,图解串联电路故障判断思路为例,图解串联电路故障判断思路( (假如故障只在假如故障只在L L1 1或或L L2 2上上) ):图图T2T26 625典例分析例例1 1 20122012大连大连 如图如图T2T27 7所示的电路中,闭合开关,灯泡所示的电路中,闭合开关,灯泡L L不发光,电流表无示不发光,电流表无示数,电压表有示数。若电路中只有一
13、处故障,则可能是数,电压表有示数。若电路中只有一处故障,则可能是( () )A A灯泡灯泡L L短路短路B B灯泡灯泡L L断路断路C C电阻电阻R R短路短路 D D电阻电阻R R断路断路专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题 类型一基本电路故障类型一基本电路故障 1 1串联电路串联电路图图T2T27 7B B26专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题 思路点拨思路点拨 2712011福州福州如图如图T28所示电路,当开关所示电路,当开关S闭合后,闭合后,L1、L2均能发光,电流表、电压表均有示数。过一会儿,灯都不发光,均能发光,电流表、电压表均有示数。过一会儿,灯都不发光,电流表、电压
14、表的示数均为零,可能发生的故障是电流表、电压表的示数均为零,可能发生的故障是()AL1灯丝断了灯丝断了BL1短路短路CL2灯丝断了灯丝断了 DL2短路短路A 专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题针对训练针对训练图图T2T28 828专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题2 2并联电路并联电路图图T2T29 9B B例例2 2 小艳同学某天在家开灯时,灯不亮,经检查发现保险丝被烧断。她在爸爸小艳同学某天在家开灯时,灯不亮,经检查发现保险丝被烧断。她在爸爸的协助下用一盏标有的协助下用一盏标有“220 V220 V40 W”40 W”字样的灯泡字样的灯泡L L0 0( (校验灯泡校验灯泡) )
15、取代保险丝接入电路,如取代保险丝接入电路,如图图T2T29 9所示。然后进行如下操作,并观察到相应的现象:当只闭合开关所示。然后进行如下操作,并观察到相应的现象:当只闭合开关S S1 1时,时,L L0 0和和L L1 1均均发光,但都比正常发光暗;当只闭合开关发光,但都比正常发光暗;当只闭合开关S S2 2时,时,L L0 0正常发光,正常发光,L L2 2不发光。由此可以判断不发光。由此可以判断( () )A AL L1 1和和L L2 2所在的支路均短路所在的支路均短路B BL L1 1所在的支路完好,所在的支路完好,L L2 2所在的支路短路所在的支路短路C CL L1 1所在的支路完
16、好,所在的支路完好,L L2 2所在的支路断路所在的支路断路D DL L1 1所在的支路短路,所在的支路短路,L L2 2所在的支路断路所在的支路断路29专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题 思路点拨思路点拨 30针对训练针对训练2. 如图如图T210所示电路,闭合开关所示电路,闭合开关S后,发现灯后,发现灯L1不亮,不亮,L2正常发光。此电路的正常发光。此电路的故障可能是故障可能是()A开关开关S接触不良接触不良B电灯电灯L1灯丝断了灯丝断了C电灯电灯L1短路短路D电灯电灯L2短路短路专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题图图T2T21010B31例例3 3 20112011岳阳岳阳
17、小明探究小明探究“电流跟电阻的关系电流跟电阻的关系”的实验电路图如图的实验电路图如图T2T21111所示。所示。(1)(1)图中的图中的a a是是_表,表,b b是是_表。表。(2)(2)连接电路后,闭合开关,两表均有示数,但是无论怎样调节滑动变阻器的滑片,两连接电路后,闭合开关,两表均有示数,但是无论怎样调节滑动变阻器的滑片,两电表示数均保持不变,其原因可能是电表示数均保持不变,其原因可能是_(_(写出一个即可写出一个即可) )。专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题电压电压 类型二实验电路故障类型二实验电路故障 电流电流滑动变阻器接入了两个上接线柱滑动变阻器接入了两个上接线柱( (或两个
18、下接线柱或两个下接线柱) )32专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题 思路点拨思路点拨 333在在“测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率”的实验中,小明连接了如图的实验中,小明连接了如图T212所示的电路。所示的电路。(1)请帮小明将电路补充完整。请帮小明将电路补充完整。 图略图略 专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题针对训练针对训练图图T2T2121234(2)(2)正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表都没有示数。小明确正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表都没有示数。小明确定电路的接线良好,且电表和电源都完好,小明做出了以下猜想:定电路的接线良好,
19、且电表和电源都完好,小明做出了以下猜想:猜想:小灯泡断路;猜想:小灯泡断路;猜想:开关断路;猜想:开关断路;猜想:滑动变阻器断路。猜想:滑动变阻器断路。假设故障只有一处,经过分析,小明确定猜想是不可能的,如果猜想成立,则假设故障只有一处,经过分析,小明确定猜想是不可能的,如果猜想成立,则_会有示数。为了尽快查出故障原因,小明将导线会有示数。为了尽快查出故障原因,小明将导线A A端拆下,把它改接在端拆下,把它改接在_(_(选选填填“B B”或或“C C”)”)点的接线柱上,如果电流表、电压表都无示数,则猜想点的接线柱上,如果电流表、电压表都无示数,则猜想_(_(填序号填序号) ) 正正确;如果电
20、流表、电压表都有示数,则猜想确;如果电流表、电压表都有示数,则猜想_(_(填序号填序号) ) 正确。正确。专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题电压表电压表B B 35例例4 4 20122012烟台烟台 小明同学想在家里安装一盏照明灯,如图小明同学想在家里安装一盏照明灯,如图T2T21313所示是他设计的所示是他设计的电路。图中虚线框电路。图中虚线框1 1和和2 2应连入开关和电灯,则开关应装在虚线框应连入开关和电灯,则开关应装在虚线框_中。安装完毕后,闭中。安装完毕后,闭合开关,电灯不亮,用试电笔分别测试合开关,电灯不亮,用试电笔分别测试a a、b b、c c点时,试电笔的氖管都发光,则
21、电路的故障为点时,试电笔的氖管都发光,则电路的故障为_。专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题进户零线断路进户零线断路 类型三家庭电路故障类型三家庭电路故障 2 2图图T2T2131336专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题 思路点拨思路点拨 3742012常州常州如图如图T214所示的家庭照明电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处所示的家庭照明电路,已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障。电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只存在故障。电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只“220 V40 W”的灯泡的灯泡L0。当只闭。当只闭合开关合开关S、S1时,灯泡时,灯泡L0和和L1都呈暗红色都呈暗红
22、色(比正常发光状态暗得多比正常发光状态暗得多);当只闭合开关;当只闭合开关S、S2时,时,灯泡灯泡L0正常发光,正常发光,L2不发光。由此可以确定不发光。由此可以确定()A. L1灯头接线处断路灯头接线处断路B. L1灯头接线处短路灯头接线处短路C. L2灯头接线处断路灯头接线处断路D. L2灯头接线处短路灯头接线处短路D 专题专题2 2 电路故障问题电路故障问题针对训练针对训练图图T2T2141438专题专题3电路安全问题电路安全问题 专题专题3 3 电路安全问题电路安全问题39专题专题33电路安全问题电路安全问题一、概述一、概述40专题专题33电路安全问题电路安全问题二、知识储备二、知识储
23、备1 1串联电路:如图串联电路:如图T3T31 1甲、乙所示,由于甲、乙所示,由于L L1 1、L L2 2( (滑动变阻器滑动变阻器) )是串联连接的,且都是串联连接的,且都有各自的允许最大电流,故应取小电流为电路中的串联电流,再进行相应计算。有各自的允许最大电流,故应取小电流为电路中的串联电流,再进行相应计算。甲甲 乙乙图图T3T31 1412并联电路:如图并联电路:如图T32甲所示,由于甲所示,由于L1、L2是并联的,且有各自的最大电压,故应是并联的,且有各自的最大电压,故应取小电压进行相应计算;乙图中由于干路中电流表有最大电流限制,因此在考虑最大电压的取小电压进行相应计算;乙图中由于干
24、路中电流表有最大电流限制,因此在考虑最大电压的同时,还要考虑最大电流同时,还要考虑最大电流。专题专题3 3 电路安全问题电路安全问题甲甲 乙乙图图T3T32 242专题专题33电路安全问题电路安全问题三、思路图解三、思路图解43典例分析例例1 1小华用如图小华用如图T3T33 3所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5 V4.5 V,电压,电压表的量程为表的量程为0 03 V3 V,电流表的量程为,电流表的量程为0 00.6 A0.6 A,滑动变阻器的规格为,滑动变阻器的规格为“20 20 1 A”1 A”,灯泡,灯泡标有标有“2.5 V2
25、.5 V1.25 W”1.25 W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是( () )A A电流表示数的变化范围是电流表示数的变化范围是0 00.5 A0.5 AB B滑动变阻器的电阻允许调节的范围滑动变阻器的电阻允许调节的范围是是2.52.520 20 C C灯泡的最小功率是灯泡的最小功率是0.162 W0.162 WD D该电路的最大功率是该电路的最大功率是2.7 W2.7 W专题专题3 3 电
26、路安全问题电路安全问题 类型一串联电路类型一串联电路 图图T3T33 3C C44专题专题3 3 电路安全问题电路安全问题 思路点拨思路点拨 451如图如图T34所示的电路中,电源电压为所示的电路中,电源电压为4.5 V不变,电阻不变,电阻R1标有标有“6 0.5 A”,滑动变阻器,滑动变阻器R2标有标有“30 1 A”,电流表,电流表量程为量程为“00.6 A”,电压表量程为,电压表量程为“03 V”。为了保护各电表和。为了保护各电表和元件,滑动变阻器元件,滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围是允许接入电路的阻值范围是()A012 B030 C312 D330 C 专题专题3 3 电路安全问
27、题电路安全问题针对训练针对训练图图T3T34 4462如图如图T35所示的电路中,电源电压所示的电路中,电源电压U18 V保持不变,定值电阻保持不变,定值电阻R1的阻值为的阻值为10 ,电流表量程为电流表量程为00.6 A,电压表量程为,电压表量程为015 V,R2是由阻值均匀的电阻线构成的滑动变阻器,是由阻值均匀的电阻线构成的滑动变阻器,阻值范围为阻值范围为0100 ,则闭合开关,则闭合开关S后,滑片后,滑片P在滑动变阻器上允许移动的范围是在滑动变阻器上允许移动的范围是()A0100 B20100 C1050 D2050 D 专题专题3 3 电路安全问题电路安全问题图图T3T35 54732
28、0122012福州福州 如图如图T36所示电路,灯所示电路,灯L标有标有“3 V0.9 W”字样,滑动变阻器字样,滑动变阻器R上上标有标有“50 1 A”的字样,电压表量程为的字样,电压表量程为03 V,则灯,则灯L正常工作时的电流为正常工作时的电流为_A。若。若电源电压为电源电压为4.5 V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是_。(设灯丝电阻不变设灯丝电阻不变)0.3专题专题3 3 电路安全问题电路安全问题图图T3T36 6520 48例例2 2 20112011哈尔滨哈尔滨 如图如图T3T37
29、7所示,电源电压为所示,电源电压为12 V12 V,定值电阻,定值电阻R R1 1为为12 12 ,滑动,滑动变阻器变阻器R R2 2标有标有“50 50 1 A”1 A”字样,电流表字样,电流表A A1 1量程为量程为0 03 A3 A,A A2 2量程为量程为0 00.6 A0.6 A。当滑动变阻。当滑动变阻器的滑片在中点时,通过滑动变阻器的电流为器的滑片在中点时,通过滑动变阻器的电流为_A_A;在滑片移动过程中,电路消耗的最;在滑片移动过程中,电路消耗的最大功率为大功率为_W_W。专题专题3 3 电路安全问题电路安全问题0 0.48.48 类型二并联电路类型二并联电路 1 19.29.2
30、图图T3T37 749专题专题3 3 电路安全问题电路安全问题 思路点拨思路点拨 50420112011柳州柳州 如图如图T38所示,电阻所示,电阻R1标着标着“10 1 A”,R2标着标着“5 1.2 A”,电流表电流表A1、A2的量程均为的量程均为03 A,电压表量程为,电压表量程为015 V,在,在a、b之间接入电压可调的电源。之间接入电压可调的电源。闭合开关闭合开关S后,为保证后,为保证R1、R2均不被损坏,则允许加的电源电压和通过电流表均不被损坏,则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得的电流不得超过超过()A16 V1 A B10 V2.2 AC6 V2.2 A D6 V1.8
31、 AD 专题专题3 3 电路安全问题电路安全问题针对训练针对训练图图T3T38 851专题专题4电学实验拓展电学实验拓展 专题专题4 4 电学实验拓展电学实验拓展52专题专题44电学实验拓展电学实验拓展一、概述一、概述53专题专题44电学实验拓展电学实验拓展二、知识储备二、知识储备1 1正常电路测电阻、电功率:如图正常电路测电阻、电功率:如图T4T41 1所示,用电压表测量待测电阻两端电压,所示,用电压表测量待测电阻两端电压,电流表测量通过待测电阻的电流,并进行相应的计算即可。电流表测量通过待测电阻的电流,并进行相应的计算即可。 图图T4T41 1542缺少电流表测电阻、电功率:如图缺少电流表
32、测电阻、电功率:如图T42所示,将待测电阻与一已知阻值的电阻串所示,将待测电阻与一已知阻值的电阻串联,用电压表测量定值电阻两端的电压,求出电流,根据串联电路电流特点便间接得到了通联,用电压表测量定值电阻两端的电压,求出电流,根据串联电路电流特点便间接得到了通过待测电阻的电流;再用电压表测待测电阻两端电压,求电阻、电功率。过待测电阻的电流;再用电压表测待测电阻两端电压,求电阻、电功率。专题专题4 4 电学实验拓展电学实验拓展图图T4T42 2553缺少电压表测电阻、电功率:如图缺少电压表测电阻、电功率:如图T43所示,将待测电阻与一已知阻值的电阻并所示,将待测电阻与一已知阻值的电阻并联,用电流表
33、测量通过定值电阻的电流,根据欧姆定律计算出电压,根据并联电路电压特点联,用电流表测量通过定值电阻的电流,根据欧姆定律计算出电压,根据并联电路电压特点便间接知道了待测电阻两端的电压:再用电流表测通过待测电阻的电流,求电阻、电功率。便间接知道了待测电阻两端的电压:再用电流表测通过待测电阻的电流,求电阻、电功率。专题专题4 4 电学实验拓展电学实验拓展图图T4T43 356专题专题44电学实验拓展电学实验拓展三、思路图解三、思路图解57典例分析例例1 1 某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的电阻某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的电阻R R测量未知电阻测量未知电阻R Rx
34、 x的阻值,图的阻值,图T4T44 4中不能实现测量中不能实现测量R Rx x的阻值的电路图是的阻值的电路图是( () )专题专题4 4 电学实验拓展电学实验拓展 类型一缺少电流表类型一缺少电流表 图图T4T44 4D D58专题专题4 4 电学实验拓展电学实验拓展 思路点拨思路点拨 明确缺少电表:缺少电流表明确缺少电表:缺少电流表 明确辅助测量仪器或电阻:明确辅助测量仪器或电阻:A、B、D图中附加定值电阻及开关;图中附加定值电阻及开关;C图中附加滑动变阻器图中附加滑动变阻器 分析电路:分析电路:A图中开关闭合时,电压表测量电源电压,开关断开时,电压表测量定值电阻图中开关闭合时,电压表测量电源
35、电压,开关断开时,电压表测量定值电阻两端电压,可计算出电路中电流及待测电阻阻值;两端电压,可计算出电路中电流及待测电阻阻值;B图中开关断开时,电压表测量电源电图中开关断开时,电压表测量电源电压,开关闭合时,电压表测量定值电阻两端电压,可计算出电路中电流及待测电阻阻值;压,开关闭合时,电压表测量定值电阻两端电压,可计算出电路中电流及待测电阻阻值;C图中滑片移至图中滑片移至a端时,电压表测量电源电压,滑片移至端时,电压表测量电源电压,滑片移至b端时,电压表测量待测电阻两端端时,电压表测量待测电阻两端电压,可计算出滑动变阻器两端电压,进而计算出电路中电流及待测电阻阻值;电压,可计算出滑动变阻器两端电
36、压,进而计算出电路中电流及待测电阻阻值;D图中不图中不论开关闭合、断开,电压表均测量电源电压,故不能间接测量待测电阻阻值论开关闭合、断开,电压表均测量电源电压,故不能间接测量待测电阻阻值59120122012北京北京 小明利用电压表和阻值为小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻,测量额定电压为的定值电阻,测量额定电压为2.5 V的小的小灯泡灯泡L正常发光时的电阻正常发光时的电阻RL。他选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,。他选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图如图T45所示。所示。专题专题4 4 电学实验拓展电学实验拓展针对训练针对训练图图T4T45 560(
37、1)(1)为了测出为了测出R RL L的阻值,请只添加两条导线完成实验电路的连接。的阻值,请只添加两条导线完成实验电路的连接。(2)(2)请把小明的实验步骤补充完整:请把小明的实验步骤补充完整: 断 开 开 关 断 开 开 关 S S2 2, 闭 合 开 关, 闭 合 开 关 S S1 1、 S S3 3, 移 动 滑 动 变 阻 器 的 滑 片, 移 动 滑 动 变 阻 器 的 滑 片P P, 使, 使_;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S S3 3,闭合开关,闭合开关S S1 1、S S2 2,记录电压表的示数为,记录电压表的示数为U U;请用
38、请用R R0 0及实验数据表示出及实验数据表示出R RL L。R RL L 。如图所示如图所示 专题专题4 4 电学实验拓展电学实验拓展电压表示数为电压表示数为2.5 V 61例例2 ( (多选多选) )如图如图T4T46 6所示,几个同学在只有电流表时,利用一个已知阻值的电阻所示,几个同学在只有电流表时,利用一个已知阻值的电阻R R设计了四个测未知电阻设计了四个测未知电阻R Rx x的电路,其中可行的是的电路,其中可行的是( () )专题专题4 4 电学实验拓展电学实验拓展 类型二缺少电压表类型二缺少电压表 ABCDABCD图图T4T46 662专题专题4 4 电学实验拓展电学实验拓展 思路
39、点拨思路点拨 明确缺少电表:缺少电压表明确缺少电表:缺少电压表 明确辅助测量仪器或电阻:明确辅助测量仪器或电阻:A、B、D图中附加定值电阻及开关;图中附加定值电阻及开关;C图中附加滑动变阻器图中附加滑动变阻器 分析电路:分析电路:A图中,开关闭合时,电流表测量干路电流,开关断开时,电流表测量通过定图中,开关闭合时,电流表测量干路电流,开关断开时,电流表测量通过定值电阻的电流,可计算出电路两端电压及待测电阻阻值;值电阻的电流,可计算出电路两端电压及待测电阻阻值;B图中,开关断开时,电流表测图中,开关断开时,电流表测量串联电路电流,开关闭合时,定值电阻被短路,电流表测量通过待测电阻的电流,可量串联
40、电路电流,开关闭合时,定值电阻被短路,电流表测量通过待测电阻的电流,可根据两次电压相等根据两次电压相等(均为电源电压均为电源电压)计算出电源电压及待测电阻阻值;计算出电源电压及待测电阻阻值;C图中,滑片移至图中,滑片移至a端端时,电流表测量只有待测电阻时电路中的电流,移至时,电流表测量只有待测电阻时电路中的电流,移至b端时,电流表测量串联电路中的电端时,电流表测量串联电路中的电流,可根据两次电压相等流,可根据两次电压相等(均为电源电压均为电源电压)计算出电源电压及待测电阻阻值;计算出电源电压及待测电阻阻值;D图中,测量图中,测量过程类似过程类似B图,也能间接测量待测电阻阻值图,也能间接测量待测
41、电阻阻值63220112011北京北京 小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻测量未知电阻Rx的阻值。的阻值。小明选择了满足这个实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图小明选择了满足这个实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图T47所示。所示。专题专题4 4 电学实验拓展电学实验拓展针对训练针对训练图图T4T47 764(1)为了测出电阻为了测出电阻Rx的阻值,请你只添加两根导线完成实验电路的连接。的阻值,请你只添加两根导线完成实验电路的连接。(2)只闭合开关只闭合开关S1,电流表的示数用,电流表的示数用I1表示;开关表示;开关S1
42、、S2都闭合时,电流表的示数用都闭合时,电流表的示数用I2表示。请你用表示。请你用I1、I2和和R0表示表示Rx。Rx_。如图所示如图所示 专题专题4 4 电学实验拓展电学实验拓展65专题专题5电学综合计算电学综合计算 专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算66专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算一、概述一、概述电学综合计算电学综合计算 电学综合计算题多以生活情景为载体,涉及图象、变化电路等问题,综合性较强电学综合计算题多以生活情景为载体,涉及图象、变化电路等问题,综合性较强 此类综合性问题一般电路较为复杂或伴有其他信息同时存在,因此需要认真分析题目所此类综合性问题一般电路较为复杂或伴有
43、其他信息同时存在,因此需要认真分析题目所给的条件,画出相应的等效电路图,再结合图象等其他信息,找出解决问题的方法给的条件,画出相应的等效电路图,再结合图象等其他信息,找出解决问题的方法67专题专题55电学综合计算电学综合计算二、知识储备二、知识储备1 1图象识别:如图图象识别:如图T5T51 1所示为甲、乙两电阻的所示为甲、乙两电阻的UIUI关系图象,从图象中可知甲电阻关系图象,从图象中可知甲电阻两端的电压与电流成正比,为一定值电阻;乙电阻的阻值不固定,随两端电压两端的电压与电流成正比,为一定值电阻;乙电阻的阻值不固定,随两端电压( (温度温度) )的升的升高而增大。高而增大。图图T5T51
44、1682信息提取:如图信息提取:如图T52所示为一电能表,从图中可以获得的信息有:该电能表的所示为一电能表,从图中可以获得的信息有:该电能表的计量单位是计量单位是kWh;到目前为止,连接该电能表的用电器已经消耗了到目前为止,连接该电能表的用电器已经消耗了1931.0 kWh的电能;的电能;该电能表应该在该电能表应该在220 V的电路中使用;的电路中使用;该电能表的标定电流为该电能表的标定电流为5 A;该电能表在该电能表在50 Hz的交流电路中使用;的交流电路中使用;接在这个电能表上的用电器,每消耗接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kWh的电能,电能表的转盘转过的电能,电能表的转盘转过2500
45、转。转。专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算图图T5T52 2693多挡功率问题:电热器的多挡功率问题:电热器的“高低挡高低挡”指的是指的是“功率功率”不同,电功率大的为高挡位,不同,电功率大的为高挡位,电功率小的为低挡位。在电源电压不变的情况下,通过改变电路的总电阻从而改变用电器的电功率小的为低挡位。在电源电压不变的情况下,通过改变电路的总电阻从而改变用电器的总功率,实现高、中、低挡之间的转换。一般是通过电阻短路或改变电路连接方式来实现,总功率,实现高、中、低挡之间的转换。一般是通过电阻短路或改变电路连接方式来实现,常见多挡电路图如图常见多挡电路图如图T53所示。所示。专题专题5 5 电
46、学综合计算电学综合计算图图T5T53 370专题专题55电学综合计算电学综合计算三、思路图解三、思路图解71典例分析例例1 1 20122012梅州梅州 在如图在如图T5T54 4甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡电源,灯泡L L1 1的额定电压为的额定电压为8 V8 V,如图乙所示是灯泡,如图乙所示是灯泡L L2 2的的U UI I图象。图象。专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算 类型一图象类电学综合题类型一图象类电学综合题 图图T5T54 472(1)(1)当开关当开关S S接接a a时,电压表的示数为时,电压表的示数为1
47、.2 V1.2 V,电流表的示数为,电流表的示数为0.3 A0.3 A,求定值电阻,求定值电阻R R0 0的阻的阻值。值。(2)(2)当开关当开关S S接接a a时,调节电源电压,使灯泡时,调节电源电压,使灯泡L L1 1正常发光,此时正常发光,此时R R0 0消耗的功率为消耗的功率为1 W1 W,求,求灯泡灯泡L L1 1的额定电功率。的额定电功率。(3)(3)开关开关S S接接b b时,通过调节电源电压使灯泡时,通过调节电源电压使灯泡L L1 1正常发光,求电路消耗的总功率。正常发光,求电路消耗的总功率。专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算444 W4 W6 W6 W 73专题专题5
48、5 电学综合计算电学综合计算 思路点拨思路点拨 明确电路连接:当开关明确电路连接:当开关S S接接a a时,灯泡时,灯泡L L1 1与定值电阻与定值电阻R R0 0串联,此时电流表测量电路电流,电串联,此时电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻压表测量定值电阻R R0 0两端电压;当开关两端电压;当开关S S接接b b时,灯泡时,灯泡L L1 1与灯泡与灯泡L L2 2串联,此时电流表测量电串联,此时电流表测量电路电流路电流 明确图象含义:图象乙是灯泡明确图象含义:图象乙是灯泡L2 2的电压与电流关系图象,且电流与电压不成正比的电压与电流关系图象,且电流与电压不成正比 74专题专题5 5 电学
49、综合计算电学综合计算分析计算:分析计算:(1)(1)当开关当开关S S接接a a时,灯泡时,灯泡L L1 1与电阻与电阻R R0 0串联,电流表测量电路电流,串联,电流表测量电路电流,I I0.3 A0.3 A,电压,电压表测量表测量R R0 0两端电压,两端电压,U U0 01.2 V1.2 V。根据。根据 。(2)(2)调节电源电压,当开关调节电源电压,当开关S S接接a a时,时,R R0 0与灯泡与灯泡L L1 1串联,灯泡正常发光,则灯泡两端的电压为串联,灯泡正常发光,则灯泡两端的电压为8 8 V V。R R0 0消耗的功率为消耗的功率为1 W1 W,由,由P P0 0I I2 2R
50、 R0 0,得,得 ,P P额额U U额额I I0 08 V8 V0.5 A0.5 A4 W4 W。(3)(3)开关开关S S接接b b时,时,L L1 1与灯泡与灯泡L L2 2串联,灯泡串联,灯泡L L1 1正常发光,则根据正常发光,则根据(2)(2)可知此时通过灯泡可知此时通过灯泡L L1 1和和L L2 2电流电流为为I I0.5 A0.5 A,根据图象可知,根据图象可知,L L2 2两端的电压为两端的电压为4 V4 V,则电源电压为:,则电源电压为:U U总总U U1 1U U2 28 V8 V4 V4 V12 V12 V,电路消耗的总功率为:,电路消耗的总功率为:P P总总U U总
51、总I I12 V12 V0.5 A0.5 A6 W6 W751如图如图T55甲所示是某种压力秤的电路原理示意图,电压表甲所示是某种压力秤的电路原理示意图,电压表(量程为量程为03 V)可对应可对应显示压力的大小。已知显示压力的大小。已知R0100 ,电源电压,电源电压U4.5 V保持不变,压力传感器保持不变,压力传感器R的阻值随所受的阻值随所受的压力变化的图象如图乙所示。的压力变化的图象如图乙所示。(设踏板的重力忽略不计设踏板的重力忽略不计)(1)当一个重为当一个重为600 N的中学生站在压力秤上时,电压表的示数为多少伏特?的中学生站在压力秤上时,电压表的示数为多少伏特?(2)此时电路消耗的总
52、功率为多少瓦特?此时电路消耗的总功率为多少瓦特?0.081 W 0.081 W 专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算针对训练针对训练图图T5T55 51.8 V1.8 V76例例3 3 20122012本溪本溪 我国对家用电冰箱、空调这我国对家用电冰箱、空调这两个产品率先实施能源效率标识制度,以后生产、销售、两个产品率先实施能源效率标识制度,以后生产、销售、进口的空调、冰箱均应在显著位置粘贴进口的空调、冰箱均应在显著位置粘贴“中国能效标识中国能效标识”的标签,如图的标签,如图T5T56 6所示。能效标识将能效分为所示。能效标识将能效分为1 1、2 2、3 3、4 4、5 5五个等级,等级五
53、个等级,等级1 1表示产品最节能,等级表示产品最节能,等级5 5是市场准是市场准入指标,低于该等级要求的产品不允许生产和销售。入指标,低于该等级要求的产品不允许生产和销售。专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算 类型二用电器铭牌问题类型二用电器铭牌问题 空调空调A A空调空调B B图图T5T56 677(1)(1)图中所示的是两台空调的能效标识,按照图中所给的输入功率,试计算空调图中所示的是两台空调的能效标识,按照图中所给的输入功率,试计算空调A A在在220 220 V V电压下工作时的电流是多少安培?电压下工作时的电流是多少安培?( (计算结果保留两位小数计算结果保留两位小数) )(2)
54、(2)两台空调的制冷量相同,但能效比却不相同。假设两台空调的使用寿命都为两台空调的制冷量相同,但能效比却不相同。假设两台空调的使用寿命都为1212年,年,平均每台每年使用平均每台每年使用500500小时,试求出使用小时,试求出使用1212年,高效节能空调年,高效节能空调A A比一般节能空调比一般节能空调B B能节约多少千能节约多少千瓦时的电能?瓦时的电能?专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算4.55 A4.55 A1380 kWh 1380 kWh 78专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算 思路点拨思路点拨 明确题目计算问题:明确题目计算问题:(1)计算空调计算空调A在在220 V电压
55、下工作时的电流;电压下工作时的电流;(2)求节约电能求节约电能 找准相关参数:找准相关参数:(1)根据公式根据公式I可知,题目已知电压,求解电流时,需要找出空调可知,题目已知电压,求解电流时,需要找出空调A的的输入功率;输入功率;(2)根据根据WPt可知,需要找出两台空调的输入功率,计算功率差可知,需要找出两台空调的输入功率,计算功率差 分析计算:分析计算:(1)空调空调A在在220 V电压下工作时的电流为电压下工作时的电流为 ;(2)节约电节约电能为:能为:W WPtPt( (P PB BP PA A) )t t(1230 W(1230 W1000 W)1000 W)500 h500 h12
56、121380 kWh1380 kWhPU79220122012安徽安徽 某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图T57所示。所示。表盘上表盘上“1600 imp/kWh”表示每用电表示每用电1 kWh,指示灯闪烁,指示灯闪烁1600次。根据表盘上的信息,回次。根据表盘上的信息,回答下列问题:答下列问题: 专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算针对训练针对训练图图T5T57 780(1)该同学家上个月共用电多少千瓦时?该同学家上个月共用电多少千瓦时?(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少?该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多
57、少?(3)若只让一个标有若只让一个标有“220 V484 W”的电热器工作的电热器工作3 min,观察到电能表的指示灯闪,观察到电能表的指示灯闪烁了烁了32次,则该同学家的实际电压是多大?次,则该同学家的实际电压是多大?(设电热器的电阻不变设电热器的电阻不变)95 kWh95 kWh专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算2200W2200W200 V 200 V 81例例3 3 20122012桂林桂林 小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关温控开关S S0 0进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表所示的部分数据
58、和如图进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表所示的部分数据和如图T5T58 8所示所示的电路原理图。的电路原理图。专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算 类型三多挡功率问题类型三多挡功率问题 图图T5T58 8额定电压额定电压U U/V/V220220电源频率电源频率f f/Hz/Hz5050额定加热功率额定加热功率P P/W/W92092082请解答如下问题:请解答如下问题:( (计算结果若不能整除,保留一位小数计算结果若不能整除,保留一位小数) )(1)(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大?这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大?(2)(2)
59、若电阻若电阻R R2 2的阻值为的阻值为1210 1210 ,则电阻,则电阻R R1 1的阻值为多少?的阻值为多少?(3)(3)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降。当实际电压只有在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降。当实际电压只有198 V198 V时,这个电热饮时,这个电热饮水机加热的实际功率是多大?水机加热的实际功率是多大?专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算4.2 A4.2 A5555745.2 W745.2 W 83专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算 思路点拨思路点拨 明确挡位变换原理:两电阻并联,当开关明确挡位变换原理:两电阻并联,当开关S0闭合时,总电阻减小,总功率变大
60、,电热饮闭合时,总电阻减小,总功率变大,电热饮水机处于加热状态;当开关水机处于加热状态;当开关S0断开时,总电阻增大,总功率变小,电热饮水机处于保温断开时,总电阻增大,总功率变小,电热饮水机处于保温状态状态 认清相关参数:电热饮水机的额定电压为认清相关参数:电热饮水机的额定电压为220V;额定加热功率为;额定加热功率为920W 84专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算85专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算86专题专题5 5 电学综合计算电学综合计算87320122012东营东营 一种电吹风有冷风和热风两个挡位,其电路如图一种电吹风有冷风和热风两个挡位,其电路如图T59所示,铭牌所示,
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