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文档简介
课时17.5第十七章欧姆定律复习总结(帮课堂)(解析版)
林伊【学习目标】
1.通过实验探究掌握导体上电流与导体两端电压的关系;通过实验探究掌握导体上电流与导体电阻的
关系;通过电阻的测量加强对欧姆定律的理解及应用;
2.掌握:欧姆定律内容;
3.理解:欧姆定律各物理量的意义;通过电阻测量理解电阻的概念以及影响导体电阻大小的因素;电
阻串、并联电路的基本规律;
3.会:利用欧姆定律进行简单计算;利用伏安法测量导体电阻;使用欧姆定律分析解决电阻的串并联
问题;分析动态电路;利用欧姆定律解答电路问题;
4.知道:伏安法测电阻的工作原理。
夥【知识导图】
探究实验的思路、方法、步骤
"电路电流与电压和电阻的关碎通过电阻的电流与电阻两端电压成正比
通过电阻的电流与电阻阻值成反比
I内容:通红导体的电避与导体两端电区艇出二与导体的电阻成因庄
I公式:2=-^.变形式:u=mR=y
I欧姆定律1一单位:电流I-安培(A)、电压U(V)、电阻R(Q)
I/成立条件十二b母体或同二找电路
I原理:变形公式区=4
|「-u-「I被测量:导体两端电压和通过导体的电流
»一电阻测量卜卜二---------------------------
欧姆定律-----11实验内容:器材、实验电路、实验过程、实验结论等
电流特点:串联电路中各处电流都相等。公式:
1=11=12=.............=In_
电压特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两
端的电压之和。公式:
u=Ui+U2+............+5
电阻的特点:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
公式:
R=Ri+R2+........+Rn
串联分压特点:在串联电路中,电压的分配与&&
电阻成正比。公式:2品
电流的特点:并联电路中,干路电流等于各支
路电流之和。
公式:
1=11+12+........+In
电压特点:并联电路中,各并联支路两端的电压相
等,且等于并联电路两端的总电压。公式:
U=U1=U2=............Un
电阻的特点:并联电路的总电阻的倒数等于各
并联电路并联电阻的倒数之和。公式:
1_111
元二禹+石+…+瓦_______________
分流特点:在并联电路中,电流的分配与电阻
成反比。公式:
L殳
ij%
【专题复习】
1.欧姆定律
※专题概述
欧姆定律(/=3)把电流、电压和电阻三者联系起来,可用来解决串、并联电路中比较复杂的电学问
R
题。欧姆定律的应用是历年中考的重点,考查的形式几乎包含所有题型。
利用欧姆定律分析电路的一般步骤:
(1)画出等效电路,分析各元件的连接方式;
(2)分析电压表、电流表的测量对象,并注明已知量的符号、数值;
(3)找出各物理量的关系,根据欧姆定律及串并联电路中的电流、电压规律,列出方程式,求出待测
量。
典例一如图所示,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的滑片在最右端。闭合开关Si,断开开关SZ,
滑片P移至中点附近时,电流表的示数是0.5A,保持滑片P不动,闭合开关断开开关,时,电流表的
示数是0.2A,则电阻用的阻值是()。
A.20QB.30Q
【答案】Co
【解析】分析电路可知,闭合开关Si,断开开关S2,必和用串联,滑片P移至中点附近时,设兄和
几串联的总电阻为",电流表的示数是0.5A,由欧姆定律可得用=—='5v■=30Q
IOJSA
闭合开关Sz,断开开关S|时,尼、尼和兄串联,保持滑片P不动,设尼、尼和几串联的总电阻为*',
电流表的示数是0.2A,由欧姆定律可得#===——=75Q
r(L2A
滑片P保持不动,故电阻尼的阻值为a=4"-"=75Q-30Q=45Q
故选Co
典例二如图所示,电源电压保持不变,电阻RI=RZ=R3=10Q,若只使R2>R3并联接入电路,则应闭合开关
,此时电流表的示数为L:要使Ri,Rz串联,应断开开关Si、S2此时电流表的示数为则L:12=o
【答案】⑴S1、s2;(2)4:1«
【解析】如图所示,要使电阻RZ、Rs并联,则电阻Rz、R3中必须有电流通过,所以应闭合开关&、S2,
此时电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
&+R110Q+10Q''
此时电流表的示数:U
5c
断开开关S1、S2时,R]、R?串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所
UUU
以,此时电压表的示数:Irf=--------=-------------=——
2尺+为10Q+10Q2OC
U
所以,/[:/、=----~~~~一q.
125C2OC
典例三如图所示电路中,当电源电压为4V时,电压表的示数为IV;当电源电压增至12V时,电流
表的示数为0.5Ao求电阻Ri、旦的阻值。
【答案】6Q;
【解析】根据图示,当电源电压为U=4V时,Ui=lV,U2=U-U1=3VO
员—里」①
用一内一3
vt12y
当电源电压为12V时,1=0.5AoRa=—=------24Q
SI0.5A
所以Ri+R?=24Q②
解①②组成的方程组得Ri=6Q,R2=18Q。
典例四如图所不,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,Ri=20Q,
滑动变阻器R的规格为“100Q1A”。
(1)闭合开关S”断开开关&、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关,、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求Rs的阻
(3)闭合开关4、S?和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R?的阻值取值范围。
【答案】(1)8V;(2)50Q;(3)40Q〜100Q。
【解析】(1)闭合开关Sj,断开开关8、S”为Ri的简单电路,电流表示数为0.4A,
根据欧姆定律可得,电源电压:
U=IR=0.4AX20Q=8V;
(2)闭合开关S3,断开开关Si、S2,R2>R3串联,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表(测变阻
器的电压)的示数为4V,则电路中的电流:I2=—=-^-=0.08A,
0.5R滑50Q
U-U92V-4V
根据串联电路的规律和欧姆定律可得,Rs的阻值:口3==^=算黑=5。。;
120.08A
(3)闭合开关&、S?和S3,凡、R,并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,
根据并联电路各支路互不影响,通过Ri的电流为0.4A不变,
电流表的量程为。〜0.6A,则干路电流最大为0.6A,
由并联电路电流的规律,通过变阻器的最大电流:I变大=1总大-L=0.6A-0.4A=0.2A,
由欧姆定律可得,变阻器连入电路的最小电阻:R潸小=J^=TI=40Q;
I变大一0.2A
当变阻器滑片移动最左端时,变阻器接入阻值最大,总电流最小,没有超过电流表量程,故变阻器的
最大电阻为100Q,
在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器R?的阻值取值范围为40Q〜100Q。
2.电阻的测量
※专题概述
电阻测量是中考的常考热点,考查形式以实验探究题为主,考查的重点包括电学仪器的使用、电路图
的设计、实物图的连接、实验操作、电路故障的判断、实验数据的处理等。
典例一如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R。设计了四个测未知
【解析】A.R和定值电阻串联,电压表白测量定值电阻两端的电压,根据/=二求出通过定值电阻的
R
电流,根据串联电路电流处处相等,通过R电流等于通过定值电阻电流L=I。
电压表1测量l两端的电压U*,根据凡=-^求出电阻,A项不符合题意;
B.开关S和Si都闭合时,电压表测量电源电压;开关S闭合S|断开时,电压表直接测量Rx两端的电压。
根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压,根据/=巳求出通过定值电阻
R
的电流。根据串联电路电流处处相等,通过R电流等于通过定值电阻电流L=I。
根据凡=咨求出电阻,B项不符合题意;
C.R.和定值电阻并联,电流表4测量定值电阻的电流,根据U=IR求出定值电阻两端的电压,根据并
联电路各支路电压相等,R两端电压等于定值电阻两端的电压UX=U„
电流表A2测量上的电流L,根据火r=72求出电阻,C项不符合题意;
D.R和定值电阻串联,电流表测量串联电路的电流,不能直接或间接测量&两端的电压,不能求出R
电阻,D项符合题意。
故选Do
典例二以下四图从左到右对应下面四个选项,电源电压均保持不变。R。为已知阻值的定值电阻,滑动
变阻器的最大阻值也是R。,那么能够测出未知电阻Rx的阻值的方法是()
A.先只闭合开关S,,测出4两端电压心,在闭合开关目测出电源电压。,
则电阻&=77、&;
―I---------
B.____先闭合开关M,再将开关S?分别接a和b,测出电流4、4,则电阻
〈I~—0—I
先将滑片移到最右端后闭合开关,此时&=后,测出电流/«;再将滑片移到
最左端时4=0,测出电流4,则电阻凡=尸「冬;
1S]
先断开所有开关调节滑动变阻器阻值为最大值,在闭合开关S],断开开关Z,
⑨
调节滑动变阻器到适当位置,测出&两端电压2:4=U];然后保持滑动变阻器滑片位置不动,断开开关S】、
闭合开关S?,调节电阻箱的阻值为鸟,使电压表的示数为%,则a=号
【答案】ABD。
【解析】A.如图,先只闭合开关注,测出凡两端电压q,再闭合开关s?测出电源电压u,两电阻串
u.U-U.
联,电流相等,BP—-=--
则电阻Hr=77七
故A符合题意;
B.如图,先闭合开关S],再将开关0分别接a和b,测出电流乙、",则乙为通过支路段的电流,
"为干路电流,由并联电路电压相等人&=
得尺=上属
故B符合题意;
c.由电路图可知,先把滑片移到最右端,滑动变阻器阻值全部接入电路,R,=RO,滑动变阻器与待
测电阻串联,测出电路电流因为1=V,所以电源电压
'R
u=/,(&+&)①
把滑动变阻器滑片移到最左端,此时4=0,即只有“接入电路,由电流表测出电路电流乙,因
/=*所以电源电压u=/,&②
由①②可以求出凡=&
故c不符合题意;
D.如图,先断开所有开关调节滑动变阻器阻值为最大值,再闭合开关工,断开开关Sj,调节滑动变
阻器到适当位置,测出凡两端电压4=。1;然后保持滑动变阻器滑片位置不动,断开开关注、闭合开关s?,
调节电阻箱的阻值为4,使电压表的示数为4。则用=耳,故D符合题意。
故选ABD。
典例三如图是“用伏安法测小灯泡电阻”的实验电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为6V。
(1)在图甲中,请你用笔画线将电压表正确连入电路;()
(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在最端(选填“左”或“右”);
(3)某次实验时电流表和电压表的示数分别如图乙、丙示,此时小灯泡的电阻为Q;
(4)小美在完成和小丽同学一样的实验时,她发现,当她移动滑动变阻器滑片时,电压表示数增大,
电流表示数却是减小的。他依据这个现象判断,可能是在连接电路时,他误把电压表并联在了的两
端。
【答案】如图;左;10;滑动变阻器。
【解析】(1)[1]由图丙可知,电压表选择0〜3V量程,电压表与灯泡并联,电流从正接线柱流入,
从负接线柱流出,如下图:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑片处于最大阻值处,即最左端。
(3)[3]由乙图知电流表选择。〜0.6A量程,分度值是0.02A,电流为0.24A,由丙图知电压表选择0〜
3V量程,分度值是0.IV,电压为2.4V,待测电阻为&=B=一£1=lg
7-024A
(4)[4]移动滑动变阻器滑片,若电路电流减小,则灯泡电压减小,电源电压不变,由串联电路电压
的规律可知滑动变阻器两端的电压增大,测量过程中电压表和电流表的示数变化趋势相反,原因为电压表
并联在滑动变阻器两端。
典例四用如图甲所示的电路测量定值电阻止的阻值。
•*I乙内
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整_______(要求滑片户向左移动的过程中电流表示
数变小)
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片尸置于(选填"A”或"B”)
端:
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与
F、尸与£时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱£与。时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路
的故障是。
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻兄二Qo
(5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为〃的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测
量电阻尼的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为7):滑动变阻器滑片在最右端
时,电流表示数为为,则电阻尼=-(用题中所给物理量的符号表示)
【答案】如图;A;滑动变阻器断路;10;/与。
【解析】(1)[1]滑片户向左移动的过程中电流表示数变小,即向左滑动时,滑动变阻器接入的阻值
变大,故接B端,故用一根导线将滑动变阻器的下端B和待测电阻的右端相连,故如下图所示:
(2)[2]为保护电路,滑片需要位于阻值最大处,故位于A端。
(3)[3]连接接线柱£与〃时,电压表和电流表指针明显偏转,说明ED之间存在断路,故是滑动变阻
器的断路。
(4)[4]小量程,故电流表的示数为0.2A,则电阻的阻值为&=U2=±2VL=lg
102A
故待测电阻的阻值为10Q。
(5)[5]闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器全部接入,电流表示数为为,此时可
以列等式=
当滑片在最右端时,滑动变阻器的阻值为零,故可以列等式&
联立两式,则电阻的大小为&='里;
故待测电阻的阻值为■//。
3.动态电路
※专题概述
动态电路是根据欧姆定律及串并联电路的性质,来分析电路中由于某一部分的变化而引起的整个电路
中各部分物理量及其比值关系等的变化情况。动态电路分析是中考重点考查的内容之一。
当遇到比较简单的动态电路问题时,可直接利用串、并联电路的电压、电流规律进行分析;当遇到比
较复杂的动态电路问题时,可依照“局部一整体一局部”的顺序,先从阻值变化入手,以电流关系为纽带,
逐一判知各部分电压、电流的变化情况。
典例一在如图所示电路中,闭合开关S后,在滑片P向右滑动过程中,各电表示数变化正确的是()。
A.Ai>A3示数不变,A?、V示数变小;
B.Ai、V示数不变,A?、A3示数变大;
C.Ai、Az、V示数不变,As示数变小;
D.A?、V示数不变,Ai示数变小,A3示数变大
【答案】Co
【解析】由图可知,本题电路为Ri与R2并联,电流表Ai测量R?电流,电流表A?被短路,电流表As测量
干路总电流,电压表示数U=Ui=&,故电流表Az、电压表两表示数是不变的,电流表A1测量R?电流,因/广(,
因Rz为定值电阻,阻值不变,电源电压不变,故电流表4示数也是不变的;电流表As测量干路电流,因
U
Zj-->因R1滑片向右滑动,阻值变大,故R并也相应增大,由此电流表A3示数变小。
故选Co
典例二如图所示电路,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中
A.变亮,电压表示数变大B.小灯泡亮度不变,电压表示数不变
C.小灯泡变暗,电压表示数变小D.小灯泡亮度不变,电压表示数变大
【答案】Bo
【解析】由电路图知,滑动变阻器与小灯泡并联,电压表测滑动变阻器两端的电压,即测电源电压,
滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电源电压不变,故电压表示数不变,小灯泡两端的电压不变,小
灯泡的亮度不变,故选B。
典例三在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下
列四种情况中变大的是()。
A.电压表V的示数B.电流表人的示数
C.电流表A?的示数D.电压表V的示数与电流表及的示数的比值
【答案】D.
【解析】由电路图知,小灯泡与滑动变阻器并联在电路中,电压表测电源电压,电流表4测变阻器这
一支路的电流,A,测干路的电流,当滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大,而电源电压即电压表
示数不变,据欧姆定律知,变阻器这一支路的电流变小,而小灯泡这一支路不受影响,所以干路电流变小,
即两个电流表的示数都变小,那么电压表V的示数与电流表Az的示数的比值变大,故ABC不符合题意,D
符合题意。
故选Do
典例四在如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电阻兄和兄两端
的电压分别为()。
如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R?的滑片P向左移动时,电流表4的示数将,电压
表V的示数与电流表A2的示数之比将.(均填“变大”“变小”或“不变”)
【解析】由电路图可知,R与R?并联,电压表测电源电压,电流表4测R支路电流,电流表A?测R?支
路电流;
因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不
影响,滑片移动时,通过R的电流不变,即电流表人的示数将不变,当滑动变阻器R?的滑片P向左端移动
时,接入电路中的电阻变大,由/=上可知,通过Rz的电流变小,即电流表用的示数变小;
R
因电压表V的示数不变,电流表Az示数变小,所以电压表V示数与电流表Az示数的比值变大。
4.电路故障分析
※专题概述
电路故障判断是中考常考题型,也是我们应该掌握的一项基本实验技能。首先要弄明白断路、短路故
障的本质及其可能出现的现象。实际判断时可根据现象去推断故障原因,也可根据故障去推断应该发生的
现象,最后综合题中已有信息,从而得出正确结论。
故障结果现象
(1)串联电路中发生断路,所以用电器不工作;并联电路中,发生断路的支路,用电器不工
作,其他支路用电器依然工作;
断路电路不同
(2)串联电路中发生断路,电流表无示数;并联电路中,发生断路的支路中电流表无示数,
其他支路及干路中的电流表均有示数;
(3)电压表与电源相连的部分断路,电压表示数为零;若仅与电压表并联的部分断路,则电
压表示数接近于电源电压
(1)被短路的用电器不能工作,除此之外,未被短路的其他用电器可以工作;
(2)电流表有示数(本身未被短路);
短路电路仍通
(3)电压表未被短路时有示数,被短路时无示数;
(4)开关被短路仅是开关的断开功能失灵,起不到控制电路通断的作用,电路本身没有变化
典例一在如图实验中,当开关闭合后,L不亮,L亮,电压表有示数,则下列判断,正确的是()o
A.可能是L的灯丝断了B.一定是L1短路了
C.可能是L比Lz电流小D.一定是L比L电阻小
【答案】Do
【解析】当开关闭合后,两个灯泡串联,电压表测量L两端电压:
A.如果是L的灯丝断了,则电压表串联在电路,两个灯都不会亮,故A错误;
B.如果是L短路,则电压表被短路无示数,故B错误;
C.因为是串联电路,故L与L2电流相同,故C错误;
D.由于串联电路中电流处处相等,由功率公式P=W=£=?及可知,一定是L比L?电阻小才不发光,
R
故D正确。
故选Do
典例二小明在探究串联电路电压的规律时,连接了如图所示的电路,闭合开关后他看到灯泡L、L,均
不发光,而电压表的指针不动,当把灯泡L与电压表交换位置后,电压表指针有明显偏转且接近电源电压。
关于电路故障,以下判断正确的是()。
A.灯泡L可能短路B.灯泡L?可能短路C.灯泡储可能开路D.灯泡L,可能开路
【答案】Co
【解析】A.当灯泡L短路时,第一次闭合开关,灯泡L会发光且电压表有示数,故A错误;
B.当灯泡L2短路时,第一次闭合开关,灯泡L能够发光,故B错误;
C.当灯泡L开路时,第一次闭合开关,电路处于断路状态,L1和Lz均不发光,电压表无示数。当Li
与电压表交换位置后,电压表与L?串联在电路中,由于电压表自身电阻很大,所以电压表指针有明显偏转
且接近电源电压,故C正确;
D.当灯泡Lz开路时,第一次闭合开关,电压表与Li串联,由于电压表自身电阻很大,所以电压表示数
会接近电源电压,故D错误。
故选Co
典例三如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,两灯均发光。一段时间后,一盏灯突然熄灭,而
电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是()。
A.灯L断路B.灯L2断路C.灯L短路D.灯L2短路
【答案】Ao
【解析】两盏灯为并联电路.灯Lz的电流不变,说明灯L?既没有短路使电流增大也没有断路使电流变
为0,答案BD错;
灯J短路的话,会造成灯b也被短路,电流将不经过灯L?从而使灯L也熄灭,电流变为0,不符合要
求,C错;
所以是A灯L断路,电压表测电源电压所以示数不变,电流表测另外一个支路电流,没有影响。
典例四在如图所示的电路中,电源电压保持不变.已知电路中仅有一处故障,且只发生在泥、兄上,闭
合电键S,两个电表中只有一个电表的指针发生偏转,则电路中可能发生的故障是o请写出指针发
生偏转的电表及相对应的故障o
【答案】凡若电压表指针偏转,则后断路,电压表测电源电压,电流表无示数;若电流表指针偏转,
则必短路,电压表无示数,电流表有示数。
【解析】由图可知,Ri和七串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
若R,断路,电压表和电流表均无示数,不符合题意;
若R?短路,电压表和电流表均有示数,不符合题意,故电路中可能发生的故障是R;若电压表指针偏
转,则Ri断路,电压表测电源电压,电流表无示数;
若电流表指针偏转,则R|短路,电压表无示数,电流表有示数。
5.电路安全问题
※专题概述
电流表、电压表、滑动变阻器、用电器(小灯泡等)工作时都有允许通过的最大电流或最大电压,如
果把它们组合在一起,接入电路,就须对电路中最大电流及其最大电压有所限制,否则容易烧坏部分电路
元件。电路安全问题有以下三方面:
(1)用电器安全问题:为了保证用电器安全,应使用电器两端电压不高于其所能承受的最大电压,通
过用电器的电流不超过其所能允许通过的最大电流;
(2)滑动变阻器安全问题:为了保证滑动变阻器安全,应使通过滑动变阻器的电流不能超过其所能允
许通过的最大电流;
(3)电流表、电压表安全问题:为了保证电流表、电压表安全,电路中电流表、电压表的测量值应不
超过其所使用的量程。
解答电路安全问题时,应依据“照顾弱者”的原则进行取值,即串联取小电流、并联取小电压。
典例一如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“3V15W”的字样,滑动变阻器治标有“20aIA”
字样,a=9口,电流表量程为假定灯丝电阻不变。当只闭合开关S,时,电流表示数为03A,则
电源电压是V;当开关%、S.和房都闭合时,在保证电路安全前提下,滑动变阻器为接入电路的阻
值范围是Qo
【答案】4.5;45-20=
【解析】(1)灯泡的电阻&
,星15W
当只闭合开关S*时,兄与灯泡串联,电流表示数为03A,则电源电压是。=03Ax6a+03Ax9a=45V
(2)当开关&、S,和Sj都闭合时,R\、吊并联,当滑动变阻器通过的电流最大为1A时,&接入电路的最
小值>U・V45-V・45a
1A
最大值为滑动变阻器的最大值20a,滑动变阻器以接入电路的阻值范围是45~2oa。
典例二如图所示电路,电源电压恒为4.5V,灯泡L上标有“3V,1.5W”字样,滑动变阻器用上标有“15
Q,1A”字样,定值电阻用阻值为10Q,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)灯泡正常工作时的电阻;
(2)当开关S、S1、%闭合,S3断开,变阻器用滑片处于最右端时:电流表示数为多大?电路总功率
为多大?
(3)当开关S、S3闭合,S1、S,断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器兄的取值范围。
【答案】(1)6Q;(2)0.75A,3.375W;(3)3Q~12Q。
【解析】(1)根据#=色得,灯泡正常工作时电阻&=学=当?=6<5
(2)当开关S、Si、S2闭合,S3断开时,灯泡L被短路,定值电阻必与滑动变阻器石并联,当滑片处
u45V
于最右端时,滑动变阻器兆的阻值最大为15Q,此时通过R的电流4—-■045A
u45V
通过滑动变阻器用的电流4=E=-=03A
电路中的总电流,即电流表示数为7=71+72=0.45A+0.3A=0.75A
此时电路总功率P&=UI=^.5VX0.75A=3.375W
(3)当开关S、S3闭合,Si、Sz断开时,用断路,灯泡L与滑动变阻器兄串联,电压表测滑动变阻器
P15W
任两端电压,灯泡的额定电流%=有一=「示>=。5A
因为灯泡额定电流/额=0.5A,电流表量程为0~3A,滑动变阻器标有“15Q1A”字样,所以,在确保电
路元件安全的情况下,电路中最大电流为/最大=/额=0.5A
cu45V5
此时滑动变阻器R阻值最小,则电路最小总电阻&•+•=—aTrr■沁
,**Q.5A
滑动变阻器上最小阻值用最产A最小,=9Q-6Q=3Q
因为电压表量程为0~3V,所以在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器两端电压最大为区=3V时,
U-U、A5V-3V
此时滑动变阻器阻值最大,此时电路中电流/•+=—=—二―=025A
•46a
滑动变阻器兄最大阻值&■*■乡■・总■-12Q
ZU.23tA
综上所述滑动变阻器施的取值范围为3Q〜:12Q。
答:(1)灯泡正常工作时电阻为6Q;(2)当开关S、Si、S2闭合,S3断开时,电流表示数为0.75A,
电路总功率为3.375W;(3)当开关S、S3闭合,Si、S?断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻
器兄的取值范围为3Q~12Q。
典例三如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0〜3A,电压表的量程为0〜15V,«=10Q,滑
动变阻器兄的规格为“50Q1A”。
(1)闭合开关,,断开开关8、S3,电流表示数为0.8A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关,、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为5V,求尼的阻
值;
(3)闭合开关$、Sz和S3,在保证各电路元件安全的情况下,求电路的最大电功率及此时滑动变阻器
用连入电路的阻值。
【答案】(1)8V;(2)15Q;(3)14.4W;8Q。
【解析】(1)闭合开关,,断开开关SZ、S3时,电路仅用工作,电路中电流为71=0.8A,电源电压
U=/iK=08Axl0a=8V
(2)闭合开关S3,断开开关Si、SZ,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电阻必与兆串联,电压表测兄
两端电压,兄=25。,回=5V,则
所以号令华=嗤5
(3)闭合开关,、S2和S3时,凡被短路,电阻泥、兄并联接入电路,当=1A时,干路电流最大
/=4+/a*=08A+lA=18A
此时电路的电功率最大W・8Vxl8A-144W
滑动变阻器接入的阻值为&-77-
答:(1)求电源电压为8V;(2)用的阻值为15Q;(3)电路的最大电功率为14.4W;此时滑动变阻
器兄连入电路的阻值8Q。
典例四如图所示电路中,电源电压为24V,滑动变阻器比标有“60Q1A”字样,如果电压表采用0〜
15V的量程,电流表采用0〜0.6A量程,当滑片位于中点位置时,电流表示数是0.4A。
(1)求定值电阻R的阻值。
(2)为了电路安全,则滑动变阻器R2连入电路的电阻变化范围是多少?
【答案】(1)定值电阻R的阻值是30Q;(2)为了电路安全,则滑动变阻器R?连入电路的电阻变化
范围是10Q〜50Q。
【解析】(1)R与R?串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器R2两端的电压,
变阻器两端的电压%=/&'=/X1&=04/X工X60Q=12/,
22
根据串联电路电压的规律得到R,两端的电压4=24/-12旷=12,,
串联电路中各处的电流相等,通过R1的电流L=I=0.4A,
Ri的阻值尺・A言・300;
(2)电流表采用0〜0.6A量程,则电路中最大电流为0.6A,此时滑动变阻器连入电阻最小为R,j、,总
U240
电阻火—=R.=-A=40Q-30Q=10Q,
/■企065
电压表采用0〜15V的量程,由串联分压规律可知,当R?两端电压最大为15V时,滑动变阻器连入电阻
最大为R人,由串联电路分压规律可得:5=15T=生,解得:R人=50。;综
5u-u)&247-15/30Q
上可得,滑动变阻器连入电阻的范围是10。〜50。。
答:(1)定值电阻R的阻值是30Q;(2)为了电路安全,则滑动变阻器R?连入电路的电阻变化范围
是10Q-50Q□
【真题演练】
、选择题
(2022•安徽省)图示为电阻用和用的尸〃图像,由图可知()。
0.51.01.52.02.50/v
A.卡的阻值为5Q;
B.用的阻值小于用的阻值;
C.将泥、兄串联接入电路,通电后用两端电压大于用两端的电压;
D.将卡、兄并联接入电路,通电后通过用的电流大于通过上的电流
【答案】Co
【解析】AB.由图知电阻用和兄的尸〃图像,都是过原点的斜线,说明电阻尼和上两端的电压与通过
它们的电流成正比,两电阻的阻值是固定不变的。当电压为IV时,通过电阻用和兄的电流分别为0.10A、
由计算可知,用的阻值大于兄的阻值。故AB不符合题意;
C.将相、兄串联接入电路,由串联电路电流处处都相等可知,通过电阻七和兄的电流相同,因而的阻
值大于兄的阻值,由小您可知,通电后用两端的电压大于兄两端的电压。故C符合题意;
D.将石、%并联接入电路,根据并联电路的电压特点可知,电阻尼和%两端的电压相等,因兄的阻值
大于用的阻值,由/=—可知,通电后通过兆的电流小于通过兄的电流。故D不符合题意。
R
故选Co
2.(2022•青海)如图所示,定值电阻尼=5。,兄=10Q,开关S闭合时,而:见两端的电压分别是〃、
反,通过的电流分别是工、12,下列关系正确的是()。
C.〃:赊1:1D.«:^=2:1
【答案】Ao
【解析】AB.由图可知,用与兄串联,串联电路中的电流处处相等,则A正确,B错误;
一U、LR,R,5c1
CD.R、兆两端的电压之比77=铳-=三-=三不=%
(79,2旦&1U122
故CD错误。故选A。
3.(2022•四川自贡)如图所示电路,开关闭合后两灯L、L,均发光,以下说法正确的是()。
A.电流表A的示数一定等于4的示数B.电流表A的示数一定等于4示数的2倍
C.电压表V的示数一定小于%的示数D.电压表V的示数一定等于%的示数
【答案】Do
【解析】AB.由电路图可知,小灯泡L
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