第8讲电学基础（学案）

第8讲电学基础教学内容进门小练笔1.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片向右移动时，三个电表的示数变化情况是（）A.A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变小B.A的示数变大，V1的示数变大，V2的示数变小C.A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变大D.A的示数变大，V1的示数变小，V2的示数变大2.自动电压力锅当锅内压强过大或温度过高时，发热器都会停止工作，压强过大时电键S过压自动断开，温度过高时电键S过热自动断开．图中反映了压力锅内部电路的是（）ABCD课堂导入精讲精练知识点一：电路的识别知识梳理（一）识别通路、开路和短路1.通路：又称闭合电路、处处连通的电路。电路处于通路时，电路中有电流。2.开路：某处断开的电路。电路处于开路时，电路中没有电流。3.短路：分为电源短路和用电器短路两种。不经过用电器而与电源构成回路的电路叫电源短路，电源短路时，电路中的电流过大，会损坏电源，严重时会造成火灾。用电器短路指的是用电器的两端被一根导线相连，造成没有电流经过用电器，此时用电器不能工作。（二）串并联电路的识别例题精讲例1．如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明等功能。当开关S1闭合、S2断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明作用。下列电路设计符合这种要求的是()例2.如图所示，闭合开关，L1与L2串联且都能发光的是（）A． B． C． D．例3.如图所示，三盏灯的连接方式是_________联。巩固练习利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电。其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开。下列电路图中合理的是（）2.如图是某品牌榨汁机。为保障安全，该榨汁机设置了双重开关——电源开关S1和安全开关S2。当杯体倒扣在主机上时，S2自动闭合，此时再闭合S1，电动机才能启动，开始榨汁。下列电路图符合上述要求的是（）AABCDM电源S1S2M电源S2S1M电源S1S2M电源S2S1杯体主机3.如图所示，电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA，则电流表（）A．A的示数是120mA B．A的示数是70mAC．的示数是80mA D．的示数是30mA知识点二：电路的计算知识梳理电路电流I=I1=I2 I=I1+I2电压U=U1+U2U=U1=U2电阻R总=R1+R2 1/R总=1/R1+1/R2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。分压原理：U1/U2=R1/R2（串联电路，电阻越大，分到的电压越大）分流原理：I1/I2=R2/R1（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。公式使用应用欧姆定律（I=U/R，U=IR，R=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。例题精讲例1.如图所示的电路图，电源电压不变，当开关S1、S2都闭合，电流表的示数为0.25A，电压表的示数为8V：断开电路后，将电压表、电流表的位置互换，S1断开，S2闭合，电流表的示数为0.2A，则（）A.R1=8Ω，R2=40Ω B.R1=32Ω，R2=40Ω C.R1=40Ω，R2=32Ω D.R1=32Ω，R2=8Ω例2.如图所示，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4：1；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．4：3 B．3：2 C．3：4 D．3：1例3.在如图所示的电器中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻。当①、②都是电流表时，闭合开关S1，断开开关S2，①表的示数与②表的示数之比为m；当①、②都是电压表时，闭合开关S1和S2，①表的示数与②表的示数之比为n。下列关于m、n的关系正确的是（）巩固练习1.如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω1A”．实验中，先在a、b两点间接人5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数．接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（）A．10Ω，和40Ω B．20Ω和30Ω C．10Ω和20Ω D．30Ω和40Ω2.电压表既是测量仪表，同时也是一个接入电路中的特殊电阻。电压表的电阻一般很大，为测量某电压表的电阻，某同学连接了如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝3.0kΩ。当闭合开关S1、S2时，电压表示数为4.5V；只闭合开关S1时，电压表的示数为3.0V。求电压表的电阻是多少？3.如图所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图线段AB表示。求：则滑动变阻器的最大阻值是欧，滑片P滑到ab中点时电压表的示数为。知识点三：电路的动态变化和故障分析知识梳理（一）分析动态电路的基本思想1.由局部到整体再到局部的思想；2.由定值电阻到可变电阻（如滑动变阻器）的思想。注：做动态电路类型的习题时，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。（二）分析动态电路的步骤和基本方法1.步骤：（1）判断用电器的串并联方式；（2）弄清电表的测量对象；（3）认清滑动变阻器滑片的移动或开关的开、闭对局部电路阻值的影响；（4）利用欧姆定律及其变形公式，结合串联或并联电路的特点进行分析。2.常规分析方法：局部电阻变化→总电阻变化→总电流变化→局部电流、电压变化（先分析定值电阻的电流、电压的变化，再分析局部电阻变化的那部分电路的变化情况）例题精讲例1.在右图电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，电路正常工作。一段时间后，电压表的示数突然变大，若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2处，则下列排查故障实验正确的是（）

A．如果将电流表并联在R1两端，可能会导致电源短路

B．如果将电流表并联在R2两端，电流表一定有示数

C．如果将电流表串联在电路中，电流表一定有示数

D．如果将图中电压表换成一小灯泡，灯泡发光，则故障一定在R1处例2.电阻触摸屏在笔记本电脑及等设备上已普遍使用，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置。(1)其工作原理利用了在材料、横截面积一定时，导体的长度越长，导体的电阻就越____的规律。(2)以竖直方向为例，触摸屏相当于一根电阻丝，触摸时，触摸点P将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为R1，下部分电阻为R2，结构可等效为如图所示电路，电源电压不变。当触摸点在竖直方向移动时，若测得R2两端电压增大，则可知R2阻值，触摸点P到屏下端的距离（以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”）例3.如图所示为小王同学设计的遮光感应烟雾探测器部分工作原理图。在一个外部光线无法进入的烟室中，装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R0（光照越强，R0阻值越小，反之则越大）的电路，R为定值电阻，电源电压恒定。烟雾进入烟室后，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，烟雾越来越浓时，电路中电流表示数逐渐，当电压表示数达到某一固定值时，探测器便会发出警报。如果要使烟雾浓度较小时探测器就能发出警报，你认为对电路中的R应如何调整？。巩固练习1.在如图所示电路中，a、b、c、d为四个接线柱，闭合开关S后，灯泡L不亮．若将电压表接在b、d间，闭合开关S，电压表有明显示数；若将电流表接在b、c间，无论闭合还是断开开关S，电流表都有明显示数，且灯泡L发光．则故障一定是（）A．灯泡断路B．灯泡短路C．电阻R短路D．电阻R断路2.小李在测电阻时连接的电路如图，若电源电压不变，R1为待测电阻，开关S闭合后，滑片向左移动时（）电流表示数变小，两电表示数之比不变电压表示数变大，两电表示数之比不变电流表示数变大，两电表示数之比变小电压表示数变小，两电表示数之比变小3.如图所示，水平的传送带上放一物体，物体下表面及传送带上表面均粗糙，导电性能良好的弹簧右端与物体及滑动变阻器滑片相连，弹簧左端固定在墙壁上，不计滑片与滑动变阻器线圈间摩擦．当传送带如箭头方向运动且速度为v时，物体与传送带发生相对滑动，当传送带逐渐加速到2v时，物体受到的摩擦力和灯泡的亮度将（）A.摩擦力变大B.摩擦力变小C.灯泡的亮度不变D.灯泡的亮度变亮当堂检测为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是（）2.如图所示的电路，当开关S闭合后（）A．若甲表是电压表，乙表是电流表，则电阻R1、R2并联B．若甲表是电流表，乙表是电流表，则电阻R1、R2串联C．若甲表是电压表，乙表是电压表，则电阻R1、R2串联D．若甲表是电流表，乙表是电压表，则电阻R1、R2并联3.在做“探究电流与电阻的关系”实验中，小翔连接了如图所示的电路．他先在电路的A、B间接入10Ω的电阻，移动变阻器的滑片，读出电压表与电流表的示数；记录数据后，改用15Ω电阻替换10Ω电阻，闭合开关，接下来他的实验操作应该是（）A．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据B．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据D．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据4.如图所示的电路,电路连接及各元件均完好,电源电压保持不变,闭合开关s后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时会出现（）电压表V1与电压表V2的示数之和不变电压表V2与电流表A的示数之比不变电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变5.小金学习了“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质后，设计了判断水温变化的装置。其工作原理如图所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻R0由导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化。如图所示为某次实验时弹簧测力计读数随时间变化图像。下列说法不正确的是()A．电磁铁的上端是N极B．t1到t2时间内水温升高C．t3到t4时间内电压表示数变小D．t2到t3时间内铁块处于平衡状态6.如图所示电路，闭合开关，两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的指针都不动．现将两灯泡L1和L2的位置对调，再次闭合开关时，发现两只灯泡仍不亮，电流表指针仍不动，但电压表的指针却有了明显的偏转，该电路的故障可能是（）A.灯泡L1的灯丝断了B.灯泡L2的灯丝断C.电流表和两个灯泡都坏了D.从a点经电流表到开关这段电路中出现断路7.如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V．则电源电压U=V，R2=Ω。8.如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明功能．当开关S1闭合，S2断开时，只有灭蚊网通电，起到灭蚊作用；当开关S2闭合，S1断开时，灭蚊网与灯都不工作；当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电，同时起到灭蚊和照明的作用．请在虚线框中画出符合要求的电路图．（灭蚊网用电阻符号替代）9.在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图1所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图2所示。已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装罝启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。g取l0N/kg.试问：(1)当物品随传送带匀速运动时，物品___(选填“受”或“不受”)摩擦力。(2)当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V。求R0的阻值为多少?(3)当物品自动筛选器，可将质量小于多少千克的物品自动筛除？10.如图所示，电源两端的电压保持不变，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片P置于最右端，闭合开关S。移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R1，电压表的示数为U0，电流表的示数为I0。继续移动滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器接入电路中的电阻值减小为R1/3，此时电压表的示数增大到2U0，电流表的示数变为I1。则R0:R1=.图图10SPAR0V温故知新课后巩固1.如图甲所示，有带风叶的小电动机一台，电热丝一段，开关两只，插头一只，导线若干。利用这些器材可以连接成一个有冷、热两档风的简易电吹风电路。要求在使用时。只要断开S1，则既无风也不发热；只闭合S1时吹冷风；闭合S1和S2时吹热风。图乙是某物理兴趣小组的四位同学分别设计的四种电路连接图，其中符合要求的是（）2.在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数，已知电路中各处均接触良好。为分析原因，小聪同学将一个电流表示正确串联在该电路中后，闭合开关S，观察电流表的示数情况。=1\*GB3①若电流表有示数，其原因可能是__________________；=2\*GB3②若电流表无示数，其原因可能是__________________。小明同学准备用一根导线并联接在电阻R两端，根据灯泡能否发光进一步确定原因，你认为此方法是否可行？请说明理由：___________________________________________。3.如图所示,每个电阻都是300欧,则a、b间的总电组是()A．300欧B．400欧C．450欧D．600欧4.在图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，电路正常工作，一段时间后，电流表A的示数变小，电压表V的示数不变，若故障只发生在电阻R1，R2上，用某完好的定值电阻R（R＜R1）替换R2，替换前，后两电表的示数恰好不变，则（）A.R1一定断路B.R2一定断路C.R1可能断路D.R2可能断路5.如图甲所示，R2为电阻箱调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数1/I的图像。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为（）A．5Ω30V B．5Ω2.5V C．10Ω20V D．10Ω10V6.如图所示电路图，电源电压恒定。当开关S1、S2断开，S3闭合时，电流表的读数为0.50安，电压表的读数为2.50伏。当开关S1、S2闭合，S3断开时，由于电阻R1、R2中有一个电阻出现故障，电流表的读数为0.60安，电压表的读数为3.00伏。则电源电压为伏，电路中出现的故障是。7.如图甲所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图像。由图可知，电阻R的阻值是Ω．将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，S闭合，电流表示数为0.3A，则电源电