2014科学总复习专题提升五 电路分析与应用
文档属性
| 名称 | 2014科学总复习专题提升五 电路分析与应用 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 10.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2014-02-21 08:47:25 | ||
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文档简介
课件37张PPT。专题提升五 电路分析与应用考 点 管 理1. 电路故障分析(理解)
电路连接错误：连接电路时开关没有断开；滑动变阻器没有处于阻值最大处。
电表连接错误：(1)量程选择过大，指针偏转角度太小，测量误差较大；
(2)量程选择过小，损坏电表；
(3)正负接线柱接反，指针反向偏转；
(4)电流表并联入电路，引起短路；
(5)电压表串联入电路，引起断路，电压表示数接近电源电压；
(6)用电器短路：用电器不能工作，电路电流过大；
(7)用电器断路：电路中电流为0。
2. 探究电流与电阻、电压的关系(掌握)
控制变量：探究电流与电阻关系，控制电压大小相等；探究电流与电压关系，控制电阻大小不变。
滑动变阻器作用：探究电流与电阻关系，作用是控制电压大小相等；探究电流与电压关系，作用是改变电阻两端的电压。
结论表述：当电阻相等时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；当电压相等时，通过导体的电流与导体电阻成反比。
【注意】 探究电流与电阻关系时，当换用较大电阻继续实
验时，应向阻值较大处移动滑片以控制电阻两端电压不变。
3. 欧姆定律的应用(掌握)
电路计算：应用欧姆定律公式及变形公式分析计算。
4. 串、并联电路的特点分析与应用(掌握)
【注意】 电路分析与计算中，首先分析电路的连接方式，连接方式不同，电路特点不同。
1. [2013·滨州］某学校保密室有两道门，只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关)，值班室内的指示灯才会亮，表明门都关上了。如图Z5－1中符合要求的电路图是 ( )
图Z5－1
A2. [2013·柳州］如图Z5－2所示，电路中电流为0.2A，如果给原来的电池再串联一节相同电池，那么电路中的电流变为 ( )
图Z5－2
A.0.8 A B.0.4 A
C.0.2 A D.0.1 A
B3. [2013·自贡］如图Z5－3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 ( )
图Z5－3
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1短路 D.灯L2短路
A4. [2012·桂林］如图Z5－4甲所示电路，电源电压为6V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L1两端的电压为______V，L2两端的电压为______V。
图Z5－4
1.54.55. [2012·北京］定值电阻R1和R2串联后，接在电压可调的电源两端，电路中的电流I随电源电压U变化关系的图像如图Z5－5所示。已知R1＝2Ω，则R2＝____Ω。
图Z5－5
【解析】 串联电路电流处处相等，两个电阻阻值不变，选取两个坐标点分析总电阻，再计算R2。
46. [2012·衢州］乙同学在做“用电压表和电流表测电阻”的实验中，设计了如图Z5－6(一)所示的电路图，并利用导线将电压表、电流表、小灯泡、滑动变阻器(“50Ω 1A”)、开关、两节新干电池连接了部分电路(如图二)：
图Z5－6
请回答下列问题：
(1)请用笔划线代替导线，将图二中的电路连接完整。
【答案】 如答图所示
第6题答图
(2)根据连接完整的电路进行实验，第3次实验电压表的示数如图三，其读数为______伏。
(3)下表是乙同学记录的实验数据，其中第____次(填序号)数据是错误的。1.51(4)利用该实验的电路图(图一)还可以研究的问题有______ ________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】 初中电学实验中，测量小灯泡的电功率、研究灯泡亮度与实际功率的关系、验证欧姆定律(研究电流与电阻关系、研究电流与电压关系)、测量电阻等实验的电路图相同。
测小灯泡的电功率、研究灯泡亮度与实际功率的关系、验证欧姆定律(研究电流与电阻关系、研究电流与电压关系)(写出一条即可)归 类 探 究类型之一 电路故障分析
[2013·兰州］如图Z5－7所示的电路，闭合开关，观察发现灯泡L1亮、L2不亮。调节变阻器滑片P，灯泡L1的亮度发生变化，但灯泡L2始终不亮。出现这一现象的原因可能是 ( )
图Z5－7CA.灯泡L2灯丝断了
B.滑动变阻器短路了
C.灯泡L2短路了
D.滑动变阻器接触不良
【解析】 两盏灯与变阻器串联，L1亮、L2不亮排除了电路断路的可能，说明L2被短路。
[2013·德阳］在如图Z5－8所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1不亮，L2亮，电压表无示数，其故障原因可能是 ( )
图Z5－8
CA.L1断路 B.L2断路
C.Ll短路 D.L2短路
【解析】 电压表无示数，说明电压表与L1被短路。
【点悟】 串联电路只有一条通路，某处断路，则整个电路断路。
类型之二 探究电流与电阻、电压的关系
[2013·泰州］如图Z5－9所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图。所用实验器材是：电源(6V)、电流表(0～0.6A)、电压表(0～3V)、电阻箱(0～999.9Ω)、滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干。
图Z5－9
表1
表2
(1)探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值见表1，分析表中数据可知：电阻箱接入电路的阻值为____Ω；当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_________关系。
(2)探究电流与电阻的关系时，应调节_________改变接入电路中的阻值，并调节_____________使电压表的示数保持相同，读出电流值，所测得几组数据见表2。分析表中数据可知：电阻箱两端的电压为____V；当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_________关系。
(3)就本实验所用器材，在探究电流与电阻的关系时，若保持电阻箱两端的电压为2V，为能完成实验，电阻箱可接入电路的阻值范围是______Ω至_____Ω(保留一位小数)。
5正比例电阻箱滑动变阻器2反比例3.320【解析】 探究电流与电压的关系时，需控制电阻不变，表一中的电阻都是5欧。调节电阻箱改变电阻大小，调节滑动变阻器控制电阻两端电压不变
【点悟】 在不同实验中变阻器的作用因实验目的不同而有区别。为了电路安全，需注意保护电流表、电压表及用电器允许通过的最大电流。
类型之三 欧姆定律的应用
[2013·乐山］如图Z5－10所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P向左移动，在此过程中 ( )
图Z5－10
DA.电压表V1示数变小，电压表V2示数变大
B.电流表A示数变小，电压表V1示数不变
C.电流表A示数不变，灯泡L亮度变亮
D.电压表V1示数不变，灯泡L亮度变暗
【解析】 滑动变阻器连入电路时把上面的两个接线柱接入了电路，电压表应并联在用电器两端。
[2013·泰安］如图Z5－11所示，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由右端向左滑向中点处的过程中 ( )
图Z5－11
A.电压表V的示数变小，电流表A2示数变大
B.灯泡变亮，电流表A2示数变小
CC.电压表V的示数不变，灯泡亮度不变
D.电流表A1示数不变，电流表A2示数变大
【解析】 L、R并联， A1测干路电流，测通过R的电流。
【点悟】 串联电路中电阻变化引起电流变化，在并联电路中，一条支路的电流发生变化，另一支路的电流不受影响。
[2013·黑龙江］如图Z5－12所示是小明设计的实验探究电路，AB是一段铅笔芯，C为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯接触良好，当C左右移动时，电压表V1和V2示数同时发生变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证的结论是 ( )
图Z5－12
BA.在串联电路中，电流处处相等
B.在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和
C.在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和
D.电压一定时，电流与电阻成反比
【解析】 铅笔芯AC、BC段串联，串联电路中总电压等于分电压之和。
在测量小灯泡电阻的实验中，因缺少电压表，小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0，同样测出了小灯泡的电阻，原理如图Z4－13甲所示。小军读出电流表A1的示数为0.3A，而电流表A2 的示数如图乙所示，则小灯泡L两端的电压为____V，电阻为____Ω。
图Z4－13
15【解析】 L与R。并联，L两端的电压与R0两端电压相等，电流表A1为干路总电流，A2为支路电流小于总电流应为0.2A，通过R0的电流为0.1A。
【点悟】 测量电阻时，若没有电压表，则应设计成并联电路，利用电流表测电流值及并联电路电压相等的原理测待测电阻的阻值。若只有电压表，则应设计成串联电路，利用串联电路电流相等和已知阻值的电阻测量待测电阻的阻值。
易 错 警 示分析电流与电压关系曲线致错
[2013·福州］甲和乙两灯的正常工作电压均为6V，图Z4－14所示是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，电路的工作电流应为________A，电源电压最大为________V。
【错解】 1.0 12图Z4－14
【错因分析】 错误的应用串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和的原理。各灯正常工作时电压都为6V，但通过甲的电流是1.0A，但通过乙的电流是0.5A，为了电路安全，串联电路中应选用低电流。甲、乙的电阻不是固定值，电路电流为0.5A时甲的电压是2V，乙的电压是6V，电压电压等于8V。
【正解】0.5 8
1. 某导体中的电流与它两端电压的关系如图Z4－15所示，下列分析正确的是 ( )
图Z4－15
CA.当导体两端的电压为0时，电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时，电流为0
D.当导体两端的电压为2 V时，电流为0.6A
【解析】 电阻不因电压改变而变化，当电压为2V时，电流为0.4A。
2. [2012·随州］定值电阻甲、乙的电流与电压的关系如图21－16所示，现将甲和乙串联后接在电压为3V的电源上，下列分析正确的是 ( )
图Z4－16
DA.甲的电阻大于乙的电阻
B.甲的电压大于乙的电压
C.甲消耗的功率大于乙消耗的功率
D.甲的电流等于乙的电流
【解析】 串联电路中电流相等，甲的电阻是6欧，乙的电阻是10欧，串联时甲的电压比乙低，甲小号的功率小于乙。
电路连接错误：连接电路时开关没有断开；滑动变阻器没有处于阻值最大处。
电表连接错误：(1)量程选择过大，指针偏转角度太小，测量误差较大；
(2)量程选择过小，损坏电表；
(3)正负接线柱接反，指针反向偏转；
(4)电流表并联入电路，引起短路；
(5)电压表串联入电路，引起断路，电压表示数接近电源电压；
(6)用电器短路：用电器不能工作，电路电流过大；
(7)用电器断路：电路中电流为0。
2. 探究电流与电阻、电压的关系(掌握)
控制变量：探究电流与电阻关系，控制电压大小相等；探究电流与电压关系，控制电阻大小不变。
滑动变阻器作用：探究电流与电阻关系，作用是控制电压大小相等；探究电流与电压关系，作用是改变电阻两端的电压。
结论表述：当电阻相等时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；当电压相等时，通过导体的电流与导体电阻成反比。
【注意】 探究电流与电阻关系时，当换用较大电阻继续实
验时，应向阻值较大处移动滑片以控制电阻两端电压不变。
3. 欧姆定律的应用(掌握)
电路计算：应用欧姆定律公式及变形公式分析计算。
4. 串、并联电路的特点分析与应用(掌握)
【注意】 电路分析与计算中，首先分析电路的连接方式，连接方式不同，电路特点不同。
1. [2013·滨州］某学校保密室有两道门，只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关)，值班室内的指示灯才会亮，表明门都关上了。如图Z5－1中符合要求的电路图是 ( )
图Z5－1
A2. [2013·柳州］如图Z5－2所示，电路中电流为0.2A，如果给原来的电池再串联一节相同电池，那么电路中的电流变为 ( )
图Z5－2
A.0.8 A B.0.4 A
C.0.2 A D.0.1 A
B3. [2013·自贡］如图Z5－3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 ( )
图Z5－3
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1短路 D.灯L2短路
A4. [2012·桂林］如图Z5－4甲所示电路，电源电压为6V，当S闭合时，电压表的读数如图乙所示，则L1两端的电压为______V，L2两端的电压为______V。
图Z5－4
1.54.55. [2012·北京］定值电阻R1和R2串联后，接在电压可调的电源两端，电路中的电流I随电源电压U变化关系的图像如图Z5－5所示。已知R1＝2Ω，则R2＝____Ω。
图Z5－5
【解析】 串联电路电流处处相等，两个电阻阻值不变，选取两个坐标点分析总电阻，再计算R2。
46. [2012·衢州］乙同学在做“用电压表和电流表测电阻”的实验中，设计了如图Z5－6(一)所示的电路图，并利用导线将电压表、电流表、小灯泡、滑动变阻器(“50Ω 1A”)、开关、两节新干电池连接了部分电路(如图二)：
图Z5－6
请回答下列问题：
(1)请用笔划线代替导线，将图二中的电路连接完整。
【答案】 如答图所示
第6题答图
(2)根据连接完整的电路进行实验，第3次实验电压表的示数如图三，其读数为______伏。
(3)下表是乙同学记录的实验数据，其中第____次(填序号)数据是错误的。1.51(4)利用该实验的电路图(图一)还可以研究的问题有______ ________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】 初中电学实验中，测量小灯泡的电功率、研究灯泡亮度与实际功率的关系、验证欧姆定律(研究电流与电阻关系、研究电流与电压关系)、测量电阻等实验的电路图相同。
测小灯泡的电功率、研究灯泡亮度与实际功率的关系、验证欧姆定律(研究电流与电阻关系、研究电流与电压关系)(写出一条即可)归 类 探 究类型之一 电路故障分析
[2013·兰州］如图Z5－7所示的电路，闭合开关，观察发现灯泡L1亮、L2不亮。调节变阻器滑片P，灯泡L1的亮度发生变化，但灯泡L2始终不亮。出现这一现象的原因可能是 ( )
图Z5－7CA.灯泡L2灯丝断了
B.滑动变阻器短路了
C.灯泡L2短路了
D.滑动变阻器接触不良
【解析】 两盏灯与变阻器串联，L1亮、L2不亮排除了电路断路的可能，说明L2被短路。
[2013·德阳］在如图Z5－8所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1不亮，L2亮，电压表无示数，其故障原因可能是 ( )
图Z5－8
CA.L1断路 B.L2断路
C.Ll短路 D.L2短路
【解析】 电压表无示数，说明电压表与L1被短路。
【点悟】 串联电路只有一条通路，某处断路，则整个电路断路。
类型之二 探究电流与电阻、电压的关系
[2013·泰州］如图Z5－9所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图。所用实验器材是：电源(6V)、电流表(0～0.6A)、电压表(0～3V)、电阻箱(0～999.9Ω)、滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干。
图Z5－9
表1
表2
(1)探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值见表1，分析表中数据可知：电阻箱接入电路的阻值为____Ω；当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_________关系。
(2)探究电流与电阻的关系时，应调节_________改变接入电路中的阻值，并调节_____________使电压表的示数保持相同，读出电流值，所测得几组数据见表2。分析表中数据可知：电阻箱两端的电压为____V；当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_________关系。
(3)就本实验所用器材，在探究电流与电阻的关系时，若保持电阻箱两端的电压为2V，为能完成实验，电阻箱可接入电路的阻值范围是______Ω至_____Ω(保留一位小数)。
5正比例电阻箱滑动变阻器2反比例3.320【解析】 探究电流与电压的关系时，需控制电阻不变，表一中的电阻都是5欧。调节电阻箱改变电阻大小，调节滑动变阻器控制电阻两端电压不变
【点悟】 在不同实验中变阻器的作用因实验目的不同而有区别。为了电路安全，需注意保护电流表、电压表及用电器允许通过的最大电流。
类型之三 欧姆定律的应用
[2013·乐山］如图Z5－10所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P向左移动，在此过程中 ( )
图Z5－10
DA.电压表V1示数变小，电压表V2示数变大
B.电流表A示数变小，电压表V1示数不变
C.电流表A示数不变，灯泡L亮度变亮
D.电压表V1示数不变，灯泡L亮度变暗
【解析】 滑动变阻器连入电路时把上面的两个接线柱接入了电路，电压表应并联在用电器两端。
[2013·泰安］如图Z5－11所示，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由右端向左滑向中点处的过程中 ( )
图Z5－11
A.电压表V的示数变小，电流表A2示数变大
B.灯泡变亮，电流表A2示数变小
CC.电压表V的示数不变，灯泡亮度不变
D.电流表A1示数不变，电流表A2示数变大
【解析】 L、R并联， A1测干路电流，测通过R的电流。
【点悟】 串联电路中电阻变化引起电流变化，在并联电路中，一条支路的电流发生变化，另一支路的电流不受影响。
[2013·黑龙江］如图Z5－12所示是小明设计的实验探究电路，AB是一段铅笔芯，C为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯接触良好，当C左右移动时，电压表V1和V2示数同时发生变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证的结论是 ( )
图Z5－12
BA.在串联电路中，电流处处相等
B.在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和
C.在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和
D.电压一定时，电流与电阻成反比
【解析】 铅笔芯AC、BC段串联，串联电路中总电压等于分电压之和。
在测量小灯泡电阻的实验中，因缺少电压表，小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0，同样测出了小灯泡的电阻，原理如图Z4－13甲所示。小军读出电流表A1的示数为0.3A，而电流表A2 的示数如图乙所示，则小灯泡L两端的电压为____V，电阻为____Ω。
图Z4－13
15【解析】 L与R。并联，L两端的电压与R0两端电压相等，电流表A1为干路总电流，A2为支路电流小于总电流应为0.2A，通过R0的电流为0.1A。
【点悟】 测量电阻时，若没有电压表，则应设计成并联电路，利用电流表测电流值及并联电路电压相等的原理测待测电阻的阻值。若只有电压表，则应设计成串联电路，利用串联电路电流相等和已知阻值的电阻测量待测电阻的阻值。
易 错 警 示分析电流与电压关系曲线致错
[2013·福州］甲和乙两灯的正常工作电压均为6V，图Z4－14所示是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，电路的工作电流应为________A，电源电压最大为________V。
【错解】 1.0 12图Z4－14
【错因分析】 错误的应用串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和的原理。各灯正常工作时电压都为6V，但通过甲的电流是1.0A，但通过乙的电流是0.5A，为了电路安全，串联电路中应选用低电流。甲、乙的电阻不是固定值，电路电流为0.5A时甲的电压是2V，乙的电压是6V，电压电压等于8V。
【正解】0.5 8
1. 某导体中的电流与它两端电压的关系如图Z4－15所示，下列分析正确的是 ( )
图Z4－15
CA.当导体两端的电压为0时，电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时，电流为0
D.当导体两端的电压为2 V时，电流为0.6A
【解析】 电阻不因电压改变而变化，当电压为2V时，电流为0.4A。
2. [2012·随州］定值电阻甲、乙的电流与电压的关系如图21－16所示，现将甲和乙串联后接在电压为3V的电源上，下列分析正确的是 ( )
图Z4－16
DA.甲的电阻大于乙的电阻
B.甲的电压大于乙的电压
C.甲消耗的功率大于乙消耗的功率
D.甲的电流等于乙的电流
【解析】 串联电路中电流相等，甲的电阻是6欧，乙的电阻是10欧，串联时甲的电压比乙低，甲小号的功率小于乙。