【大单元教学】17.4教学设计+精品课件:欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计 九年级全一册第十七章《欧姆定律》大单元整体设计(人教版)

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名称 【大单元教学】17.4教学设计+精品课件:欧姆定律在串、并联电路中的应用教学设计 九年级全一册第十七章《欧姆定律》大单元整体设计(人教版)
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文件大小 6.2MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2024-10-14 10:25:54

文档简介

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【大单元整体教学】物理学科人教版九年级全一册
第十七章 分课时设计
课题 欧姆定律在串、并联电路中的应用
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节课重视科学方法研究和解题的方法过程,让学生在认知过程中体验方法学习方法。通过本节课学习,使学生学会推导串联分压和并联分流,并运用欧姆定律进行简单的计算和解决生活实际问题,掌握解答电学计算题的一般步骤。
2.学习者分析 在学习该内容前 学生前面已经学习了串联电路,并联电路,欧姆定律及串、并联电路电流和电压的特点等知识,为这一节学习做了很好的基础铺垫在本节课之前,学生已经探究过欧姆定律中涉及的三个物理量之间的关系,可以很轻松地理解欧姆定律具体的内容,但是仍然存在一些思维误区,如在推导式中学生 可能认为 电阻随着电压、电流的变化而变化,这些误区为欧姆定律在串、并联电路中的应用教学带来一定困难九年级的学生已经能够应对一些较为复杂的物理题目认识事物开始丛具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系仍需具体形象的知识来支持。学生通过对前面知识的学习,已经掌握了欧姆定律的公式及串、并联电路的电流和电压的特点。本节课主要引导学生通过对串、并联电路的电流和电压的特点结合欧姆定律总结出欧姆定律在电路中的应用。
3.学习目标确定与教学重难点 (1)能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题;(2)通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力,培养学生解答电学问题的良好习惯。本节教学的重点是运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。教学难点学会解答电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力,培养学生解答电学问题的良好习惯。
4.评价量表 《欧姆定律在串、并联电路中的应用》的评价量表任务列表任务要求(满分:10分)学生自评同学互评教师评价任务一:欧姆定律在串联电路中的应用能独立推导串联电路电阻的特点,理解串联分压(5分)任务二:欧姆定律在并联电路中的应用能独立推导并联电路电阻的特点,理解并联分流(5分)
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一:引入新课
【提问】小华在修理电器时,发现其中一个100Ω的电阻烧坏了,需要摘除更换。但是他手头没有100Ω的电阻,只有200Ω、50Ω的电阻若干个。请你想一想,能否利用其中的电阻组合起来,替代原来100Ω的电阻吗?串、并电路中电阻有什么规律?学了这节课,就明白了。 学生思考、讨论交流并大胆回答问题。 培养学生善于思考问题,提高兴趣。
任务二:欧姆定律在串联电路中的应用
1. 串联电路中电流的计算根据串联电路电流的规律,通过电阻R1的电流和通过电阻R2的电流相等,都等于I。电阻R1两端的电压U1=IR1,R2两端的电压U2=IR2。根据串联电路电压的规律U = U1 + U2,有U = IR1 + IR2= I(R1+R2)可求得 即:串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电压除以各分电阻之和。说明(1)n个电阻串联:R=R1+R2+…+Rn。(2)串联总电阻大于任何一个串联电阻。(3)n个相同的电阻R0串联:R=nR0。(4)串联电路中任意一个电阻增大,总电阻增大,电流减小。串联电路的分压特点如上图所示,因为串联电路的电流相等 I1=I2由欧姆定律可知:U1=I1R1 U2=I2R2所以 =结论:串联电路中各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比. 实验探究:串联电路中总电阻与分电阻的大小关系(1)提出问题:两个电阻串联后的总电阻比参与串联的各个电路的阻值大些还是小些?(2)猜想与假设由于导体的电阻与长度有关,导体越长电阻越大。所以两个电阻串联以后,相当于增大了导体的长度,总电阻应当比各个电路都大。(3)实验器材 电源(电压6V)、5Ω、10Ω、15Ω的电阻、电流表、开关、 导线若干。(4)进行实验①把电阻R=15Ω的一个电阻接在6V的电源上,闭合开关,用电流表测出电路中的电流,记下数据(电流为0.4A)。②把电阻R1=5Ω和R2=10Ω串联在6V的电源上,闭合开关,用电流表测出电路中的电流,记下数据(电流为0.4A)。(5)分析论证 实验发现:在串联电路中,一个电阻R对电流的阻碍作用与两个串联电阻R1和R2对电流的阻碍作用可以是相同的。结论:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和:R=R1+R2 设计并进行实验,找出串联电路中总电阻与分电阻的大小关系。【评价标准】能独立推导串联电路电阻的特点,理解串联分压(5分)不能独立推导串联电路电阻的特点,理解串联分压(3分)
任务三:欧姆定律在串联电路中的应用
并联电路中总电流的计算定值电阻R1和R2并联,电源电压为U.并联电路各支路两端的电压相等 U1=U2通过电阻R1的电流为: I1=U1 /R1通过电阻R2的电流为: I2=U2 /R2并联电路的总电流: 即:并联电路中干路电流等于各支路两端电压除以本支路电阻的和。并联电路中的总电阻和分电阻的关系并联电路中的总电阻在并联电路中,两个电阻R1和R2对电流的阻碍作用,也可以用一个电阻R替代,若通过这一个电阻的电流与原来两个电阻的总电流相同,则这个电阻R就叫这个并联电路的总电阻。 并联电路的分流特点根据并联电路各支路两端的电压相等,U1=U2因为 U1= I1R1 U2= I2R2 所以 I1R1= I2R2即 =结论:并联电路中,各支路的电流与支路电阻的大小成反比。 理论推导:并联电路中的总电阻和分电阻的关系如上图所示,由欧姆定律知: I1=U1/R1 I2=U2/R2 I=U/R在并联电路中: I=I1+I2 U=U1=U2所以 =+结论:并联电路总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。 用理论推导的方法,得出并联电路中总电阻与分电阻的大小关系。巩固学生已学知识。【评价标准】能独立推导并联电路电阻的特点,理解并联分流(5分)不能独立推导并联电路电阻的特点,理解并联分流(3分)
6.板书设计17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用一、欧姆定律在串联电路中的应用(1)串联电路中电流的计算:(2)串联电路总电阻的计算: R=R1+R2 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。(3)串联电路的分压特点: =串联电路中各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比.二、欧姆定律在并联电路中的应用(1)并联电路中总电流的计算: (2)并联电路总电阻的计算: =+并联电路总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。(3)并联电路中的分流特点:=并联电路中,各支路的电流与支路电阻的大小成反比.
7.作业与拓展学习设计 1.将阻值为20Ω的定值电阻R,接入电源电压为6V的电路中,通过的电流是 A,如果再将一个阻值为40Ω的定值电阻与它串联后接入原电路中,则定值电阻两端的电压 V。【答案】 0.3 4【详解】[1]根据欧姆定律,电流I等于电压U除以电阻R,即。对于阻值为20Ω的定值电阻R1 ,接入电源电压为6V的电路中,通过R1 的电流为[2]当阻值为40Ω的定值电阻R2 与R1 串联后接入原电路中,由于串联电路的总电阻等于各电阻之和,所以总电阻为再根据欧姆定律,此时电路中的电流I总 为由于串联电路各处的电流相等,所以通过R2 的电流也是0.1A。最后,根据欧姆定律求出定值电阻R2 两端的电压2.导体串联后相当于增加了导体的长度,因此导体串联后总电阻 ;导体并联后相当于增加导体的横截面积,导体并联后总电阻 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”);串联电路的总电阻等于各串联电阻 。【答案】 变大 变小 之和【详解】[1]导体串联后,相当于增长了导体的长度,当导体的横截面积和材料都不变时,导体的长度越长,导体的电阻越大;因此导体串联后,总电阻增大。[2]导体并联后,相当于增加了导体的横截面积,当导体的长度和材料都不变时,导体的横截面积越小,导体的电阻越大;因此导体并联后,总电阻变小。[3]串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。3.王明同学在修理电子玩具,需要用一个75Ω的电阻,手边有阻值为300Ω、100Ω、60Ω、40Ω、35Ω的电阻各一个,他可以选择其中 Ω和 Ω两个电阻串联起来使用,也可以选择其中 Ω和 Ω两个电阻并联起来使用。【答案】 40 35 300 100【详解】[1][2]要得到75Ω的电阻,因为串联电路的总电阻等于各电阻之和,所以可以选择40Ω和35Ω的电阻并联,总电阻R总=40Ω+35Ω=75Ω[3][4]要得到75Ω的电阻,因为并联电路的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,并联的总电阻小于任一个电阻,所以可以选择300Ω和100Ω的电阻并联,总电阻解得R总=75Ω。4.图为电阻、的关系图线分别为a、b,它们把第一象限分成I、Ⅱ、Ⅲ三个区域,串联后总电阻位于区域 (选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”);并联后通过其电流 (选填“<”“=”或“>”)。【答案】 Ⅲ >【详解】[1]两个电阻串联后,总电阻等于两个电阻之和,即总电阻大于任何一个分电阻,由欧姆定律可知,在相同电压下,总电流小于任何一个电阻中的电流,即串联后总电阻的图象在区域Ⅲ内。[2]并联电路各支路两端电压相等,由图可知,相同的电压下,通过R1的电流较大,即I1>I2。5.甲、乙两导体的材料和横截面积相同,甲的长度大于乙的长度,甲、乙两导体的电阻分别为R甲、R乙,则R甲 R乙;若将它们串联在电压为U的电路中,通过的电流为I串,两端的电压分别为U甲、U乙,则U甲 U乙;若将它们并联后接入电压也为U的电路中电路的总电流为I并,则I并 I串。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)【答案】 大于 大于 大于【详解】[1]导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关,在材料与横截面积相等的情况下电阻与导体长度成正比;因为甲的长度大于乙的长度,则甲的电阻大于乙的电阻,即R甲>R乙[2]串联电路中各处电流相同,若将它们串联在电路中时,通过甲、乙导体的电流之相等,因为R甲>R乙根据U=IR可知它们两端的电压关系U甲>U乙[3]将电阻甲和乙并联接入电路,由于并联电路的总电阻小于各导体的电阻,串联电路的总电阻大于各导体的电阻,所以并联的总电阻小于串联的总电阻,在电源电压一定时,根据可知I并>I串6.如图为R和R1的U﹣I图像,下列说法正确的是(  )A.R的电阻为0.1ΩB.R1的电阻为2.5ΩC.R与R1串联接在2.5V的电压下,电路中电流为0.4AD.R与R1并联接在2.5V的电压下,干路电流为0.65A【答案】D【详解】A.根据图像可知,R的电阻为故A错误;B.根据图像可知,的图线是一条曲线,故不是定值电阻,其在不同电压下,电阻阻值不同,故B错误;C.根据串联电路的电压规律可知,电源电压为将电源电压和定值电阻R的阻值代入,整理可得两端的电压与电流之间的关系式为(单位为V)图像为图线与伏安特性曲线的交点即为此时通过的电流和两端的电压,故C错误;D.若R与R1并联接在2.5V的电压下,则通过定值电阻R的电流为通过图像可知,当R1两端的电压为2.5V时,通过R1的电流为0.4A,故干路上的电流为故D正确。故选D。7.在图(a)、(b)所示的电路中,电源电压相等且保持不变。若电流表A2和A3的示数相等,则下列说法中正确的是(电阻不为零)(  )A.电流表A1的示数一定等于A3的示数B.电流表A1的示数可能小于A3的示数C.电阻R4的阻值可能小于R2的阻值D.电阻R2的阻值一定大于R3的阻值【答案】D【详解】AB.由(a)电路图可知,电路为R1与R2的并联电路,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则电流表A1的示数一定大于A2的示数。由题知,A2和A3的示数相等,则A1的示数一定大于A3的示数,故AB错误; CD.电流表A2的示数:,电流表A3示数:,由于电流表A2和A3的示数相等,则有R2=R3+R4由上式可得,电阻R2的阻值一定大于电阻R3的阻值,电阻R2的阻值也一定大于电阻R4的阻值,故C错误,D正确。 故选D。8.如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P和滑杆连接。当被测量者站在体重测试台上测量体重时,体重测试台下移,滑杆带动滑动变阻器的滑片P向上移动。有关该测试仪的说法正确的是(  )A.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路B.体重显示表是用电压表改装成的C.体重测试仪所测体重越大,电路总电阻越大D.体重测试仪所测体重越大,电路中的电流越大【答案】D【详解】A.当自动体重测试仪不工作时,滑片位于绝缘体的位置,电路断路,故A错误;B.由电路图可知,体重显示表串联在电路中,所以体重显示表是用电流表改装成的,故B错误;CD.体重测试仪所测体重越大时,变阻器接入电路中的电阻越小,电路总电阻越小;根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,故C错误,D正确。故选D。9.如图所示电路的电源电压为9V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最大阻值应大于(  )A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω【答案】A【详解】如图所示,电路中定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压;阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A,此时定值电阻两端的电压为超过电压表的量程,可能会损坏电压表;为保证电路中各元件安全工作,所以当电压表示数为3V时,电路中的电流最大,滑动变阻器的阻值最小,此时电路的电流为滑动变阻器的两端电压为滑动变阻器阻值为滑动变阻器的最大阻值应大于20Ω。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。10.如图所示,电源电压恒定不变,R1=20Ω,R2的阻值是R1的2倍。闭合开关S,电压表的示数为2V。求(1)电流表的示数?(2)电源电压?(3)请利用你所学的知识,推导串联电路中电阻的特点?【答案】(1)0.1A;(2)6V;(3)R=R1+R2【详解】(1)由电路图可知,、串联,且由可得,通过的电流所以电流表的示数(2)由可得,两端的电压由串联电路电压特点得,电源电压(3)设电阻两端的电压为,电阻两端的电压为,电阻、两端的总电压为U,电阻、的总电阻为R,电路中的电流为I。由于电阻、串联,通过两电阻的电流相等,所以则由得由串联电路的电压规律可知即所以11.如图所示的电路中,电源电压大小保持不变。电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω,0.5A”,求: (1)只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A,则电源电压大小为多少?(2)只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最右端,此时电压表示数为多少?(3)将S1、S2、S3都闭合,移动滑片位置,使电流表的示数为0.5A,此时滑动变阻器的阻值为多少Ω?【答案】(1)3V;(2)2V;(3)15Ω【详解】解:(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,电阻R1与R2串联,电流表测量电路中的电流。串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,所以电源电压为(2)只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最右端时,电阻R2与滑动变阻器R3的最大阻值串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R3两端的电压,此时电路中的电流为R3两端的电压,即电压表的示数为(3)S1、S2、S3都闭合时,R2短路,R1与R3并联,电流表测量干路中的电流,并联电路各支路两端的电压相等都等于电源电压,即此时通过R1的电流为因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过变阻器R3的电流为此时滑动变阻器的阻值为12.如图所示的电路中,电源电压U恒定,闭合开关S,调节电阻箱的阻值为30Ω时,电压表示数为3V,电流表示数为0.2A。求:(1)电阻的阻值和电源电压U的大小;(2)为使电压表示数变化1.5V,应该将的阻值调至多少?【答案】(1)15Ω,9V;(2)75Ω【详解】解:(1)由电路图知,两个电阻串联在电路中,电压表测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流,据欧姆定律知,的阻值两端的电压电源电压(2)若电阻两端电压增大1.5V变为4.5V,则R2接入电路的阻值若电阻两端电压减小1.5V变为1.5V,则R2接入电路的阻值
8.教学反思与改进对于这章知识,内容较难,学生掌握的不是很好,相关规律和特点可能没有正确理解与领会,通过科学探究演示得出了结论,设计合理,利于学生自学思考,突破了难点,把握了重点,但课堂时间有些不足,效果不是很好。学生在解题时习惯于套用公式直接得到答案,如直接套公式不能得到答案则不知所措,难以发现已知量和未知量的内在联系。
作业设计
17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用课时作业(时间:20min)
【基础训练】
1.引入“总电阻”概念时运用的科学方法是 (填等效替代或模型)法。阻值为10Ω和15Ω的两个电阻串联在电路中,其总电阻为 Ω。
【答案】 等效替代 25
【详解】[1]研究串联电路电阻时,引入总电阻,采用的是等效替代法。
[2]阻值为10Ω和15Ω的两个电阻串联在电路中,总电阻为
R=R1+R2=10Ω+15Ω=25Ω
2.如图所示的电路中,R1=6Ω,R2=12Ω,电流表示数为0.5A.则AB两端的电压为 V。
【答案】2
【详解】如图所示的电路中,R1、R2并联,电流表测量干路电流,根据并联电路电阻特点可得,AB两端的总电阻为
由欧盟定律可得,AB两端的电压为
3.,,如果串联在电路中,总电阻是 ,通过它们的电流之比为 ;如果改为并联,通过它们的电流之比为 。
【答案】 9
【详解】[1]二者串联,电路总电阻为
[2]串联电路中处处电流相等,故两个电阻中的电流之比为1:1。
[3]二者并联,并联电路中各支路两端电压相等,通过它们的电流之比为
4.有两个定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,如果把它们串联起来接在电源两端组成电路,总电阻是 Ω,为保证元件安全,电源电压应不超过 V,如果并联电源电压应不超过 V。
【答案】 25 15 9
【详解】[1]由题意可知,甲、乙两个定值电阻串联起来接在电源两端组成电路, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以电路的总电阻
R总=R甲+R乙=10Ω+15Ω=25Ω
[2]因串联电路中各处的电流相等, 由I甲>I乙可知,为保证元件安全,电路中的最大电流
I=I乙=0.6A
则电源的最大电压
U=IR总=0.6A×25Ω=15V
[3]两电阻两端允许所加的最大电压分别为
U甲=I甲R甲=1A×10Ω=10V
U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V
因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,将两只电阻并联时,电路两端允许所加的最大电压U'=9V。
【能力提升】
5.如图所示电路中,电源电压不变,闭合电键S,电路正常工作,一段时间后,发现其中一个电压表示数变大,则(  )
A.灯L可能变亮 B.电压表V1示数变大
C.电阻R可能断路 D.电阻R可能短路
【答案】C
【详解】由题图可知,电压表V1测量的是电源电压,无论电阻R和灯泡L发生什么故障,其示数不变,所以示数变大的是电压表V2。由题图可知,当电路正常工作时,电阻R与灯泡L串联,电压表V2测电阻R两端的电压,其示数小于电源电压。若灯泡L短路,此时灯泡不亮,灯泡两端电压为0,电阻R两端的电压等于电源电压,即电压表V2的示数等于电源电压,电压表V2的示数变大。若灯泡L断路,则电压表V2的示数变为0。若电阻R短路,则电压表V2的示数变为0。若电阻R断路,电压表V2和灯串联在电源上,灯泡不亮,电压表V2示数增大为电源电压。可见,能使电压表V2的示数变大的原因是灯L短路或电阻R断路,这两种情况灯都不亮。
故选C。
6.如图所示,电路中的电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动过程中,下列说法的正确的是(  )
A.电流表A示数变大,电压表V1示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V2示数变小
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
D.电压表V2示数与电流表A示数的比值变小
【答案】C
【详解】由电路图可知,闭合开关,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,由串联电路的电阻规律可知电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,由可知,R1两端的电压变小,即电压表V1示数变小;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故AB错误;
C.根据可知,电压表V1示数与电流表A示数比值为R1的阻值,因定值电阻R1的阻值不变,所以该比值不变,故C正确;
D.电压表V2示数与电流表A示数比值等于R2的阻值,滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,变阻器R2的阻值变大,所以该比值变大,故D错误。
故选C。
7.如图所示的电路,电源电压保持不变,当开关S闭合后,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(  )
A.电流表示数变小,电流表示数不变
B.电流表示数变大,电流表示数变小
C.电压表V示数不变,电压表V与电流表的示数之比变大
D.电压表V示数变大,电压表V与电流表的示数之比不变
【答案】C
【详解】AB.由电路图可知,三电阻并联,电流表测和R2支路的电流之和,测R2和R支路电流之和,电压表测量电源电压。电源电压不变,移动滑片时,电压表示数不变;当滑片由中点向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,该支路的电流小;因并联电路各支路独立工作、互不影响,所以、R2支路的电流不变;又因并联电路在干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数不变,的示数变小,故AB错误;
CD.电压表示数不变,电流表的示数不变,的示数变小,所以电压表V与电流表的示数之比变大,电压表V与电流表的示数之比不变,故C正确,D错误。
故选C。
8.如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,R1、R2的U-I关系图像如图所示。则下列判断正确的是(  )
A.图线甲是电阻R1的U-I关系图像
B.电源电压为15V
C.P在中点时电流表的示数为0.48A
D.滑动变阻器R的最大阻值为10Ω
【答案】C
【详解】A.从“U-I”关系图像可以看出,甲为滑动变阻器R2的U-I关系图像,因为其两端的电压为0时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,乙为电阻R1的U-I图像,故A错误;
BD.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电阻R1的功率最小,由U-I图像可知,电路中的最小电流I=0.3A, R1两端的电压U1=3V,R2两端的电压U2=9V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压
U=U1+U2=3V+9V=12V
滑动变阻器最大阻值
故BD错误;
C.P在中点时,滑动变阻器阻值为15Ω,电阻R1的阻值
电流表的示数
故C正确。
故选C。
9.图乙是图甲所示电子秤的工作原理图。其示数表头是由电流表改装的,是一根长,阻值15欧的均匀电阻丝,滑片P在a端时,电流表示数为;在b端时,电流表示数为,不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时恰好P在b端,图丙是所受拉力F随弹簧形变量变化的关系图像。(g取)则(  )
A.的阻值为
B.电源电压为
C.该电子秤的量程是
D.当电子秤示数为时,电路中的电流为
【答案】B
【详解】AB.由图可知,R1与R2串联,电流表测量电路电流。滑片P在a端时,R1连入电路的电阻最大为15Ω,根据欧姆定律可得电源电压

滑片在b端时,R1=0,根据欧姆定律可得电源电压

联立①②两式可得:U=3V,R2=5Ω。故A不符合题意,B符合题意;
C.不称重物时,拉力为0,滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时恰好P在b端。的长度为,由图丙可知,当弹簧形变量为6cm时,拉力F大小为60N,即物体的重力为60N,此时物体的质量为
所以该电子秤的量程是,故C不符合题意;
D.由图丙可知,当电子秤示数为时,拉力为
弹簧形变量为,R1连入电路的阻值为
电路中的电流为
故D不符合题意。
故选B。
10.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻,闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.若A1与A2的示数相等,则R1可能断路
B.若V和A2的示数都为0,可能是R2短路
C.若R2的滑片P向左移动,A2的示数变小,V示数变大
D.在确保电路安全时,移动R2的滑片,V与的A1示数之比不变
【答案】D
【详解】由电路图可知,R1、R2并联,A2测干路电流,A1测R1支路的电流,V测电源电压。
A.若R1断路,则A1无示数,电路中只有R2,A2测电路中电流,故A错误;
B.若R2短路,则电源被短路,电压表测电源电压,A2有较大示数,V无示数,故B错误;
C.若R2的滑片P向左移动,则R2接入电路的电阻减小,通过R2支路的电流增大,通过R1支路的电流不变,由并联电路电流特点可知,干路电流增大,因此A2示数变大,电源电压不变,故V示数不变。故C错误;
D.由电路图可知,V与的A1示数之比为R1的阻值,因此移动R2的滑片,V与的A1示数之比不变,故D正确。
故选D。
11.如图所示的电路中,电源电压不变。,当开关S闭合时,电流表示数为。电压表示数为6V,求:
(1)R2的阻值;
(2)电源电压。
【答案】(1);(2)10V
【详解】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,由可得,R2的阻值为
(2)由可得,R1两端的电压为
电源电压为
12.某同学用实验室的器材和一个湿敏电阻R,将实验室的电压表改装成了一个可以监测湿度的湿度监测仪,如图11甲所示为其内部的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图11乙所示,求:
(1)空气湿度为0时,湿敏电阻R的阻值和电路中的电流;
(2)该湿度监测仪零刻度线所对应的电压值;
(3)电压表示数为9V时,空气的湿度。
【答案】(1)10Ω,0.4A;(2)4V;(3)50%
【详解】解:(1)由乙表可知,当空气湿度为0时,湿敏电阻R对应的阻值为10Ω;由甲图可知,湿敏电阻R与定值电阻串联,空气湿度为0时,电路的总电阻为
空气湿度为0时,电路中的电流
(2)该湿度监测仪零刻线所对应的电压值
(3)电压表示数为9V时,定值电阻的阻值两端的电压为
根据串联电路电流处处相等的特点,通过湿敏电阻R的电流为
则此时湿敏电阻R的阻值为
由图可知,此时空气的温度为50%。
13.如图所示,开关S处于闭合状态,电源电压保持6V不变,已知电阻R1=10Ω。
(1)当只闭合时,电流表示数为0.3A,求电阻R2的阻值。
(2)当开关、、都闭合时,电流表示数为1.8A,求电阻的阻值。
(3)当只闭合,求此时电流表示数。
【答案】(1)10Ω;(2)5Ω;(3)0.4A
【详解】解:(1)当只闭合时,电路中R1与R2串联,电路总电阻
电阻R2的阻值

(2)当开关、、都闭合时,R2被短路,R1与R3并联,根据并联电路电压规律可得
U1=U3=U=6V
通过R1的电流
根据并联电路电流规律可得,通过R3的电流
I3=I-I1=1.8A-0.6A=1.2A
电阻R3的阻值
(3)当只闭合,电路中R2与R3串联,电路总电阻
R'=R2+R3=10Ω+5Ω=15Ω
则此时电流
即电流表示数为0.4A。
14.如图所示电路,为定值电阻,为的滑动变阻器,闭合开关,当滑片P位于最右端时,电流表的示数为0.2A,电压表示数为2V。求:
(1)电源电压U;
(2)如果电流表使用的量程是0~0.6A,为了不使电流表损坏,滑动变阻器连入电路的阻值范围是多少?
【答案】(1)12V;(2)
【详解】解:(1)定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。由题意可得的阻值
当滑片P位于最右端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,则此时电路中的总电阻
所以电源电压
(2)已知电流表量程是0~0.6A,则当电路中的电流最大时,即0.6A,滑动变阻器两端的电压为
变阻器连入电路的最小阻值
故滑动变阻器连入电路的阻值范围是。
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