(共18张PPT)
核心素养专题六 动态电路计算——欧姆定律
类型一 开关变化类动态电路的计算
1.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=10 Ω、R2=50 Ω,当开关S断开时,电流表的示数为0.1 A。则开关S闭合时,电压表的示数为( )
A.4 V B.5 V
C.6 V D.8 V
C
2.(多选题)如图所示电路,电源电压恒定为3 V,R1、R2均为定值电阻。当开关S闭合、S1断开时,电流表A的示数为0.2 A;当开关S、S1都闭合时,电流表A的示数为0.5 A,则( )
A.R1=6 Ω B.I1∶I2=2∶3
C.R1∶R2=2∶3 D.R2=10 Ω
BD
3.(2024遵义二模)如图所示电路,已知电阻R1的阻值为50 Ω,R2的阻值为 25 Ω,电源电压和定值电阻R0的阻值保持不变。当只闭合开关S和S1时,电流表的示数为 0.36 A;当只闭合开关S和S2时,电流表的示数为0.52 A。则电源电压为 V。
8
4.(2024贵阳清镇市期末)如图所示的电路中电源电压保持不变,电阻R2的阻值为20 Ω。只闭合开关S时,电流表的示数为0.15 A;开关S和S1均闭合时,电流表的示数为0.21 A。求:
(1)电源电压。
解析:(1)只闭合开关S时,电路中为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,所以通过R2的电流为0.15 A,
由欧姆定律可得,电源电压U=I2R2=0.15 A×20 Ω=3 V。
答案:(1)3 V
(2)电阻R1的阻值。
答案:(2)50 Ω
类型二 滑动变阻器类动态电路的计算
5.(多选题)(2024毕节织金县期末)在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,定值电阻 R=20 Ω。闭合开关S,当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.4 A;当移动滑片P至最右端时,电流表的示数为
0.3 A。则电源电压U与滑动变阻器R′的最大阻值为( )
A.电源电压为12 V
B.电源电压为6 V
C.R′的最大阻值为20 Ω
D.R′的最大阻值为40 Ω
AC
6.(2024贵州一模)如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R的最大阻值为50 Ω。将滑片移至最左端,闭合开关S,电流表的示数为
0.36 A;滑片移至滑动变阻器R的中点时,电流表的示数为0.52 A。则定值电阻R0的阻值为 Ω。
40
7.如图所示电路,电源电压恒为4.5 V,R0的阻值为5 Ω,电流表接入电路中的量程为0～0.6 A,电压表接入电路中的量程为0～3 V。闭合开关S,若在移动滑动变阻器滑片的过程中要保证整个电路的安全,则滑动变阻器接入电路中的阻值范围是 Ω。
2.5～10
8.(2024遵义市第十九中学期中)如图所示,电源电压保持不变,R1=
10 Ω,当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,滑片P在a端
时,电流表的示数为0.2 A,电压表的示数为4 V;滑片P在b端时,电流表的示数为 0.6 A,电压表的示数为0 V(提示:串联电路中,总电阻等于各用电器电阻之和),求:
(1)电源电压。
解析:由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器的滑片P置于b端时,只有R1接入电路,电流表测电路中的电流,可得电源电压U=IbR1=0.6 A×10 Ω=6 V。
答案:(1)6 V
(2)滑动变阻器的最大阻值。
答案:(2)20 Ω
(3)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
答案:(3)3 V
类型三 综合类计算
9.如图所示,电源电压为 15 V且保持不变,滑动变阻器的滑片在最右端。闭合开关S1,断开开关S2,滑片P移至滑动变阻器的中点时,电流表的示数是0.5 A,保持滑片P位置不动,当闭合开关S2,断开开关S1时,电流表的示数是0.2 A,则电阻R3的阻值是( )
A.20 Ω B.30 Ω
C.45 Ω D.40 Ω
C
10.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1规格为“ Ω 0.5 A”,电流表的量程为0～0.6 A,电压表的量程为0～3 V,定值电阻R2的阻值为 12 Ω,滑动变阻器R3的规格为“20 Ω 1 A”,当闭合S和S2,断开S1,滑动变阻器R3的滑片P移至最左端时,电流表的示数为 0.5 A;当闭合S和S1,断开S2,调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为 5 Ω时,电压表的示数为2 V。求:
(1)电源电压。
解析:(1)当闭合S和S2、断开S1时,滑动变阻器R3的滑片P移至最左端时,电路为R2的简单电路,电流表测电路中的电流,可得电源电压
U=IR2=0.5 A×12 Ω=6 V。
答案:(1)6 V
(2)定值电阻R1的阻值。
答案:(2)10 Ω
(3)闭合S和S1、断开S2,在保障电路安全的前提下,滑动变阻器接入电路的阻值范围。
答案:(3)2～10 Ω(共16张PPT)
核心素养专题九 多挡位用电器的计算
类型一 两挡位用电器
题组一:串联短路型
1.图甲为小明家刚买的某款电热毛巾架,图乙为其简化的工作电路,该毛巾架通过智能系统实现加热、保温两挡自动切换,如表所示是电热毛巾架铭牌的部分数据。电热毛巾架发热是利用电流的 效应,定值电阻R1的阻值为 Ω。
产品名称 ×××智能电热毛巾架
产品型号 DRMJJ-400
额定电压 220 V
额定功率 加热484 W
保温80 W
热
505
2.教材样板题 某型号电饭煲有加热和保温两个挡位,如图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像,则R2的阻值为 Ω。
165
题组二:并联型
3.图甲是某款即开即热、冷热兼用的电热水龙头。图乙是它的工作原理简化电路图。R1、R2为电热丝,通过闭合或断开开关S1、S2,从而实现冷水、温水、热水之间的切换,有关参数如表所示。当开关S1闭合、S2
(选填“闭合”或“断开”)时,水龙头放出的是温水;在使用水龙头放热水时,正常工作 1 min,消耗的电能是 J。
断开
1.8×105
额定电压 220 V
额定功率 温水 2 200 W
热水 3 000 W
4.(2024黔南二模)电热鞋是一种内置加热系统,可将电能转化为内能的一种功能鞋。如图所示是某款电热鞋的简化工作电路图,电源电压恒为
3 V,R1和R2为发热电阻丝、只闭合开关S1时低温挡工作,开关S1、S2都闭合时高温挡工作。高温挡和低温挡的功率之比为4∶1,R1=3 Ω,忽略发热电阻丝阻值随温度变化。求:
(1)低温挡时通过R1的电流。
(2)低温挡的功率。
答案:(1)1 A (2)3 W
(3)R2的阻值。
答案:(3)1 Ω
类型二 三挡位用电器
5.豆豆家买了一个新的养生壶,养身壶有高、中、低三个加热挡位,内部简化电路如图甲所示,其中R1、R2都是加热电阻,且R2>R1,某次烧水过程中养生壶的实际功率随时间变化关系如图乙所示,则该养生壶高温挡的功率是 W。
1 100
6.某品牌电热水杯如图甲所示,水杯容量为330 mL,有高、中、低三个加热挡位,乙图为其工作电路简图,其中U恒为220 V,R1=200 Ω,R2=550 Ω,则中温挡功率为 W;若该电热水杯加热效率为90%,则用高温挡将满杯水从20 ℃加热到98 ℃,需要 s。[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=
4.2×103 J/(kg·℃)]
242
364
7.(2023贵州节选)如图甲所示的家用电饭锅,其内部主要部件有两个阻值相同的发热电阻、温控开关等,熬煮稀饭时,在温控开关的自动控制下按快煮→慢熬→保温三种不同的发热功率完成工作流程,其中慢熬过程仅有一个发热电阻工作,电功率P随时间t变化关系的图像如图乙所示。若快煮过程电流做功为W1,慢熬过程电流做功为W2,则W1∶W2= 。
1∶3
8.如图甲所示是一款集榨汁、加热、保温于一体的破壁机,图乙为其内部电路的简化电路图。在制作一杯热饮时,首先,仅闭合开关S,电动机工作将原材料粉碎榨汁;随即S自动断开,发热电路(图乙中虚线框内电路)自动进入加热阶段;当饮料达到设定温度时,发热电路自动转为保温状态。如表格所示是该破壁机的部分参数。请你回答下列问题:
破壁机部分参数
额定电压 220 V 加热功率 440 W
榨汁功率 88 W 保温功率 88 W
(1)若榨汁阶段电动机连续工作5 min,求消耗的电能。
(2)当破壁机处于加热状态时,开关S1、S2应分别处于什么状态
解析:(1)已知破壁机的榨汁功率为P榨汁=88 W,工作时间为t=5 min=
300 s,其消耗的电能W=P榨汁t=88 W×300 s=2.64×104 J。
答案:(1)2.64×104 J (2)S1、S2均闭合
(3)求电阻R2的阻值。
答案:(3)440 Ω
9.图甲是某品牌电煎锅,图乙是其简化电路图,R1、R2是两个完全相同的电热丝,S为电源开关,通过控制开关S1、S2,实现“低温”“中温”和“高温”三个挡位间的切换。该电煎锅的部分参数如表所示,低温挡的额定功率字迹已磨损。
电煎锅
额定电压 220 V
额定功率 高温挡 1 100 W
中温挡 550 W
低温挡 ××W
(1)求高温挡时电路中的电流。
答案:(1)5 A
(2)求电煎锅处于低温挡时的电功率。
答案:(2)275 W
(3)将电煎锅调至高温挡煎制食物时,电煎锅的加热效率为60%,则将
100 g食物从8 ℃加热至140 ℃需要多长时间 [食物的比热容取4×
103 J/(kg·℃)]
答案:(3)80 s(共11张PPT)
类型一 伏阻法
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定值电阻R0测量未知电阻Rx的阻值,图中不能测出Rx阻值的电路图是( )
核心素养专题四 特殊方法测电阻
B
2.小海设计如图所示电路测量待测电阻Rx的阻值,R0为已知阻值的定值电阻。步骤如下:①闭合S、断开S1,用电压表测出 (选填“R0”“Rx”或“电源”)两端的电压为U1;②再闭合S1,电压表示数为U2,则待测电阻
Rx两端的电压为 ,Rx的阻值为Rx= 。(后两空均用U1、U2和R0表示)
R0
U2-U1
3.在测Rx阻值的实验中,同学们分别设计了甲、乙两种电路。
(1)部分同学认为甲电路设计比乙电路设计好。因为甲电路设计可以多次测量求平均值来减小误差,而乙电路设计做不到这点。他们的想法是
(选填“正确的”或“错误的”)。
错误的
(2)如图乙所示,测量Rx阻值的实验步骤如下:①当闭合开关S,S1接a时,调节滑动变阻器,记录电压表的示数为U1;②当闭合开关S,S1接b时,
(选填“需要”或“不需要”)调节滑动变阻器,记录电压表
的示数为U2;③Rx的阻值表达式为Rx= (用U1、U2、R0表示)。
不需要
类型二 安阻法
4.(多选题)小华同学在没有电压表的情况下,利用电流表和已知阻值的定值电阻R0测量未知电阻R的阻值,下图中可行的是( )
AC
5.用电流表和已知阻值的电阻R0测待测电阻Rx的阻值,在测量时,如图所示,将待测电阻Rx与电阻R0并联,用电流表A1测出通过R0的电流为I1,用电流表A2测出通过Rx的电流为I2,R0两端的电压为U= ,待测电阻
Rx= 。
I1R0
6.某同学用伏安法测电阻的实验过程中,电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压未知且保持不变。该同学设计了如图所示的电路图,请根据实验过程写出U、Rx的表达式。实验过程如下:
(1)先将滑片移至最右端,测出此时的电流为I1,
则电源电压U= 。
(2)再将滑片移至最左端,测出此时的电流为I2,
则电源电压U= 。
(3)Rx的表达式Rx= 。
I1Rx
I2Rx+I2R
7.某小组的同学们利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图所示的电路来测量Rx的阻值。
(1)闭合开关S1、断开S2,读出电流表的示数为I1。
(2) ,读出电流表的示数为I2。
(3)根据实验数据,计算出待测电阻Rx= (用R、I1、I2表示)。
同时闭合开关S1、S2
类型三 等效替代法
8.小明同学设计了如图甲所示的电路,来测量某一定值电阻Rx的阻值。实验操作如下:
(1)为了保证电路安全,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应滑到最
(选填“左”或“右”)端。
右
(2)闭合开关S,将单刀双掷开关拨到1,调节滑动变阻器,使电流表指针指到某一值,如图乙所示,电流表示数为 A。
(3)保持(2)中滑动变阻器滑片位置不变,将单刀双掷开关拨到2,调节电阻箱R,当阻值为10 Ω时,电流表示数与(2)中示数相同,则被测定值电阻Rx的阻值为 Ω。
0.3
10
9.小明利用如图所示的实验器材测量电阻Rx的电阻,实验过程如下:
(1)对照电路图,连接实物电路,将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3 V。
(3)断开开关S1,闭合开关S2, (选填“调节”或“不调节”)滑动变阻器的滑片,调节电阻箱,使电压表的示数为3 V,读出电阻箱的示数为25 Ω。
(4)则待测电阻Rx的阻值为 Ω。
右
不调节
25(共14张PPT)
类型一 滑动变阻器对电路的影响
题组一:串联电路中滑动变阻器滑片的移动对电路的影响
1.如图所示,电源电压保持不变,忽略温度对灯泡电阻的影响,当开关S闭合,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数不变,电压表示数变小
C.电流表示数不变,电压表示数不变
D.电流表示数变小,电压表示数变小
核心素养专题五 动态电路分析
D
2.(多选题)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P向右移动的过程中( )
A.电压表V2示数不变
B.电流表A示数变小
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
BCD
类型解读
含滑动变阻器的串联电路
题组二:并联电路中滑动变阻器滑片的移动对电路的影响
3.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小灯泡变亮,电压表V示数变大
B.电流表A1示数变小,电流表A2示数变小
C.小灯泡变暗,电压表V示数不变
D.电流表A1示数不变,电流表A2示数变小
D
4.如图所示,电源电压为 3 V且保持不变,滑动变阻器R标有“1 A
15 Ω”的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡的电流为0.4 A。移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.向左移动滑动变阻器的滑片P时,灯泡变亮
B.滑片P在最右端时,干路中的电流是 0.9 A
C.R接入电路的阻值变化范围是5～15 Ω
D.电路总电阻的最大值为5 Ω
D
类型解读
含滑动变阻器的并联电路
类型二 开关变化对电路的影响
5.在如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,开关S1由闭合到断开,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数不变,电流表A示数变小
B.电流表A1示数不变,电流表A示数变大
C.电流表A1示数变大,电流表A示数变大
D.电流表A1示数变小,电流表A示数变小
A
6.在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,灯泡L正常发光;当开关S闭合时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数不变 B.电压表示数变大
C.灯泡L变暗 D.灯泡L正常发光
D
7.如图所示,电源电压恒定,先只闭合开关S1,两电表均有示数;再断开S1,同时闭合S2和S3,此过程中( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数不变
C.电压表示数与电流表示数的乘积变大
D.电压表示数与电流表示数的比值不变
C
8.如图所示的电路,当开关由断开变为闭合时,电流表示数将 ,电压表示数将 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
变大
变大
类型解读
开关型的动态电路:开关的断开与闭合→元件的连接方式改变→电阻的变化→灯泡亮度的变化,电压表、电流表示数的变化。
类型三 传感器类对电路的影响
9.跨学科物理与生物 如何从外部检测植物含水量的变化呢 科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻Rx附着在叶片上,植物含水量变低,Rx变小,电表示数变小;植物含水量变高,Rx变大,电表示数变大,电源电压恒定,R0为定值电阻,下列电路图中符合要求的是( )
C
10.小文同学参观科技馆时,了解到光敏电阻可以用于自动控制。经查阅得知,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。小强为了研究光敏电阻的性能,将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路,电源电压不变。闭合开关,逐渐增大对光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变大,电压表V示数变小
B.电流表A示数变小,电压表V示数变大
C.电流表A和电压表V示数均变小
D.电流表A和电压表V示数均变大
D
11.(多选题)现在测体温时,通常使用非接触式红外线测温枪。图甲是它的工作原理图,其中R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,R的阻值随人体温度变化的关系图像如图乙所示。闭合开关S后,下列对该电路的分析正确的是( )
A.随着人体温度的升高,R的阻值变小
B.随着人体温度的升高,电流表的示数逐渐减小
C.测量人的体温时,电压表示数越大,说明人的体温越高
D.随着人体温度的降低,电阻R两端的电压逐渐变小
AC(共16张PPT)
核心素养专题八 动态电路计算——电功率
类型一 开关引起的动态电路
1.(多选题)如图所示,电源电压保持不变,R1=10 Ω。闭合开关S,电压表的示数为8 V;再闭合S1,电压表的示数变为12 V。则下列说法中正确的是( )
A.R1与R2的阻值之比为1∶3
B.只闭合S时,通过R1的电流为0.4 A
C.S1闭合前后,R2的电功率之差为4 W
D.S1闭合前后,整个电路的电功率之比为 1∶3
BC
2.(多选题)(2023遵义期末改编)如图所示电路中,电源电压保持不变,S1和S2是两个可以同时断开或同时闭合的联动开关,已知R1=R2=R3。当两个开关处于某一工作状态(断开或闭合)时,R2的功率为P2,P2≠0;当两个开关处于另一个工作状态时,R3的功率为P3,P3≠0,则前后两个工作状态相比较( )
A.通过R1的电流之比为1∶2
B.R1两端的电压之比为2∶1
C.功率P2与功率P3之比为1∶4
D.电路的总功率之比为4∶1
BD
3.如图所示,电源电压保持不变。闭合开关S、S1,电压表示数为3 V,电流表示数为0.3 A。闭合开关S,断开开关S1,电压表示数为2 V。
(1)求定值电阻R2的阻值。
答案:(1)10 Ω
(2)当闭合开关S,断开开关S1时,求电路中的电流。
(3)求只闭合开关S时,定值电阻R1的电功率。
(3)由串联电路的电压特点可知,R1两端的电压U1=U-U2=3 V-2 V=1 V,R1的电功率P=U1I=1 V×0.2 A=0.2 W。
答案:(2)0.2 A (3)0.2 W
类型二 滑动变阻器引起的动态电路
4.(多选题)在如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一个位置移至另一位置过程中滑动变阻器的电功率与其电阻的关系图像,下列说法正确的是( )
A.电源电压为3 V
B.R1的阻值为10 Ω
C.整个电路最大功率是3.6 W
D.电流表的示数变化了0.2 A
BC
5.(多选题)(2024贵州一模)如图所示电路,电源电压为 9 V 且保持不
变,滑动变阻器R最大阻值为 20 Ω,小灯泡L标有“6 V 0.6 A”字样。闭合开关S,滑动变阻器滑片从最右端向左移动的过程中,在保证电路安全的情况下,下列物理量之间变化关系的图像绘制正确的是(不考虑小灯泡灯丝电阻变化)( )
ACD
6.如图所示,电源电压为12 V 且保持不变,电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2上标有“50 Ω 1 A”的字样,电流表量程为0～0.6 A。闭合开关S,当电流表示数为0.4 A时,求:
(1)R1两端的电压。
解析:(1)由图可知,闭合开关S,电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;当电流表示数为0.4 A时,R1两端的电压
U1=I0R1=0.4 A×10 Ω=4 V。
答案:(1)4 V
(2)此时滑动变阻器R2的阻值。
(3)保证电路安全时,R1的最大功率。
(3)由题意可知,当电路中的电流为I=0.6 A 时,R1的功率最大,R1的最大功率为P大=I2R1=(0.6 A)2×10 Ω=3.6 W。
答案:(2)20 Ω (3)3.6 W
7.如图所示,已知电源电压恒为8 V,小灯泡上标有“6 V 3 W”字样。
(1)求小灯泡正常发光时的电阻。
答案:(1)12 Ω
(2)闭合开关S,移动滑片P,使小灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路中的电阻。
答案:(2)4 Ω
(3)小灯泡正常发光时电路的总功率。
解析:(3)电路的总功率
P=UI=8 V×0.5 A=4 W。
答案:(3)4 W
类型三 传感器类引起的动态电路
8.(多选题)某科技小组设计了一种预防电梯超员的压力传感报警装置,其工作电路如图甲所示。模拟实验中获得的数据如下:电源电压保持3 V不变,报警器R0的阻值恒为5 Ω,压敏电阻Rx的阻值随所受压力F的变化图像如图乙所示,当Rx的阻值所受压力达到10 N,报警器R0开始发出报警信号,则( )
A.压力越大,压敏电阻Rx越大
B.压力为5 N时,Rx两端的电压为2.5 V
C.当电路中电流达到0.3 A时,报警器启动报警
D.该装置待机1 h,电路消耗的电能为 1.08×103 J
CD
9.体重超标已成为影响青少年身心健康的重要问题,为促进青少年健康成长,科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计来动态监测学生的体重情况,其电路如图甲所示。已知电源电压U=6 V恒定,定值电阻R0=5 Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电压表量程为0～3 V,踏板重力不计,闭合开关S,求:
(1)当体重计空载时,电路的总电阻。
解析:由图甲可知,闭合开关S,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测量R0两端的电压。
(1)由图乙可知,当体重计空载,即压敏电阻受到的压力为0时,压敏电阻的阻值为R=45 Ω,根据串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻
R总=R+R0=45 Ω+5 Ω=50 Ω。
答案:(1)50 Ω
(2)当体重计空载时,电压表的示数。
答案:(2)0.6 V
(3)当体重计示数为600 N时,电路的电功率。
答案:(3)1.8 W(共15张PPT)
类型一 根据实物图画电路图
1.请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
核心素养专题二 电路的连接与设计
答案:如图所示
2.请根据如图所示的实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图。
答案:如图所示
类型二 根据电路图连接实物图
3.请按照电路图连接对应的实物图。
答案:如图所示
4.按照如图甲所示的电路图,将如图乙所示的实物图连接起来,连线不能交叉。
答案:如图所示
类型三 电路的修改与纠错
5.如图所示,要求:只改动一处导线使开关S1控制干路,S2控制L2支路,在需改动的导线上打“×”,并画出正确的连线。
答案:如图所示
6.如图所示的实物电路中,当开关都闭合后,会出现短路现象。只改动一根导线,使两灯并联,开关S控制干路,S1控制灯L2。在需改动的导线上打“×”,用笔画出正确接法。
答案:如图所示
7.如图所示,试改动实物图中一根导线的一端,使实物图与电路图一致。(错误导线画“×”,用笔画线在图上画出正确的导线)
答案:如图所示
类型解读
连接电路的方法
类型四 根据要求设计电路
8.“践行低碳环保,倡导绿色出行”,某市共享单车、共享电动车、电动公共汽车为市民的绿色出行提供了方便。电动公共汽车的动力来源于电动机,前后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是( )
C
9.电脑CPU工作时会不断发热,为了保证CPU不被烧坏,当温度上升到某一值时,开关闭合外接电风扇(用M表示)工作辅助降温,下列四个电路图中符合要求的是( )
C
10.根据下列要求连接实物电路,并画出电路图。开关S1、S2都闭合时,灯L1和L2都能发光;断开S1,灯L1和L2都不发光;闭合开关S1,断开开关S2,则只有灯L1能发光。
答案:如图所示
11.(2024贵阳期末)如图所示是××牌双区域发热型电热毯的控制器,控制器上的总开关S闭合后,指示灯常亮表示通电,再通过加热开关S1和S2分别控制两区域的电阻丝发热。请根据上述信息在虚线框内完成该电热毯简化电路图的设计(电阻丝用定值电阻符号“ ”表示)。
答案:如图所示
12.教材样板题 某船上装有平衡警示电路,其中S为正对驾驶员的重力开关,金属片M可绕O点自由转动。当船水平时,M在a、b中间,当船严重左倾时,绿灯亮、电铃响;当船严重右倾时,红灯亮、电铃响。请完成电路
连接。
答案:如图所示
类型解读
设计电路常见思路
(1)
类型解读
(2)
(3)(共13张PPT)
类型一 含电表、滑动变阻器电路的连接
题组一: 根据实物图画电路图
1.请根据图中所示实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
核心素养专题三 含电表、滑动变阻器电路的连接与分析
答案:如图所示
2.根据电路实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
答案:如图所示
题组二:根据电路图连接实物图
3.根据电路图甲,完成实物图乙的连接。
答案:如图所示
4.小瑛用图甲的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡电阻,图乙是未完成连接的实物电路。请你根据电路图甲,用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接。
答案:如图所示
题组三:按要求连接电路
5.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:
(1)灯泡L与滑动变阻器串联。
(2)闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变小。
答案:如图所示
6.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。要求:闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变暗;电压表测量小灯泡两端的电压。
答案:如图所示
7.请把电路补充完整,已知电源电压为3 V。要求:电压表测量灯泡两端的电压、滑动变阻器滑片向右滑时灯泡变亮。
答案:如图所示
8.如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量越多,由电表改成的油量表示数越大,请从“电流表A”或“电压表V”中选择恰当的电表填入圆圈内(仅填符号“A”或“V”)并完成电路连接。
答案:如图所示
类型二 含电表、滑动变阻器电路的分析
9.如图所示电路,电源电压不变。
(1)当开关S1断开,S、S2闭合时,电路的连接方式是 ,电流表测量的是通过 的电流。
(2)当开关S、S2断开,S1闭合时,电路的连接方式是 .
,电压表测 两端的电压。
灯L与电阻R并联
R
灯L与电阻
R串联
R
10.如图所示,电源电压保持不变,R1是阻值为10 Ω的定值电阻,R2为最大阻值为20 Ω的滑动变阻器。
(1)开关S闭合,滑动变阻器的滑片滑到最右端时,电路的连接方式是
。
(2)开关S闭合,滑动变阻器的滑片滑到中点时,电路的连接方式
是 ,电压表测量 两端的电压。
只有R1连入电路
R1和R2串联
R2
11.如图所示电路,电源电压恒定,R是定值电阻,R1是滑动变阻器,闭合开关S,当滑片P位于中点时,电路的连接方式是 ,电压表V1测
两端的电压,电压表V2测 两端的电压,电压表V1的示数为9 V,电压表V2的示数为6 V,则R两端的电压为 V。
R1和R串联
电源
滑动变阻器
3
12.如图所示电路,电源电压为12 V且保持不变。
(1)闭合开关S1、断开S2,调节滑动变阻器的滑片P至最左端,此时电路的连接方式是 ,电压表测量的是 两端的电压,若电压表的示数为8 V,则滑动变阻器两端的电压为 V。
(2)闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器的滑片P至最右端,此时电路的
连接方式是 ,电流表测量的是通过 的电流,
若电流表的示数为0.8 A,通过R1的电流为0.5 A,则通过R2的电
流为 A。
R1与滑动变阻器R 串联
R1
4
R1与R2并联
干路
0.3
13.如图所示,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。开关S闭合,滑动变阻器的滑片滑到最左端时,此时电路的连接方式是 .
,电流表A1测量通过 的电流,电流表A2测量通过 的电流,电压表测量的是 两端的电压,如果电流表A1的示数为1.2 A,电流表A2的示数为0.8 A,则通过R1的电流为 A,通过R2的电流为 A。
R1和R2
并联
干路
R2
电源
0.4
0.8(共14张PPT)
类型一 比热容、热值的计算
1.将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图甲所示),通过 方式改变牛奶的内能。图乙是250 g牛奶与热水的温度随时间变化的图像,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J。[c牛奶=2.5×
103 J/(kg·℃)]
核心素养专题一 热量的综合计算
热传递
1.25×104
2.酒精燃烧时质量减小,热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。已知酒精的热值为3×107 J/kg,则完全燃烧2.1 kg的酒精可以释放 J的热量。
3.有一种汽油质量为500 g,完全燃烧可以放出 2.3×107 J的热量,现有这种汽油3 kg,其热值为 J/kg。假如某种无烟煤的热值是3.36×107 J/kg,如果将5 kg的水从15 ℃加热到95 ℃,需要完全燃烧
kg这种无烟煤。[假设燃烧的热量全部被水吸收,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
不变
6.3×107
4.6×107
0.05
4.1 m3可燃冰可分解释放约168 m3的天然气,若完全燃烧1 m3的可燃冰释放的热量全部被水吸收,可以将质量为 t的水由20 ℃加热到70 ℃。[q天然气取4×107 J/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
32
5.某钢球的质量为10 g,将它放在炉子里烧足够长时间,取出后立即放入质量为50 g、温度为10 ℃的水中,水温升高到 25 ℃,求炉子里的温度。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),c钢=0.46×103 J/(kg·℃),不计热损失,结果保留一位小数]
解析:m水=50 g=0.05 kg,m钢=10 g=0.01 kg,
钢球和水发生热传递,钢球放出的热量等于水吸收的热量,设炉子里的温度为t,即钢球初温为t。水吸收的热量Q吸=c水m水(t末-t水初)=4.2×
103 J/(kg·℃)×0.05 kg×(25 ℃-10 ℃)=3 150 J,
钢球放出的热量Q放=c钢m钢(t-t末)=0.46×103 J/(kg·℃)×0.01 kg
×(t-25 ℃)=3 150 J,故t≈709.8 ℃。
答案:709.8 ℃
解题策略
(1)利用比热容计算物体吸收或放出的热量
①用Δt表示温度变化量,则热量的计算公式为Q=cmΔt。
②吸热公式为Q吸=cm(t2-t1),放热公式为Q放=cm(t1-t2)。其中t1表示物体的初温,t2表示物体的末温。
(2)“升高了”和“升高到”以及“降低了”和“降低到”是对温度的不同表述。温度“升高了”“降低了”是指温度的变化量,即Δt;温度“升高到”“降低到”是指物体的末温。
(3)计算燃料燃烧放出的热量,利用公式Q=mq或Q=Vq。
类型二 热效率的综合计算
6.用燃气灶烧水,燃烧0.5 kg的天然气,使50 kg 的水从20 ℃升高到
70 ℃。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值取4.2×
107 J/kg,求:
(1)0.5 kg天然气完全燃烧放出的热量。
解析:(1)放出的热量Q放=m气q=0.5 kg×4.2×107 J/kg=2.1×107 J。
答案:(1)2.1×107 J
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶烧水的效率。
解析:(2)水吸收的热量Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×
(70 ℃-20 ℃)=1.05×107 J。
答案:(2)1.05×107 J (3)50%
7.物理学与工程实践安全、清洁、方便的太阳能越来越受到广泛利用,某品牌太阳能热水器,水箱内有200 kg的水。[水的比热容为4.2×
103 J/(kg·℃)]
(1)在阳光照射下,水的温度升高了10 ℃,水吸收的热量是多少
解析:(1)水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×200 kg×10 ℃=8.4×106 J。
答案:(1)8.4×106 J
(2)已知天然气的热值为4×107 J/m3,则水吸收的热量相当于完全燃烧多少立方米天然气释放的热量
答案:(2)0.21 m3
(3)若热水器接收的太阳能为1.68×107 J,则热水器的热效率是多少
答案:(3)50%
答案:(1)6.4×104 W
(2)若燃油完全燃烧,发动机的效率是40%,至少需要消耗多少千克燃油
答案:(2)4.8 kg
类型解读
(1)利用热值计算燃料完全燃烧放出的热量。
①固体、液体燃料:Q放=mq(m表示燃料的质量)。
②气体燃料:Q放=Vq(V表示燃料的体积)。
类型解读
②变形公式:Q有=ηQ总。(共15张PPT)
核心素养专题七 欧姆定律与图像结合
类型一 欧姆定律与I-U图像的结合
1.如图所示是A、B两定值电阻的I-U图像。若把A、B串联在同一电路中,下列说法正确的是( )
A.通过A、B的电流之比是2∶1
B.A的阻值大于B的阻值
C.A、B两端的电压之比是1∶2
D.A、B的阻值相等
C
2.(多选题)(2024贵阳期末)如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法中正确的是( )
A.甲为定值电阻,乙的阻值随电压升高而增大
B.当乙两端的电压为2 V时,R乙=10 Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路中电流为 0.2 A 时,电源电压为3 V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2 V时,电路中的总电流为0.6 A
BCD
3.(多选题)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,两者的I-U关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.图乙中曲线A表示的是定值电阻R的I-U关系图像
B.当电源电压为4 V时,电流表的示数为 0.5 A
C.定值电阻R的阻值为40 Ω
D.当电流表的示数为0.25 A时,电源电压为2 V
CD
4.如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
18
70
5.在如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表的示数I与电压表的示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为 V。
6
6.如图所示,图甲为电路的连接情况,R1=20 Ω,R2为滑动变阻器,图乙为R3的I-U图像,电源电压保持不变。当S1闭合、S2断开时,若滑片P在a端,则电流表的示数为 0.6 A;若滑片P在b端,
则电压表的示数为 8 V。求:
(1)电源电压。
解析:(1)当S1闭合、S2断开时,滑片P在a端,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,电源电压U=IaR1=0.6 A×20 Ω=12 V。
答案:(1)12 V
(2)滑动变阻器R2的最大阻值。
答案:(2)40 Ω
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,求电流表的示数。
答案:(3)1.2 A
类型二 欧姆定律与传感器类图像结合的计算
7.教材习题改编 (多选题)为了保障潜水员潜水时的安全,潜水员潜水时会戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙所示是一款深度表的简化电路图。电源电压U=6 V且恒定,定值电阻R0=10 Ω,Rp是压敏电阻,图丙是Rp的阻值随海水深度变化的图像,Rp允许通过的最大电流为0.24 A,深度表由电压表(量程为0～3 V)改装。下列说法正确的是( )
A.潜水员下潜的深度越深,电压表的示数越大
B.深度表在海面上时,电路中的电流为0.12 A
C.电压表的示数为1.5 V时,潜水员下潜的深度为15 m
D.在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度为40 m
ABD
8.(2024黔南一模)如图甲所示电路是小明设计的一款电子湿度计,其中电源电压恒为6 V,R0为1 000 Ω的定值电阻,R为湿敏电阻,其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示。从湿度计(由小量程电流表改装而成)指针所指刻度可知湿度大小。由此可知,当空气中的湿度增大时,指针所指湿度对应电流表的示数将 ;当指针所指湿度对应电流表的示数为2 mA时,空气中的湿度为 %。
增大
50
9.创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标,空气质量等级是按照空气质量指数划分的,如表所示:
空气质量
指数AQI 0～
50 51～
100 101～
150 151～
200 201～
300 >
300
空气质量
等级 优 良 轻度
污染 中度
污染 重度
污染 严重
污染
某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图甲所示,已知电源电压U=18 V,R0是定值电阻,气敏电阻的阻值R与AQI的关系如图乙所示,当空气质量指数为100时,电压表的示数为12 V。求:
(1)由图像可知,气敏电阻的阻值随空气质量指数的增大而 。
解析:(1)由图乙可知,气敏电阻的阻值随空气质量指数的增大而减小。
答案:(1)减小
(2)定值电阻R0的阻值。
答案:(2)120 Ω
(3)当电压表的示数为9 V时,对应的空气质量等级。
答案:(3)优
