一.知识复习
串并联电路的特点
串联电路 并联电路
电路图
电流
电压
电阻
电压与电流分配关系
欧姆定律
1、定律内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2、公式及变形公式:
单位:
考点分析:主要考点
串并联电路计算的掌握
动态电路的分析
电路实验的掌握(故障分析)
类型一 串并联电路计算的掌握
例1.如图所示,电源电压保持不变,只闭合开关时,电流表的示数为,若再闭合开关,发现电流表的示数为,此时通过的电流为,通过的电流为,则( )
B. C. D.
例2.甲、乙两个导体串联后接上电源,它们两端的电压之比为,若把甲、乙关联起来接入电源,则并联后它们两端的电压之比和通过的电流之比分别是( )
A.U甲U乙= I甲I乙=
B.U甲U乙= I甲I乙=
C.U甲U乙= I甲I乙=
D.U甲U乙= I甲I乙=
例3.如右图示电源电压为9V,R1=3Ω,滑动变阻器R2的变化范围为0~20Ω,如果电流表采用0~0.6A量程,电压表采用0~3V量程,为了不使电流表、电压表损坏求滑动变阻器R2的取值范围。
例4.如图29所示电路中定值电阻R1=5Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。当滑片在a端时,电流表示数为0.6A。滑片在b端时电压表示数为2V。求:
(1)电源电压;(2)滑动变阻器R2的最大阻值。
例5.为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0=5Ω,a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝,阻值Rab=25Ω,电源电压U=3.OV,电流表的量程为 O~0.6A, 当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端.已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。
(1)小明在电路中连入RO的目的是________________________________.
(2)小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时, 拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的___________A处.
(3)通过计算说明, 电流表表盘的0.6A处应标多少牛?
例6.小明想对小区路灯进行自动化管理,设计电路如图所示。其中光控开关的工作原理是:闭合开关S1,当光照度降低时,光敏电阻R2的阻值增大,其两端电压也随之变大,当电压达到3V时,开关S2就自动连接ac,使路灯L点亮。反之,当光照度增强到一定值时,开关S2就会自动连接ab,使路灯L熄灭。
例7.如图(甲)所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为一激光源,R1为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接一“示波器”(示波器的接入不影响电路)。光敏电阻两端的电压随时间变化的图象,可由示波器显示出来。水平传送带匀速前进,每当产品从传送带上通过S与R1之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若运送边长为0.1m,质量为0.6kg的均匀正方体产品时,示波器显示的电压随时间变化的图象如图(乙)所示。请回答下列问题:
(1)在0——0.4秒,R1处于 ▲ 状态(填“无照射”或“有照射”)
(2)产品对传送带的压强为多大。
(3)已知计数器电路的电源电压恒为6V,保护电阻R2的阻值为40Ω,求光敏电阻在两种状态下的阻值分别为多大。
类型二 动态电路的分析(注意分析顺序)
例1.某兴趣小组为了研究电子温控装置,将热敏电阻、定值电阻以及电压表和电流表连入如图所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。闭合开关后,当温度升高时,电压表和电流表的示数变化情况是( )
A.电流表和电压表示数均变小 B.电流表和电压表示数均变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大 D.电流表示数变大,电压表示
例2.如图所示的台秤原理图,电源电压恒定。能满足“物体质量增大时,电压表或电流表示数也增大”要求的是( )
例3.某兴趣小组为了研究电子温控装将热敏电阻、定值电阻以及电压表和电流表连入如图所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。闭合开关,当温度降低时,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A.均变小
B.变小、变大
C.均变大
D.变大,变小
例4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将变阻器滑片P向左移动时
A.灯泡L亮度不变,电压表示数变大
B.灯泡L亮度变亮,电压表示数变大
C.灯泡L亮度不变,电压表示数不变
D.电流表示数变大,电压表示数变大
例5.如图6所示电路,电源电压保持不变,
当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从
最大变化到最小,两个电阻的“U-I”
关系图像如图7所示。则下列判断正确
的是( )
A.电源电压为10V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
类型三 电路实验及故障分析
例1.如图是小明设计的简易起重机的电路。下列操作和对应结论正确的是( )
A.闭合、、,灯短路
B.只闭合、,灯和电动机同时工作
C.只闭合、,灯和电动机均不能工作
D.只闭合、,只有电动机工作
例2.电路中的故障一般有短路和开路两种形式,如图所示电路中,当闭合开关后,发现电压表示数很大,接近电源电压,如果此时电流表无示数,则故障的部位及种类__________。如果此时电流表有示数,则故障的部位及种类为__________(已知故障一定发生在两只灯泡中的其中一只)
例3.某兴趣小组同学利用甲图所示的电路进行多个电学实验.实验中电源电压为且恒定不变;滑动变阻器在电路中除了保护电表即保护电路以外,在不同的实验中作用各不相同.
(1)第一小组的同学要测量电阻的阻值,他们在、间接入待测电阻,请你用笔画线代替导线,将答题卷中的实物图连接完整;该实验中滑动变阻器的另一个作用是____________________.
(2)第二小组的同学要研究“电流与电阻的关系”.他们将阻、、、、的定值电阻分别接在、间,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表示数,得到如图丙所示的电流随电阻变化的图像.该实验中滑动变阻器的另一个作用是____________________;为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少__________的滑动变阻器.
例4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作.一段时间后,电路发生故障,发现电路中至少有一只电表的示数变大,经检查故障发生在电阻、上,其他元件仍保持完好。
(1)用一个完好的小灯替换后,小灯_________(填“一定发光”或“可能发光”);
(2)在原故障电路中,将电流表A与位置互换后,电流表和电压表均有示数,且不发生变化,电路中可能存在的故障是___________________________。
例5.某同学想利用甲图电路测量Rx的阻值。
(1)该实验的原理是____________(用公式表示);
(2)根据甲图电路,连接乙图的实物图时,需将导线a接到滑动变阻器的 ________ (选填“A”或“C”)接线柱;
(3)正确连接电路后,开关S闭合前应将滑片移至滑动变阻器的________(选填“A”或“B”)端;闭合开关后,该同学发现,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,该电路故障应是Rx________(填“断路”或“短路”);
(4)在实验过程中,滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要的作用是__________;如果用两个定值电阻R1和R2(R1<R2)替代滑动变阻器,组成如图a、b、c三种电路分别进行实验,正确测得三组实验数据并记入表格中,则第3次实验数据应是按照________(填“a”、“b”或“c”)图的电路进行实验测得的;
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻RX/Ω
1 0.85 0.14 6.07
2 1.21 0.20 6.05
3 2.11 0.35 6.03
(5)根据实验数据可知,Rx的阻值是________Ω。