【例6】如图7所示电路中,当开关S闭合,电流表A1、A2、A3的示数之比为5∶4∶2;则电阻R1、R3的阻值之比分别是_________。
3.动态电路
一般说引起电路变化的原因有三个
【例1】如图1所示,电源两极间电压保持不变,滑动变阻器的滑片P向A端移动过程中,下列判断正确的是 ()
A.电流表、电压表示数都变大B.电流表、电压表示数都变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大D.电流表示数变大,电压表示数变小
练习:
在图3所示的电路中,电源电压不变。
开关S闭合后,滑片P向右滑动的过程中()
A.电压表示数减小B.电流表示数增大
C.电压表示数增大D.电流表示数减小
【例2】如图4所示电路,当开关S由闭合到断开时,电压表V的示数将____________,电流表A的示数将____________,电流表A1的示数将____________。
练习:
如图5所示电路,当开关S由闭合到断开时,电压表V的示数将____________,电流表A的示数将____________,电流表A1的示数将____________。
4.故障诊断
【例1】如图1所示,某同学正在做“用滑动变阻器控制灯的亮度”的实验。
他用小灯泡、开关、滑动变阻器和电源组成串联电路,将电压表并联在滑动变阻器的两端。
闭合开关后,发现小灯泡不亮,且电压表的示数等于电源电压。
电路中出现的故障可能是()
A、电池没电了B、开关处有断路C、灯座处有短路D、变阻器处有断路
【例2】在图2所示的电路中,A、B、C、D为四个接线柱,闭合开关后灯不亮,已经确定是由于灯泡发生断路或短路故障引起的。
在不允许拆开电路的情况下,请你先后用一个电压表、一个电流表分别对故障进行判断,把方法和判断结果填入下表中。
(每种工具各填一种方法)。
电表
方法(接在何处、开关开闭情况)
现象和结论
电流表
电压表
练习:
如图3所示为电路板的示意电路图,a、b、c、d为接线柱,a、d与两极电压为12V的电源相连接,ab间、bc间、cd间分别接的是“3.8V1.5W”的小灯泡。
闭合开关后,发现灯泡均不发光。
为检查电路故障,用一电压表分别测得a、c两点间及b、d两点间的电压均为12V。
由此可知 ()
A.ab间电路不通,bc间电路通
B.ab间电路通,bc间电路不通
C.ab问电路通,cd间电路不通
D.bc间电路不通,cd间电路通
★电学专题三:
电功、电功率、焦耳定律的应用
公式:
(一)列方程类
【例1】如图1所示的电路,电路两端的电压保持不变,开关S闭合后,电流表的示数为0.6A,开关S断开后,电压表的示数是5V,电阻R2消耗的电功率是2W,则此时电流表的示数是___________A。
答案:
0.2A
电源电压为15VR1的电阻是25ΩR2的电阻是50Ω
练习:
1.如图2所示的电路,电路中的总电压不变,当开关S断开时,电压表的示数是2V,电阻R2消耗的电功率是1W,当开关S闭合时,电流表的示数是1A,则()
A.电阻R1的电阻是6Ω
B.电阻R2的电阻是10Ω
C.当开关S断开时,电流表的示数是0.5A
D.电源的电压为6V
答案:
C电源电压为4VR1的电阻是4ΩR2的电阻是4Ω
(二)额定功率和实际功率
【例2】两盏灯L1、L2的额定电压分别为8V、6V,将两盏灯串联接入9V的电路中,L2能正常发光,则L1、L2两盏灯的额定功率之比为(假设灯的电阻不变)()
A.3︰2B.32︰9C.9︰4D.64︰9
练习:
1.如图3所示的电路,电源电压保持不变,当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数为4.5V,当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为3V,已知L1、L2两盏灯的额定功率之比为32︰9,则两盏灯L1、L2的额定电压之比为____________(假设灯的电阻不变)
(三)电路变化
【例3】图5所示的是电饭锅电路的示意图。
如果要使
R2在保温状态时的功率是加热状态时的一半,
R1:
R2应是____________。
C.在甲图中灯L1、L2的功率之比2:
1
D.灯L1、L2的额定功率之比为1:
2
【例4】如图7所示的电路,闭合开关S,电阻R1消耗的电功率P1为64W,若把电路中的总电压减小为原来的一半,同时移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数变为原来的3/4,则滑片移动的方向和R1消耗的电功率P´1()
A.滑片P左移,P´1=16W
B.滑片P右移,P´1=36W
C.滑片P左移,P´1=36W
D.滑片P右移,P´1=16W
(四)取值范围
1.如图12所示电路,电源两端电压U=7.5V,且保持不变,R为保护电阻,L标有“6V3W”的小灯泡,不考虑灯丝电阻随温度的变化。
电流表量程为0~0.6A,电压表量程0~3V,闭合开关S后,要求灯L两端电压不超过额定电压,且两表的示数均不超过各自的量程,则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为_____________Ω。
★电学专题四:
电学计算题
【例题一】在图1所示的电路中,电灯L的电阻和电源电压不变,滑动变阻器的滑片P从中点c移到b端时,电压表前后示数之比是5∶3,求:
(1)P在滑动变阻器的中点c和在b端时,电灯L消耗的电功率之比;
(2)若滑动变阻器的阻值Rab=40Ω,电灯L的阻值是多少。
解:
(1)当滑片P在中点c:
等效电路如图
(1)所示;
(2)当滑片P在b端,等效电路如图
(2)所示。
根据
,在图
(1)中,RL与电阻RC串联,IL=IRC=I,U=UL+URC
在图
(2)中,RL与电阻Rab串联,IL´=I´Rab=I´,U=UL´+U´Rab
/
得到:
∴RL=10Ω
或:
在
(1)、
(2)两图中,电源电压U相等
∴
∴
∴RL=10Ω
(电学)已知同一导体两次
利用电源电压不变
练习:
1.如图2所示电路,当滑动变阻器的滑片P从中点a移到b点时,电流表两次示数之比为3∶2,求:
(1)灯L两次电功率之比为多少?
(2)若灯L的电阻为10Ω,则滑动变阻器的最大阻值为多少?
2.如图3所示,电源电压保持不变,小灯泡L上标有“6V3W”字样,闭合开关S后,当滑片P在变阻器R的正中央时,小灯泡L恰能正常发光,若测得滑片P在b点时,小灯泡L的功率为1.92W,求:
(1)灯L两次电压表示数之比;
(2)滑动变阻器R的可变最大电阻为多少?
【例题二】如图4所示电路中,电源电压不变,R1=40Ω,R2的最大阻值是12Ω。
当R2的滑片置于a端时,S断开,灯L正常发光,消耗的电功率为4W,若将S闭合,电流表的示数改变了0.2A,求:
(1)灯L的额定功率;
(2)S断开时,滑片P在a、b两种情况下,灯L消耗的电功率之比。
★电学专题五:
实验中档题
(五)、电学实验
1、多种方法测电阻
(1)
双安法:
移表法
步骤:
a.按照电路图1连接电路。
b.将电流表接在图中位置1处,记下电流表示数IX。
c.将电流表接在图中位置2处,记下电流表示数I0。
计算式:
(2)双伏法
移表法,如图8所示。
计算式:
串联,短接待测电阻,如图9所示。
计算式:
串联,短接定值电阻
如图10所示。
计算式:
若在
(1)和
(2)中将定值电阻换成滑动变阻器,如何测?
请同学们自己完成电路图和计算式。
1.两位同学用“伏安法”测量定值电阻Rx的阻值,他们选用的实验仪器有:
电流表(0—3A)、电压表(0—3—15V)、滑动变阻器(2A、50Ω)、4节新干电池串联作为电源、导线等。
连接好电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,分别记录了三组实验数据并计算得到下表:
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
4.5
0.1
2
3.0
0.2
15
3
1.5
0.3
5
(1)请根这两位同学的实验数据计算第一次实验电阻的阻值并填入表中。
(2)依题意通过分析实验数据,请你指出实验中的问题:
__________________。
(3)根据你对实验数据的分析,你认为待测电阻的阻值是____________Ω。
(4分)
2.小静同学用电池组(两端电压为3V)、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材,测定标有“2.5V”小灯泡的额定功率。
(1)如图2所示,小静连接的电路海没有完成,如果要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变大,导线M应与滑动变阻器的接线柱_______连接。
(填“A”、“B”或“D”).
(2)小静把滑动变阻器正确连入电路后,闭合开关S,发现灯L不发光,电流表无示数,但电压表有示数,电压表示数如图16所示,为_________V。
请你判断电路中出现的故障可能是_____________________________。
(3)小静排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数入图3所示,灯L的额定功率为____________W。
3.小明同学在研究电阻两端的电压跟通过该电阻电流之间关系时发现:
电阻不变时,电阻两端的电压跟通过该电阻的电流成正比。
小明进一步分析实验数据后又发现一个新规律,为了检验自己发现的新规律是否正确,他又重新设计了一个实验,得到的实验数据如下表所示,小明分析了表中的实验数据,认为自己发现的新规律是正确的。
R(Ω)
50
46
42
25
20
10
U(V)
14
12
10
8
6
4
I(A)
0.28
0.26
0.24
0.32
0.3
0.4
U/I(V/A)
50
46.2
41.7
25
20
10
(1)根据表中实验数据可以推断小明发现的新规律为:
________________________________________________________________________。
(2)小明发现的新规律可以应用于电学测量中,请列举一个应用该规律进行测量的例子:
________________________________________________________________.