突破电学疑难杂症一52.docx
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突破电学疑难杂症一52
突破电学“疑难杂症”
（一）
一、突破考点难点要求：
1、会分析判断电路的性质（串联电路与并联电路）及电表测量部位确定；
2、会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；
3、会分析滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化；
4、会判断两种基本的电路故障及位置确定（断路和短路）；
5、会灵活应用各物理量之间的关系进行解题。
二、突破电学“疑难杂症”的依据：
（一）、串联电路和并联电路的各物理量的特点：
特点或原理
串联电路
并联电路
时间：
t
t=t1=t2
t=t1=t2
电流：
I=
I=I1=I2
I=I1+I2
电压：
U=
U=U1+U2
U=U1=U2
电荷量：
Q电=
Q电=Q电1=Q电2
Q电=Q电1+Q电2
电阻：
R=
R=R1+R2
1/R=1/R1+1/R2
电功：
W=
W=W1+W2
W=W1+W2
电功率：
P=
P=P1+P2
P=P1+P2
电热：
Q热=
Q热=Q热1+Q热2
Q热=Q热1+Q热2
串（联成）正（比）
并（联成）反（比）
R1/R2=U1/U2=P1/P2
=W1/W2=Q热1/Q热2
R2/R1=I1/I2=P1/P2
=W1/W2=Q1/Q2
（二）、“一个手指”判断电路的性质：
1、串联电路与并联电路区分：
用“手指”将所有的电压表都先遮盖住后，观察电路有几条路径。
若只有一条路径的话，说明此电路是串联电路；若有两条或两条以上路径的话，说明此电路是并联电路；
2、串联电路中电压表测量的部位确定：
用“手指”将电源先遮盖住后，观察电压表的两端与哪个用电器相连（联），电压表就是测那个用电器两端的电压。
串联电路的电流处处相等，故电流表说测哪个用电器的电流都行。
（I=I1=I2）
3、并联电路中电流表测量的部位确定：
用“手指”将电流表遮盖住后，观察电路是否还会通？
若所有的路都不通的话，说明此电流表是在干路上，是测干路的总电流；若还有一条路通的话，说明该电流表是测“不通”的那条支路的（用电器）电流。
并联电路的电压都相等，故电压表说测哪个支路两端都行，也可说测电源两端的电压。
（U=U1=U2）
图7
（三）、动态电路与故障分析：
1.动态电路问题涉及三种形式：
（1）开关的闭合或断开造成电路的变化
例1：
（2014年中考）.如图5所示电路，若要使R1,R2并联，则（）
A.只闭合S1B.只闭合S2
C.只闭合S1、S2D.只闭合S1、S3
过关训练：
1．（2012•福州）如图6所示，电源电压不变，开关S1闭合后，灯泡L发光，电压表有示数；再闭合开关S2后，出现的情况是：
（ ）
A、灯泡L的亮度不变B、电压表的示数变小
C、电路的总电阻不变D、电路的总功率变大
2.（2010年福州中考）．如图7所示，电源电压不变，灯L1标有“6V3W”字样。
当S、S1均闭合时，L1正常发光，V的示数是________V。
若闭合S、断开S1，A的示数是0.3A，则L2的实际功率为________W。
3.（2011年福州中考）．如图8所示 ，电源电压不变，灯L标有“6V 6W”字样。
当闭合开关S1时，灯L正常发光，它的电阻是＿＿＿＿Ω；再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2：
3，则电阻R的阻值为＿＿＿＿Ω。
（2）滑动变阻器滑片的滑动造成的变化
图9
例2：
（09中考）如图9所示是童童设计的压力传感器的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间有可收缩的导线，R1为定值电阻。
当闭合开关S，压力F增大时，电流表与电压表示数变化情况是（）
A．电流表示数变大，电压表示数变小
B．电流表示数变小，电压表示数变大
图10
C．电流表、电压表示数都变大
D．电流表、电压表示数都变小
过关训练：
1、在如图10所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向左移动时（）
（A）电压表示数变大，灯变暗。
图11
（B）电压表示数变小，灯变亮。
（C）电流表示数变小，灯变亮。
（D）电流表示数不变，灯变暗。
2.（2010年中考）如图11所示，用铅笔芯做成一个滑动变阻器，移动左端的铜环可以改变铅笔芯接入电路的长度。
当铜环从A向B端滑动时，电压表示数和小灯泡亮暗的变化情况是（）
A．V示数变小，灯变亮B．V示数变大，灯变亮
C．V示数变小，灯变暗D．V示数变大，灯变暗
图12
3．（2015年中考）如图12所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时（）
A．电流表A1示数变小，电压表V示数变小
B．电流表A2示数变大，电压表V示数变大
C．电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D．电压表V示数与电流表A2示数比值不变
（3）电流表和电压表的变换
图13
例3.（2014年中考）如图13所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1,L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是2:
3，此时灯Ll,L2的电阻之比是（）
A.2:
1B.1:
2C.3:
2D.2:
3
过关训练：
图14
1.（2010年中考）如图14所示，L1和L2是两只相同的小灯泡，a、b是电流表或电压表。
闭合开关S后，若两灯都能发光，则（）
A．a、b均为电流表B．a、b均为电压表
C．a为电流表，b为电压表D．a为电压表，b为电流表
2.（09中考）如图15所示，灯L1、L2上分别标有“6V6W”、“6V3W”的字样，当开关S闭合时，灯L1、L2都能发光，则甲、乙两电压表的示数之比是（）
A．1∶1B．1∶2C．2∶3D．3∶2
图15
3.如图15所示，灯L1、L2上分别标有“6V6W”、“6V3W”的字样，当开关S闭合时，灯L1、L2都能发光；当开关断开后，则甲、乙两电压表更换成电流表的示数之比是（）
A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．3∶1
图16
2.电路故障分析：
双基69-70
例4.在图16所示的电路中，电源电压不变。
闭合开关K后，灯L1、L2都发光，—段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表Vl的示数变大，电压表V2的示数变为0，则产生这一现象的原因是（）
（A）灯L1断路。
（B）灯Ll短路
（C）灯L2断路。
（D）灯L2短路
图17
例5、在图17所示的电路中,电源电压不变。
闭合开关K，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）灯L亮度可能不变
（C）电阻R可能断路（D）电阻R可能短路
过关训练：
图18L2
1、（2011年中考）如图18所示电路，当开关S闭合后，L1、L2均能发光，电流表、电压表均有示数。
过一会儿，灯都不发光，电流表、电压表的示数均为零，可能发生的故障是（ ）
A．L1灯丝断了B．L1短路
C．L2灯丝断了D．L2短路
图19
2、在图19中，当开关K闭合后，其中一灯不亮了，另一灯较亮，且电压表示数为0，请分析造成这种情况的原因可能是（）
A.小灯泡L1短路
B.小灯泡L1断路
C.小灯泡L2短路；
图20
D.小灯泡L2断路。
3、在如图20所示的电路中，电源电压不变。
闭合开关K后，灯L1、L2都发光。
一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（
）
（A）灯L1短路。
（B）灯L2短路。
（C）灯L1断路。
（D）灯L2断路。
L2
4、如图21是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有读数．则故障原因可能是（）
A．L1断路B．L1短路
C．L2断路D．L2短路
图22
5．（2015年中考）如图22所示，闭合开关S，两灯均不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障是（）
A．灯L1开路
B．灯L2开路
C．灯L1短路
D．灯L2短路
（四）总结规律：
动态电路分析一览表
电流表（灯）
电压表
故障分析与动态变化分析
归类总结
1
变大（变亮）
变大
电压表并联部位之外的电路阻值变小
图5
变阻器电阻变大或发生开路部位的电阻变成很大，
变阻器或发生开路部位两端的电压也一定变大或变大至等于电源电压即最大，
通过与它串联的用电器的电流变小或变为0，
与它串联的用电器两端的电压也变小或变为0。
（口诀：
大大小小
反之亦然：
小小大大）
2
变小（变暗）
变小
电压表并联部位之外的电路阻值变大
3
变大（变亮）
变小
电压表并联部位之内的电路阻值变小
4
变小（变暗）
变大
电压表并联部位之内的电路阻值变大
5
0（不亮）
0
电压表并联部位之外发生开路（相当于之外的阻值变为无穷大）
6
0（不亮）
最大
电压表并联部位之内发生开路（相当于之内的阻值变为无穷大）
7
最大（不亮）
0
电压表并联部位之内发生短路（相当于之内的阻值变为0）
8
最大（最亮）
最大
电压表并联部位之外发生短路（相当于之外的阻值变为0）
三、中考真题突破训练：
图23
（一）填空题：
1．（2015年中考）如图23所示，电源电压12V，滑动变阻器标有“10Ω1A”字样，灯L1、L2分别标有“6V6W”和“3V3W”字样。
只闭合S1、S3时，滑动变阻器滑片P位于某位置，灯L1、L2均正常发光，则通过灯L1的电流为______A，滑动变阻器消耗的电功率为P1；此时只闭合S1、S2，为保证灯L1正常发光，滑片P应向______移动（选填“左”或“右”），滑动变阻器消耗的电功率为P2，则P1∶P2＝_________。
图24
2.（2014年中考）某元件（阻值不变）标有，"6V6W”字样，它正常工作的电流是A，它的电阻R是Ω。
将该元件与灯L接入电路中，如图24所示。
通过灯L的电流随电压变化的图像如图11所示，电流表量程为“0一0.6A"，电压表量程为“0一3V"，闭合开关，在保证电路各元件都安全的情况下，灯L消耗的最大电功率可达到W
（二）、实验题
1．（08年福州）（9分）在“测量小灯泡电功率”的实验中．已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2．5V。
（1）连接电路时．开关应。
（2）请你用笔画线代替导线将图25中的电路连接完整。
（3）闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到端（选填“A”或“B”）。
闭合开关后．发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表示数为0，产生故障的原因可能是。
（4）排除故障后，实验得到的数据如下表。
在第1次实验中，小灯泡两端电压为2V时，电流表示数如图26所示，则通过小灯泡的电流为A，此时小灯泡的实际功率为W。
图26
（5）由下表可知，小灯泡的额定功率为W；小灯泡的实际功率随实际电压的增大而（选填“增大”或“减小”）。
2．（09年福州）（8分）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应，电流表的量程应选0~A。
（2）请你用笔画线代替导线，将图27中的实物电路连接完整。
（3）闭合开关前，图27中滑动变阻器的滑片P应位于（选填“A”或“B”）端。
图28
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图28所示）为V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图7中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图29所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是W。
图23
（6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是（写出一种即可）
3.（2010中考）（9分）在测量定值电阻的实验中，
图31
（1）连接电路时开关应_______。
（2）请你用笔画线代替导线，将图30中的实物电路连接完整。
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至_____（选填“A”或“B”）端。
小青闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图31所示为__________V，计算出的电阻值为_______Ω。
（4）小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗?
__________，理由:
__________。
图32
（5）如图32所示是其他两组同学根据测得数据作出的，I-U图像，分析图像可知Ra_________Rb（选填“>”、“=”或“<”）。
（6）小珍连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，但都不改变，原因可能是__________________________。
（写出一种即可）
图33
4.（2011中考）（10分）小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步思考：
电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？
于是他利用如图33所示电路，选用分别标有“1.5V 0.25A”、“2.5V 0.3A”和“3.8V0.3A”字样的小灯泡L1、L2、L3，测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系。
（1）他将灯L1接入图33电路，请你用笔画线代替导线，帮他将实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于＿＿＿（选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关后，他调节滑动变阻器的滑片P，使通过灯L1的电流为0.2A，再测出L1两端的电压，此时电压表示数如图34所示，为＿＿V，然后计算出此时灯L1的电阻是＿＿＿Ω，实际功率是＿＿＿＿W。
图34
（4）换上灯L2，闭合开关，此时电流表的示数将变＿＿＿（选填“大”或“小”），为保持电流为0.2A不变，应将滑片P向＿＿＿（选填“A”或“B”）端移动；再测出L2两端的电压，算出L2的电阻和功率。
换上灯L3，做第三次实验，并将实验数据记录在下表。
次数
灯泡
I/A
U/V
R/Ω
P/W
1
L1
0.2
2
L2
1.6
8
0.32
3
L3
2.4
12
0.48
图35
（5）请根据实验数据，在图35中作出小灯泡功率与电阻关系的图像。
（6）分析图像可得结论：
在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成关系。
（7）小波认为：
为了控制实验条件，小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器，这样的操作不够简便。
对此你可以如何改进？
答：
5.（2012•福州）在探究“电流与电阻的关系”实验中，
（1）连接电路时，开关应当 ．
图37
（2）小新将实物连接成如图36所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“×”并改正．
（3）将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2V，电流表示数如图37所示，为 A，则R的阻值为 Ω．
（4）换上10Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将 （选填“变大”或“变小”），此时应将滑片P向______（选填“A“或“B”）端移动，使电阻两端电压为 V．
（5）小芳同学正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是 ．
6.（2014年中考）（10分）小明在探究“电流大小与哪些因素有关”的实验中
（1）连接电路时，开关应__；请用笔画线代替导线，根据图38将图39所示的实物电路连接完整。
图40
（2）闭合开关前，图39中滑动变阻器的滑片P应位于_（选填“A”或“B"）端，可以起到__作用。
（3）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障的原因可能是：
__；__。
（写出两种）
（4）排除故障后，小明通过实验得到数据如右表（-）所示，其中第1次实验的电流表示数如图40所示，为__A，所用电阻R的阻值是__Ω；根据表
（一）的数据,可得出的结论是_________。
（5）小明继续探究电流与电阻的关系，将电阻R先后更换为5Ω和15Ω的电阻进行实验，得到数据如右表
（二）所示。
通过分析表
（二）的数据，可知小明在操作过程中存在的错误是__________________
图41
（三）.计算题:
1.（8分）如图41甲所示电路，电源电压为6V不变，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图2乙所示。
问：
（1）当R2为10Ω时，电压表的示数是多少？
（2）当电压表示数为2V时，R1的阻值是多少？
（3）滑动变阻器的滑片P在b端时，电阻R1的功率是多少？
（11年福州中考）
突破电学“疑难杂症”
（二）
解析动态求值与电路安全问题
一、突破考点难点要求：
1、会分析判断电路的性质（串联电路与并联电路）及电表测量部位确定；
2、会分析滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化；
3、比电流、析电压、求电阻、保安全，会灵活应用各物理量之间的关系进行解题。
二、突破电学“疑难杂症”的依据：
解释安全
用电器有额定值、电表有量程、滑动变阻器有最大电流，当电路发生动态变化时，不能超过这些值，于是就出现了电路安全问题
不变量
电源电压与定值电阻
寻找量
与可求量
1、对比用电器额定电流与电流表量程决定---取“最小值”为电路中的最大电流I大。
则R总小=
，故R滑小=R总小-R定值、
U滑小=I大R滑小、P大=UI大；
2、电压表并联在小灯泡两端时，滑动变阻器接入最大阻值由铭牌决定，则R总大=R滑大+R定值，
故I小=
、U滑大=I小R滑大、P小=UI小；
3、电压表并联在滑动变阻器两端时，所分的最大电压U滑大，还由电压表的量程决定，则：
U小灯=U-U滑大，
故I小=
、R滑大=
、P小=UI小；
变化范围
电流表的范围：
I小-----------I大；
电压表的范围：
U灯小----------U灯正常；（测定值或灯两端的电压）
U滑大----------U滑小；（测滑动变阻器两端的电压）
滑动变阻器的范围：
R滑大----------R滑小
电路总功率的范围：
P小--------P大
规律总结
滑动变阻器接入的电阻变大时，滑动变阻两端的电压也随之增大，电流变小，定值电阻或灯两端的电压也变小（口诀：
大大小小）（不考虑灯的电阻随温度影响）
1、难点突破：
比电流、析电压、求电阻、保安全
2、如何确定串、并联电路的安全电压
安全电压即在保证用电器不烧坏的情况下电路的最大电源电压
（1）根据串联电路电流相等的特点，对比两用电器正常工作时的电流，取小电流，然后根据U电源=I小（R1+R2）计算，可记为“串小流”；
（2）根据并联电路电压相等的特点，对比用电器正常工作时的电压，取小电压，然后根据U电源=U小压计算，可记为“并小压”
3、解析动态求值与电路安全问题的分析表格：
4、解析动态求值与电路安全问题的数据记录表格：
变化范围
I（串联电路的电流）
U0（定值电阻或灯两端的电压）
UR（滑动变阻器两端的电压）
R0（定值电阻或灯阻值）
R（连入电路中滑动变阻器的阻值）
P0（定值电阻或灯消耗的电功率）
PR（连入电路中滑动变阻器阻值消耗的电功率）
某时刻的电流
最大电流
最小电流
三、中考真题突破训练
类型 串联电路
图1
【规律总结】用电器有额定值，电表有量程，滑动变阻器有允许通过的最大电流，当电路发生动态变化时，不能超过这些值，于是就出现了电路安全问题。
如果将电流表、滑动变阻器、小灯泡等对电压或电流有限制的元件或仪器串联接入电路时，一般首先考虑电流的取值。
如图1所示，图上标有各元件的规格，我们可以按如下思路解决电路中允许通过的最大电流问题：
图2
例 [2015·眉山]如图2所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“6V 3W”字样。
闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变化范围为2～3V
B．电流表示数变化范围为0.2～0.5A
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为2～9Ω
D．滑动变阻器的最大功率为0.5W
变化范围
I（串联电路的电流）
UL（电灯两端的电压）
UR（滑动变阻器两端的电压）
RL（电灯阻值）
R（连入电路中滑动变阻器的阻值）
PL（定值电阻消耗的电功率）
PR（连入电路中滑动变阻器阻值消耗的电功率）
最大电流
0.5A
6V
1V
12Ω
2Ω
3W
0.5W
最小电流
1/3A
4V
3V
12Ω
9Ω
4/3W
1W
图3
【思路点拨】
【答案】C
【针对训练】
图4
1．[2015·泸州]某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图4所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，灯泡L标有“3V 0.9W”字样（忽略灯丝电阻变化）。
在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是（ ）
A．该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω
B．该电路总功率的变化范围为1.2～3.6W
C．该电路中，电流表示数的变化范围为0.2～0.6A
D．该电路中，电灯功率的变化范围为0.4～0.9W
变化范围
I（串联电路的电流）
UL（电灯两端的电压）
UR（滑动变阻器两端的电压）
RL（电灯阻值）
R（连入电路中滑动变阻器的阻值）
PL（定值电阻消耗的电功率）
PR（连入电路中滑动变阻器阻值消耗的电功率）
最大电流
A
V
V
Ω
Ω
W
W
最小电流
A
V
V
Ω
Ω
W
W
图5
2.[2015·长春]如图5所示的电路，电源电压恒为4.5V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻阻值为5Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω。
闭合开关，移动滑片的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．若滑片P向右移动，电流表示数变大
B．滑动变阻器的阻值变化范围为2.5～20Ω
C．定值电阻的功率变化范围为0.45～1.8W
D．电压表与电流表的示数比值不变
变化范围
I（串联电路的电流）
U0（定值电阻或灯两端的电压）
UR（滑动变阻器两端的电压）
R0（定值电阻或灯阻值）
R（连入电路中滑动变阻器的阻值）
P0（定值电阻或灯消耗的电功率）
PR（连入电路中滑动变阻器阻值消耗的电功率）
最大电流
最小电流
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