初三物理 电路计算沪科版教材.docx
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初三物理电路计算沪科版教材
初三秋季物理
电路计算
学生姓名
授课日期
教师姓名
授课时长
知识定位
知识梳理
一、滑动变阻器取值范围
如图1所示电路，因为两个电表变化趋势相同，应判断电流表和电压表谁先取到最大值，求出此时滑动变阻器连入电路阻值，即为最小值。
如图2所示电路，两个电表变化趋势相反，分别计算电流表和电压表取到最大值时的滑动变阻器连入电路电阻，即为取值范围。
二、电表偏转
如图3所示电路，两表偏转快慢相同，则两表量程选择相同，如说两表偏转角度相同，则干路电表选择大量程，支路电表选择小量程，两电阻有1:
4的比例关系。
如图4所示电路，串联电路两点表偏转角度相同可能是V表选择大量程，V1表选择小量程，两电阻有1:
4的比例关系；也可能是滑动变阻器取值为零，两电表量程相同。
三、替换电阻
如图5所示电路，替换电阻R1使两点表同时满偏，根据电表量程组合，R1可能有1Ω、5Ω、25Ω的可能。
如图6所示电路，如要两表都可以达到满偏，求替换电阻的取值范围，现根据电流表的最大电流计算出替换电阻的最大值，再根据滑动变阻器的阻值进行判断出最小值.
说明：
编号1：
变阻器连入电路的阻值范围
编号2：
电表的偏转角度问题
编号3：
替换电阻的选择
例题精讲
【编号】1
【试题来源】
【题目】在如图所示的电路中，电阻R1=36欧，滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”字样，电流表的量程为0～0.6安，电压表的量程为0～15伏．闭合电键S后，移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时，电压表的示数为6伏，电流表的示数为0.5安．求：
（1）此时滑动变阻器R2接入电路的阻值；
（2）电源电压；
（3）为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围
【答案】
（1）此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为12Ω；
（2）电源电压为24V；
（3）为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为4Ω～50Ω．
【解析】
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】当堂例题
【难度系数】2
【编号】2
【试题来源】
【题目】如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“502A”字样。
闭合电键S，移动滑片P到某位置时，电压表V1的示数为2伏，电压表V的示数为6伏，电流表A的示数为0.2安。
求：
（1）电阻R1的阻值。
（2）是否存在某种可能，改变滑片P的位置，使两电压表
指针偏离零刻度线的角度恰好相同？
若有可能，通过计算求出R2的值；若没有可能，说明理由。
【答案】
（1）10欧
（2）有可能R2为40欧
【解析】
（2）∵U＜U1
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】当堂例题
【难度系数】2
【编号】3
【试题来源】
【题目】在如图所示的电路中，电源电压为20伏且不变，电阻R1的阻值为25欧，滑动变阻器R2上标有“202A”字样。
闭合电键S，电流表的示数为0.5安。
求：
（1）电阻R1两端的电压U1。
（2）现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R1，同时将一电压表接入电路中，要求：
在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针均能达到某量程的满刻度处（在这过程中电表位置及量程都不能改变），且电路能正常工作。
满足以上条件时：
第一，替换电阻的阻值为_________欧。
第二，电流表选择__________量程、电压表选择_________量程；
电压表接到__________处（选填“ab”、“bc”或“ac”）。
第三，计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围（要有计算过程）。
【答案】
（1）12.5伏
（2）300—0.6安；0—3伏bc3.3欧~5.3欧。
【解析】
（1）U1＝I1R1＝0.5安×25欧＝12.5伏
（2）因为滑动变阻器最大电流是2A，所以电流表要选小量程。
先确定电压表的位置，有个不正当的规律：
“电压表一般并联在滑动变阻器两端”，那我们现在思考接在ab两端可不可以。
如果接在ab两端电压表和电流表一定是同时满偏的，那么R1一定是1,5,25中的一个，所以不可以。
电压表要并联bc两端。
如果电压表选择大量程，那么电压表满偏时根据分压比可得，即使选择最小的10欧，此时滑动变阻器需要30欧，大于20欧，因此电压表选择小量程。
若选择10欧或者20欧的电阻，当电流表满偏时R1的电压为6伏或者12伏，电压表此时是14伏或者8伏。
因此选择30欧的电阻。
答案如下：
第一，30
第二，0—0.6安；0—3伏
bc
第三，R2大=U2/I小＝3伏/0.57安=5.3欧
R2小=U/I大－R1’＝20伏/0.6安－30欧=3.3欧
滑动变阻器接入电路的阻值范围：
3.3欧~5.3欧。
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】当堂例题
【难度系数】3
习题演练
【编号】1
【试题来源】
【题目】在如图（a）所示的电路中，电源电压6伏恒定不变，电阻R1为20欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样。
闭合电键S，当滑动变阻器R2上的滑片P移至某处时，电路中两个电表的指针恰好指在相同的位置上，其表盘如图（b）所示。
求：
⑴通过电阻R1的电流。
⑵变阻器连入
电路的阻值R2。
⑶在电路中各元件都能正常工作，且各电表的量程选择合适的情况下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围
【答案】
（1）I1＝0.3安
（2）R2为4欧或20欧（3）10欧≤R2≤20欧或3欧≤R2≤10欧
【解析】⑴∵由图a可知：
R1、R2并联，U＝U1＝U2＝6伏，电流表A1、A2分别测量R1和R2的电流。
∴I1＝U／R1＝6伏/20欧=0.3安
⑵根据图b可以判断出通过R2的电流I2＝0.3安或I2′＝1.5安。
∴R2＝U2／I1＝6伏／0.3安＝20欧
R2′＝U2／I1′＝6伏／1.5安＝4欧
⑶若电流表A2接0～0.6安，则通过R2的电流最大为0.6安。
R2最小＝U2/I2最大＝6伏／0.6安＝10欧
10欧≤R2≤20欧
若电流表A2接0～3安，要求电表的量程选择合适。
则I2最大′＝2安，I2最小′＝0.6安
R2最小′＝U2/I2最大′＝6伏/2安＝3欧
R2最大′＝U2/I2最小′＝6伏/0.6安＝10欧
3欧≤R2≤10欧
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】当堂练习题
【难度系数】2
【编号】1
【试题来源】
【题目】在图所示的电路中，电源电压保持18伏不变，定值电阻R1＝6欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。
闭合电键S，移动滑动变阻器滑片到某位置时，电压表V1示数为6伏，求：
①通过电阻R1的电流；
②改变滑片位置，在电路能正常工作的情况下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。
【答案】①1A②3欧—30欧
【解析】
（2）由滑动变阻器的铭牌可知，电流最大为2A
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】当堂练习题
【难度系数】3
【编号】2
【试题来源】
【题目】在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为30欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω3A”字样。
当电键S闭合时，电流表A1的示数为2.5安，电流表A2指针偏转角度正好与A1相同。
求：
（1）电源电压U。
（2）为了能使电路中的各元件均能正常工作，变阻器在滑动过程中，接入电路的最小电阻R2。
【答案】
（1）电源电压U是15V．
（2）滑动变阻器R2接入电路的最小电阻是6Ω．
【解析】
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】当堂练习题
【难度系数】2
【编号】2
【试题来源】
【题目】在图（a）所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电阻R1的阻值为25欧，滑动变阻器R2上标有“502A”字样。
闭合电键S后，电压表示数为6伏。
求：
（1）电阻R1两端的电压U1以及通过R1的电流I1。
（2）变阻器R2连入电路的阻值。
（3）不改变电表的量程，移动滑动变阻器的滑片P，
①若两电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，如图（b）所示，求：
变阻器R2连入电路的阻值。
②若其中某一电表的指针恰好满偏，求：
另一个电表的示数。
【答案】
（1）12伏0.48安
（2）12.5欧（3）25欧3伏
【解析】
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】当堂练习题
【难度系数】2
【编号】3
【试题来源】2008上海中考
【题目】在如图所示的电路中，电源电压为15V且不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样，闭合电键S后，电流表的示数为0.2A，电压表的示数为2V。
求：
（1）滑动变阻器R2连入电路的阻值；
（2）现有阻值为15Ω和24Ω的两个电阻，请从中选择一个来替换电阻R1，要求：
在移动变阻器的滑片P的过程中，使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且电路能正常工作。
（1）应选择的电阻阻值为__________Ω。
（2）满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围。
【答案】
（1）R2＝10Ω
（2）①24②1～6Ω
【解析】
（1）由欧姆定律可得，R2的接入电阻R=U/R=2V/0.2A=10Ω
题中要求电压表能达的最大值，若选0～15V量程，因电压表并联在R2两端，
总电压为15V，则无论选择哪一电阻都不能使电压值达到15V，故电压表量程只
能为0～3V；
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】当堂练习题
【难度系数】3
【编号】1
【试题来源】
【题目】在图所示的电路中，电阻R1=30欧，滑动变阻器R2标有“100Ω2A”字样，电流表的量程为0～0.6安，电压表的量程为0～15伏。
闭合电键S后，移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时，电压表的示数为9伏，电流表的示数为0.5安。
求
（1）此时滑动变阻器R2接入电路的阻值；
（2）电源电压；
（3）为了保证两个电表都能正常工作，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
【答案】
（1）R2＝18欧
（2）U＝24伏（3）R2的范围应在10欧～50欧之间
【解析】
（1）R2＝U2/I2＝9伏/0.5安＝18欧
（2）U1＝I1R1＝0.5安30欧＝15伏
U＝U1＋U2＝15伏+9伏＝24伏
（3）R总最小＝U/I最大＝24伏/0.6安＝40欧
R2最小＝R总最小－R1＝40欧－30欧＝10欧
U1最小＝U－U2最大＝24伏－15伏＝9伏
I1最小＝U1最小/R1＝9伏/30欧＝0.3安
R2最大＝U2最大/I2最小＝15伏/0.3安＝50欧
R2的范围应在10欧～50欧之间
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】随堂课后练习
【难度系数】2
【编号】1
【试题来源】
【题目】在如图所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“502A”字样。
闭合电键S，电流表的示数为0.5安。
求：
①电阻R1两端的电压U1。
②滑动变阻器接入电路的阻值R2。
③现将一电压表接入电路中，要求：
在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针能分别达到某量程的满刻度处，且电路能正常工作。
第一，电压表应连接在图中的___________处（选填“ab”或“bc”）。
第二，满足题目要求时滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
【答案】①U1＝10伏②R2＝4欧③
（1）bc
（2）R2接入电路的阻值范围为0~6.67欧
【解析】①U1＝I1R1＝0.5安×20欧＝10伏
②R2＝U2/I2＝（U－U1）/I2＝（12伏－10伏）/0.5安＝4欧
③
（1）bc。
（2）当电流表A示数达到满刻度时，I＝0.6安，R总＝U/I＝12伏/0.6安＝20欧，
此时滑动变阻器连入电路的电阻R2＝0欧当电压表V示数达到满刻度时，U2＝3伏，U1＝9伏，I＝U1/R1＝9伏/20欧＝0.45安，R2＝U2/I＝3伏/0.45安≈6.67欧R2接入电路的阻值范围为0~6.67欧
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】随堂课后练习
【难度系数】3
【编号】2
【试题来源】
【题目】在图（a）所示的电路中，电源电压为l8伏且不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”字样。
闭合电键S，滑片P从最右端逐渐向左移动到某位置时，电流表的示数为0.5安，电压表的示数为5伏。
求：
（1）电阻R1的阻值
（2）此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
（3）若在滑片P继续向左移动的过程中，（选填“只有电流表”、“只有电压表”或“两电表”）的指针能达到满刻度[如图（b）所示]，此时变阻器R2连入电路的阻值。
【答案】
（1）电阻R1的阻值为10Ω．
（2）此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为26Ω．
（3）在滑片P继续向左移动的过程中，
只有电流表的指针能达到满刻度，此时变阻器R2连入电路的阻值为20Ω．
【解析】
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】随堂课后练习
【难度系数】2
【编号】2
【试题来源】
【题目】在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为60欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω3A”字样。
当电键S闭合时，电流表A1的示数为0.2安。
求：
（1）电源电压。
（2）移动滑动变阻器R2的滑片P，使电流表A2指针偏离零刻度线的角度恰好为电流表A1指针偏离零刻度线角度的两倍，求此时变阻器连入电路的电阻。
【答案】
（1）12伏
（2）60欧或6.7欧
【解析】
（1）U＝I1R1＝0.2安×60欧＝12伏
（2）当电流表A2所用的量程为0.6安时，干路中的电流I＝0.4安。
I2＝I－I1＝0.4安－0.2安＝0.2安
R2＝U/I2＝12伏/0.2安＝60欧
当电流表A2所用的量程为3安时，干路中的电流I＝2安。
I2＝I－I1＝2安－0.2安＝1.8安
R2＝U/I2＝12伏/1.8安＝6.7欧
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】随堂课后练习
【难度系数】2
【编号】2
【试题来源】
【题目】在图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且不变．电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样．闭合电键S，电压表的示数为2伏．求：
（1）电流表的示数．
（2）变阻器R2连入电路的阻值．
（3）若移动滑动变阻器滑片P到某位置时，发现两电表中有一个表的指针如图（b）所示，求：
电表的示数以及变阻器R2连入电路的阻值．
【答案】
（1）0.1A
（2）40欧（3）20欧
【解析】
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】随堂课后练习
【难度系数】2
【编号】3
【试题来源】
【题目】在如图所示的电路中，电源电压为15伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“10Ω1A”字样。
闭合电键S后，电压表V
的示数为1伏。
求：
（1）电流表A的示数。
（2）现设想从若干个定值电阻中选择一个来替换电阻R1，要求：
在移动变阻器滑片P的过程中，电表的指针能达到某电表的满刻度处，且电路能正常工作。
小王同学用4欧的定值电阻替换电阻R1，小伟同学用48欧的定值电阻替换电阻R1。
请通过计算分别说明两位同学的选择是否符合要求。
【答案】
（1）0.7A
（2）都不符合要求
【解析】
（1）U1＝U－U2＝15伏－1伏＝14伏
I＝U1/R1＝14伏/20欧＝0.7安（电流表A的示数）
（2）电压表的示数U2最大＝3伏
若选择4欧的定值电阻，则
I＝U1/R1＝（U－U2最大）/R1＝（15伏－3伏）/4欧＝3安
电路中的电流大于变阻器允许通过的最大电流1安，所以小王同学的选择不符合要求。
若选择48欧的定值电阻，则
I＝U1/R1＝（U－U2最大）/R1＝（15伏－3伏）/48欧＝0.25安
R2＝U2最大/I＝3伏/0.25安＝12欧
需要变阻器连入电路的电阻值为12欧，大于变阻器的最大阻值，所以小伟同学的选择不符合要求。
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】随堂课后练习
【难度系数】3
【编号】1
【试题来源】
【题目】在如图所示的电路中，电源电压为9伏且不变，变阻器R2标有“10Ω2A”字样。
闭合电键S，当滑片移到某一位置时，电流表示数为0.4安，电压表示数为1伏。
求：
（1）定值电阻R1的电阻值。
（2）现可用A：
12欧、B：
18欧的定值电阻来替换R1，或用标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器C替换R2，要求：
在移动变阻器滑片P的过程中，使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且电路能正常工作。
第一，满足上述要求时，电压表应选用0~______V量程。
第二，满足上述要求时，所选用替换R1或R2的元件：
_________（选填字母）。
第三，满足上述要求时，电压表示数的最小值。
（写明必要理由）
【答案】
（1）定值电阻R1的电阻值为20Ω
（2）第一、3；第二、A；第三、U1大=I大R1=0.6A×12Ω=7.2V，U2小=U-U1大=9V-7.2V=1.8V．
【解析】
（1）U1=U-U2=9伏-1伏=8伏
（2）题中要求电压表能达的最大值，若选0～15V量程，因总电压为9V，所以无论选择哪一电阻都不能使电压值达到15V，故电压表量程只能为0～3V；
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】课后两周练习
【难度系数】3
【编号】2
【试题来源】
【题目】在如图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω，1A”字样。
闭合电键，移动变阻器的滑片P到某一位置时，电流表示数为0.4安。
求：
（1）电阻R1两端的电压；
（2）在电路正常工作的情况下，改变滑片的位置，使电流表A的指针偏离零刻度线的角度恰好是电压表V的指针偏离零刻度线的角度的一半。
如有可能，求出滑动变阻器R2连入电路的阻值。
【答案】
（1）4伏
（2）40欧
【解析】
（1）U1＝I1R1＝0.4安×10欧＝4伏
（2）∵电压表V测的是电源电压
∴电压表V的指针偏离零刻线的角度是不随变阻器的滑片移动而改变。
∴电流表A的指针偏离零刻线的角度将是12小格，即I＝0.24安或1.2安
（a）.当I＝0.24安时,U1＝I1R1＝0.24安×10欧＝2.4伏,
U2＝U－U1＝12伏－2.4伏＝9.6伏
R2＝U2／I2＝9.6伏／0.24安＝40欧
（b）.当I＝1.2安时，超过了变阻器允许通过的最大电流1安，所以不成立。
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】课后两周练习
【难度系数】2
【编号】2
【试题来源】
【题目】如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10欧姆,滑动变阻器上标有“50Ω2A”字样。
闭合电键K后，当滑动变阻器的滑片滑到某位置时，电流表的示数为0.4安，电压表的示数为6伏。
求：
（1）R1两端的电压；滑动变阻器接入电路的电阻值。
（2）通过计算说明是否存在这种可能：
当滑片P由图示位置向右移动时，可使电流表指针偏离原刻度线的角度恰好与电压表偏离零刻度线的角度相同。
【答案】
（1）4伏5欧
（2）有可能
【解析】
（1）U1＝I1R1＝0.4安×10欧＝4伏
U2＝U－U1＝6伏－4伏＝2伏
滑动变阻器接入电路的电阻值R2＝U2/I2＝2伏/0.4安＝5欧
（2）电压表的量程为0-15伏，偏离零刻度的格数n=6伏/0.5伏=12。
电流最大值为0.6安，所用量程为0-0.6安。
当电流表指针偏离原刻度线的角度恰好与电压表偏离零刻度线的角度相同，则电流的变化量△I=12×0.02安=0.24安
滑片向右移电阻增大电流减小，所以:
I′=I-△I=0.4安-0.24安=0.16安
R′＝U/I＝6伏/0.16安＝37.5欧
R2′＝R′-R1＝37.5欧-10欧＝27.5欧
R2′小于50欧姆，所以存在这种可能。
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】课后一个月练习
【难度系数】3
【编号】2
【试题来源】
【题目】在如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，当滑片P移到滑动变阻器R2的某一端时，电压表、电流表的示数如
图（b）所示，求：
（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值；
（3）当滑片P移到滑动变阻器R2的另一端时，电压表和电流表的指针同时在（b）图指针所示的基础上偏转了相同的角度，求电源电压值。
【答案】
（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值是10Ω
（2）电源电压是3V
【解析】
（1）R2＝U2/I2＝2伏/0.2安＝10欧
（2）对于定值电阻，大小等于电压变化量与电流变化量的比值
R1＝△U1/△I1＝2伏/0.4安＝5欧
U1＝I1R1＝0.2安×5欧＝1伏
U=U1+U2＝1伏+2伏＝3伏
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】阶段测试
【难度系数】2
【编号】1
【试题来源】
【题目】在如图所示的电路中，电源电压为6伏，滑动变阻器标有“101A”字样。
闭合电键S，电流表的示数为0.5安，电压表的示数为2伏。
求：
（1）此时滑动变阻器接入电路中的电阻R2的阻值。
（2）电阻R1的阻值。
（3）若电流表选用0～0.6安量程，电压表选用0～3伏量程。
在电路安全的条件下，滑动变阻器R2连入电路中电阻变化的范围。
【答案】
（1）此时滑动变阻器接入电路中的电阻R2的阻值为4Ω．
（2）电阻R1的阻值8Ω．
（3）在电路安全的条件下，滑动变阻器R2连入电路中电阻变化的范围为2Ω～8Ω．
【解析】
【知识点】电路计算同步
（一）
【适用场合】随便练练
【难度系数】2
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