浙江省嘉興市秀洲區(qū)中考科學(xué)復(fù)習(xí) 歐姆定律、電路的計(jì)算課件 浙教版.ppt

歐姆定律 電路的計(jì)算 分塊講解一歐姆定律及其應(yīng)用 知識(shí)回顧 1 歐姆定律 1 內(nèi)容 導(dǎo)體中的電流 跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成 跟這段導(dǎo)體的電阻成 這個(gè)規(guī)律叫作歐姆定律 2 數(shù)學(xué)表達(dá)式 正比 反比 2 用電壓表和電流表測量導(dǎo)體的電阻 1 實(shí)驗(yàn)原理 用電流表 電壓表分別測出電流 電壓 然后進(jìn)行計(jì)算即可 這種方法我們稱之為 伏安法 2 電路圖 3 實(shí)驗(yàn)器材 電源 待測電阻 滑動(dòng)變阻器 開關(guān) 導(dǎo)線等 4 滑動(dòng)變阻器的作用 保護(hù)電路 改變被測電路兩端的電壓和電路中的電流 可以 電流表 電壓表 多次測量 基礎(chǔ)落實(shí) 1 2017 嘉興 小明在研究并聯(lián)電路電流特點(diǎn)時(shí) 根據(jù)如圖所示電路圖連接好電路 并閉合開關(guān)s和s1 當(dāng)他再閉合開關(guān)s2時(shí) 電流表示數(shù)變化正確的是 電源電壓不變 a a1示數(shù)變大b a1示數(shù)變小c a示數(shù)變大d a示數(shù)變小 c 解析閉合開關(guān)s和s1時(shí) 電路為r1的簡單電路 電流表a1 a測通過r1的電流 再閉合開關(guān)s2時(shí) r1與r2并聯(lián) 電流表a1測r1支路的電流 電流表a2測r2支路的電流 電流表a測干路電流 因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作 互不影響 所以 閉合開關(guān)s2前后 通過r1的電流不變 即電流表a1的示數(shù)不變 故a b錯(cuò)誤 因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和 所以 閉合開關(guān)s2后 干路電流變大 即電流表a的示數(shù)變大 故c正確 d錯(cuò)誤 故選c 2 2016 泉州 小蘭設(shè)計(jì)了一種煙霧報(bào)警裝置 其簡化電路如圖所示 電源電壓保持不變 r0為定值電阻 r為光敏電阻 r的阻值隨光照強(qiáng)度的減弱而增大 當(dāng)電流表示數(shù)減小到某一值時(shí) 裝置報(bào)警 開關(guān)s閉合后 當(dāng)有煙霧遮擋射向r的激光時(shí) d a 電流表的示數(shù)增大 電壓表的示數(shù)增大b 電流表的示數(shù)減小 電壓表的示數(shù)減小c 電壓表與電流表的示數(shù)之比減小d 增大r0的阻值 可使阻值在更低濃度煙霧下報(bào)警 解析由電路圖可知 光敏電阻r和定值電阻r0串聯(lián) 電壓表測r兩端的電壓 電流表測電路中的電流 因光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的減弱而增大 所以 當(dāng)有煙霧遮擋射向r的激光時(shí) r的阻值增大 電路中的總電阻增大 由i 可知 電路中的電流減小 即電流表的示數(shù)減小 由u ir可知 r0兩端電壓減小 由串聯(lián)電路特點(diǎn) 光敏電阻r兩端的電壓增大 即電壓表的示數(shù)增大 由于電壓表與電流表的示數(shù)之比等于r的阻值 因此比值變大 當(dāng)增大r0的阻值時(shí)電路中的總電阻增大 由i 可知 電路中的電流減小 則可使裝置在更低濃度煙霧下報(bào)警 故d正確 3 2016 福州 如圖所示 電源電壓不變 先閉合開關(guān)s 待電路穩(wěn)定后再閉合開關(guān)s1 電流表a的示數(shù) 電壓表v示數(shù)與電流表a1示數(shù)的乘積 選填 變大 變小 或 不變 變大 不變 解析由電路圖可知 閉合s時(shí) 電路為r2的簡單電路 電壓表測電源的電壓 兩電流表均測電路中的電流 再閉合s1后 r1與r2并聯(lián) 電流表a1測r2支路的電流 電流表a測干路電流 電壓表測電源的電壓 因電源電壓不變 所以 電壓表v的示數(shù)不變 在并聯(lián)電路中 通過r2的電流不變 即電流表a1的示數(shù)不變 則電壓表v示數(shù)與電流表a1示數(shù)的乘積不變 因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和 所以 電流表a的示數(shù)變大 4 2017 襄陽 如圖 電源電壓5v r1 5 r2 10 當(dāng)閉合開關(guān)后 兩電表有示數(shù)且保持穩(wěn)定 則甲電表的示數(shù)為 乙電表的示數(shù)為 1a 5v 解析由于電壓表在電路中可看作斷路 電流表在電路中可看作一根導(dǎo)線 當(dāng)閉合開關(guān)后 兩電表有示數(shù)且保持穩(wěn)定 則兩電阻只能是并聯(lián) 乙只能為電壓表 乙測電源電壓 示數(shù)為5v 甲只能為電流表 甲測通過r1的電流 i 1a 要點(diǎn)精講 要點(diǎn)1電流與電壓 電阻的關(guān)系 重要提示 探究小燈泡電流與電壓的關(guān)系 考查燈正常發(fā)光的條件 對(duì)器材的選擇及串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律的運(yùn)用 同時(shí)要理解電阻的大小與導(dǎo)體的材料 長度 橫截面積和溫度有關(guān) 即在其他條件相同的情況下 導(dǎo)體越長 其阻值越大 在其他條件相同的情況下 導(dǎo)體的橫截面積越小 其阻值越大 會(huì)分析電路的連接情況 并理解并聯(lián)電路圖的接法是解決該題的關(guān)鍵 例1 2017 寧波 做 串聯(lián)與并聯(lián)電路中電流 電壓的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)時(shí) 實(shí)驗(yàn)用的兩個(gè)燈泡l1 l2上分別標(biāo)有 2 5v 和 3 8v 字樣 電源電壓恒為2 5v 1 串聯(lián)時(shí) 小科連接了如圖甲所示的電路 閉合開關(guān) 兩燈均不發(fā)光 小科猜想是燈泡l1燈絲斷了 就用一根導(dǎo)線的兩端在燈泡l1兩端接線柱處同時(shí)試觸 若看到燈泡l2 發(fā)光 說明小科猜想正確 2 并聯(lián)時(shí) 小科連接了如圖乙所示的電路 閉合開關(guān)前 小科檢查發(fā)現(xiàn)電路連接有誤 但只要改動(dòng)一根導(dǎo)線即可 請(qǐng)你在要改動(dòng)的這根導(dǎo)線上打 并用筆畫線代替導(dǎo)線 將圖乙中的電路連接正確 3 改正電路后繼續(xù)實(shí)驗(yàn) 小科記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 學(xué)習(xí)了歐姆定律以后 小科發(fā)現(xiàn) 根據(jù)串聯(lián)電路中的數(shù)據(jù) 可計(jì)算得到 5 63 根據(jù)并聯(lián)電路中的數(shù)據(jù) 可計(jì)算得到 7 35 造成這一差異的根本原因是燈絲電阻的大小隨著 的升高而增大 解析 1 小科猜想是燈泡l1燈絲斷了 一根導(dǎo)線的兩端在燈泡l1兩端接線柱處同時(shí)試觸 該處處于通路狀態(tài) 則燈泡l2會(huì)發(fā)光 2 由題圖可知 當(dāng)開關(guān)閉合時(shí) 電源會(huì)短路 要使兩燈并聯(lián) 應(yīng)改動(dòng)l1 l2的四個(gè)接線柱的連線 如圖所示 3 燈絲電阻的大小與溫度有關(guān) 當(dāng)電壓變大時(shí) 燈泡的功率會(huì)變大 燈絲溫度升高 電阻變大 答案 1 發(fā)光 2 見解析圖 3 溫度 變式訓(xùn)練1 2017 溫州 為了研究小燈泡電流與電壓的關(guān)系 小明選擇額定電壓為2 5伏的小燈泡 電壓為4伏的電源以及其他相關(guān)器材按圖甲連接電路 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 1 閉合開關(guān) 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 當(dāng)觀察到 時(shí) 可以判斷此時(shí)小燈泡正常發(fā)光 2 在實(shí)驗(yàn)過程中 小明將滑動(dòng)變阻器的滑片從a端開始移動(dòng) 直到燈泡正常發(fā)光 在此過程中測得小燈泡電流和電壓的幾組數(shù)據(jù) 并正確畫出曲線a 如圖乙所示 該實(shí)驗(yàn)中小明選擇的滑動(dòng)變阻器可能是 a 滑動(dòng)變阻器r1 20歐 3安 b 滑動(dòng)變阻器r2 50歐 2安 c 滑動(dòng)變阻器r3 2000歐 0 25安 3 小明在圖乙中還畫出了本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的電流隨電壓變化的曲線b 老師據(jù)圖指出該曲線是錯(cuò)誤的 其理由是 解析 1 燈在額定電壓下正常發(fā)光 閉合開關(guān)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片 當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)為2 5v時(shí) 可以判斷此時(shí)小燈泡正常發(fā)光 2 原電路中 燈與變阻器串聯(lián) 為保護(hù)電路 閉合開關(guān)前 變阻器連入電路中的電阻應(yīng)最大 此時(shí)電路中的電流最小 由圖可知 滑片在a時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓u1 0 5v 電流i 0 1a 根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律 變阻器兩端的電壓 u滑 u u1 4v 0 5v 3 5v 由歐姆定律i 變阻器的最大電阻 r滑 35 20 因0 3a 0 25a 滑動(dòng)變阻器r3允許通過的最大電流 故只能選用滑動(dòng)變阻器r2 50歐 2安 3 圖乙中還畫出了本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的電流隨電壓變化的曲線b 根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律 電路的總電壓等于各部分電壓之和 故變阻器與燈的電壓之和為4v 而圖中曲線b與a交點(diǎn)處 電壓之和大于4v 故曲線b是錯(cuò)誤的 答案 1 電壓表示數(shù)為2 5v 2 b 3 小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián) 兩者電壓之和為4v 而圖中曲線b與a交點(diǎn)處 電壓之和大于4v 要點(diǎn)2歐姆定律的應(yīng)用 重要提示 結(jié)合實(shí)際考查歐姆定律和串聯(lián)電路的規(guī)律及變化電路的分析 根據(jù)歐姆定律先求出變阻器連入電路的電阻 根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律求待測電阻 干電池用久了電壓會(huì)變小 根據(jù)歐姆定律 此時(shí)再用導(dǎo)線連接1 2兩點(diǎn) 判斷電流表示數(shù)變化 再根據(jù)歐姆定律確定變阻器滑片的移動(dòng)方向 例2 2017 衢州 小柯在拓展課上 設(shè)計(jì)了圖甲電路 用來直接測出接入1 2兩點(diǎn)間導(dǎo)體的電阻 1 用導(dǎo)線連接1 2兩點(diǎn) 電流表的示數(shù)如圖乙 則通過變阻器的電流為 a 此時(shí)1 2兩點(diǎn)間的電阻為0 則在電流表指針?biāo)傅目潭壬蠘?biāo)0 2 保持變阻器滑片不動(dòng) 把待測電阻rx接入1 2兩點(diǎn)之間 此時(shí)電流表讀數(shù)為0 1a 則rx的阻值是 然后在電流表的0 1a刻度處標(biāo)上相應(yīng)的阻值 依此方法 在電流表的刻度上一一標(biāo)上相應(yīng)的阻值 這樣就可以用此電流表測出接入1 2兩點(diǎn)間導(dǎo)體的電阻 3 干電池用久了電壓會(huì)變小 此時(shí)再用導(dǎo)線連接1 2兩點(diǎn) 電流表的指針就不能對(duì)準(zhǔn)0 刻度線 要使指針重新對(duì)準(zhǔn)0 刻度線 變阻器的滑片應(yīng)向 填字母 端移動(dòng) 解析 1 電流表的示數(shù)如圖乙 圖中電流表選用小量程 分度值為0 02a 則通過變阻器的電流為0 5a 2 在上面的操作中 根據(jù)歐姆定律i 變阻器連入電路中的電阻 r滑 3 把待測電阻rx接入1 2兩點(diǎn)之間 此時(shí)電流表讀數(shù)為i2 0 1a 電路的總電阻 r 15 根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律 則待測電阻 rx r r滑 15 3 12 3 干電池用久了電壓會(huì)變小 根據(jù)歐姆定律 此時(shí)再用導(dǎo)線連接1 2兩點(diǎn) 電流表示數(shù)變小 為恢復(fù)到原來的示數(shù) 即應(yīng)增大電流 由歐姆定律 應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小 即滑片向b端移動(dòng) 答案 1 0 5 2 12 3 b 變式訓(xùn)練2 2016 陜西 如圖1所示 鉛筆芯與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在電壓恒為6v的電路中 閉合開關(guān) 滑動(dòng)變阻器的滑片從a端向b端移動(dòng) 電流表和電壓表示數(shù)變化情況如圖2所示 由圖像可知 當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為1v時(shí) 滑動(dòng)變阻器消耗的功率為 w 此時(shí) 鉛筆芯兩端的電壓是 v 鉛筆芯的電阻是 在滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值逐漸減小的過程中 鉛筆芯的電阻 選填 變大 變小 或 不變 解析 1 根據(jù)圖像可知 當(dāng)電壓表示數(shù)為1v時(shí) 電流表示數(shù)為0 5a 此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率 p ui 1v 0 5a 0 5w 因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和 所以 此時(shí)鉛筆芯兩端電壓為6v 1v 5v 由i 可得 鉛筆芯的阻值 r 10 2 根據(jù)圖像可知 當(dāng)電壓表示數(shù)為3v時(shí) 電流表示數(shù)為0 25a 因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和 所以 此時(shí)鉛筆芯兩端電壓為6v 3v 3v 由i 可得 鉛筆芯的阻值 r 12 顯然當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值逐漸減小的過程中 鉛筆芯的電阻變小 答案0 5510變小 分塊講解二串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 知識(shí)回顧 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn) 基礎(chǔ)落實(shí) 1 2016 衢州 科技節(jié)上開展電路設(shè)計(jì)活動(dòng) 要求同時(shí)滿足兩個(gè)條件 電路包含電源 開關(guān) 導(dǎo)線 兩個(gè)電阻 通過兩個(gè)電阻的電流相等 小柯設(shè)計(jì)的如圖所示的電路中符合要求的是 a 只有甲符合b 只有乙符合c 甲 乙都符合d 甲 乙都不符合 c 解析圖甲為串聯(lián)電路 根據(jù)串聯(lián)電路中 各處的電流相等可知 通過兩個(gè)電阻的電流相等 符合設(shè)計(jì)要求 圖乙為并聯(lián)電路 各支路兩端的電壓相同 兩電阻的阻值均為5歐 由i 可知 通過兩個(gè)電阻的電流相等 符合設(shè)計(jì)要求 故甲 乙都符合設(shè)計(jì)要求 2 2017 衡陽 將光敏電阻r 定值電阻r0 電流表 電壓表 開關(guān)和穩(wěn)壓電源連接成如圖所示電路 光敏電阻的阻值隨著光照強(qiáng)度的增大而減小 閉合開關(guān) 逐漸增大光照強(qiáng)度 則電壓表示數(shù)變化情況是 d a 表和表示數(shù)均變小b 表示數(shù)變大 表示數(shù)變小c 表示數(shù)變小 表示數(shù)變大d 表和表示數(shù)均變大 解析首先分析電路圖 兩用電器串聯(lián) 電壓表測量r0兩端電壓 增強(qiáng)光照時(shí) 根據(jù)已知條件 光敏電阻r的電阻減小 則兩端分壓減小 r0兩端電壓變大 則電壓表示數(shù)變大 總電阻變小 電源電壓不變 根據(jù)歐姆定律知電流變大 即電流表示數(shù)變大 故應(yīng)選d 3 2017 海南 如圖所示 gmr是一個(gè)巨磁電阻 其特性是電阻在磁場中會(huì)急劇減小 且磁場越強(qiáng)電阻越小 閉合開關(guān)s2后 下列四種情況相比較 指示燈最亮的是 d a s1斷開 滑片p在圖示位置b s1閉合 滑片p在圖示位置c s1閉合 滑片p在滑動(dòng)變阻器最右端d s1閉合 滑片p在滑動(dòng)變阻器最左端 解析s1斷開時(shí) 電磁鐵無磁性 由題意可知gmr的電阻最大 由i 可知 右側(cè)電路中電流最小 由p i2r可知 指示燈的實(shí)際功率最小 指示燈最暗 故a錯(cuò)誤 閉合s1時(shí) gmr所處的位置由無磁場變?yōu)橛写艌?gmr的阻值減小 當(dāng)滑片p在滑動(dòng)變阻器最左端時(shí) 左側(cè)電路的電阻最小 由i 可知 左側(cè)電路中的電流最大 電磁鐵磁性最強(qiáng) 則gmr的電阻最小 右側(cè)電路中電流最大 由p i2r可知 指示燈的實(shí)際功率最大 指示燈最亮 故bc錯(cuò)誤 d正確 故應(yīng)選d 4 2015 衢州 如圖甲所示 已知電源電壓為10v 將滑動(dòng)變阻器滑片p移到最左端 閉合開關(guān)s 燈泡發(fā)光 電流表示數(shù)為0 35a 電壓表示數(shù)如圖乙所示 則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻是 當(dāng)滑片p向右移動(dòng)的過程中燈泡亮度 選填 變亮 不變 或 變暗 不變 20 解析 1 電壓表量程選0 15v 分度值為0 5v 此時(shí)示數(shù)為7v 由電路圖可知電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端電壓 則滑動(dòng)變阻器的電阻為r 20 2 由電路圖分析可知 滑動(dòng)變阻器的阻值全部接入電路中 無論如何移動(dòng)滑片 連入電路中的電阻不變 電流不變 小燈泡兩端的電壓不變 由p ui可知燈的電功率不變 故其亮度不變 要點(diǎn)精講 要點(diǎn)電路的計(jì)算 重要提示 正確判斷電路結(jié)構(gòu)特別是對(duì)動(dòng)態(tài)電路的理解和掌握是正確解題的關(guān)鍵 結(jié)合串 并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解題 例1 2017 寧波 如圖甲所示電路 電源電壓不變 r1 r2是定值電阻 r1 10 閉合開關(guān)s 電流表示數(shù)如圖乙所示 當(dāng)r1由于某種原因開路時(shí) 電流表的示數(shù)變?yōu)? 10a 1 圖乙中電流表的示數(shù)為 2 求定值電阻r2的阻值 解析 1 電流表的量程為0 0 6a 分度值為0 02a 示數(shù)為0 4a 2 當(dāng)r1由于某種原因開路時(shí) 電流表的示數(shù)變?yōu)? 10a 即通過r2的電流為0 1a 則通過r1的電流為 i1 i i2 0 4a 0 1a 0 3a 則電源電壓為 u i1r1 0 3a 10 3v 由歐姆定律可知 電阻r2的阻值為 r2 30 答案 1 0 4a 2 30 變式訓(xùn)練1 2017 貴港改編 如圖所示 電源電壓u保持不變 r0為定值電阻 滑動(dòng)變阻器r1的最大阻值為r1 當(dāng)滑片p在a端時(shí) 電流表的示數(shù)為1 0a 電壓表示數(shù)為6v 當(dāng)滑片p在a端時(shí)電壓表示數(shù)u1與滑片p在b端時(shí)電壓表示數(shù)u2之比u1 u2 5 1 則 a r0 8 b r1 24 c u1 9vd u 20v 解析由電路圖可知 當(dāng)滑片p在a端時(shí) 電路為r0的簡單電路 電壓表測電源的電壓 即u1 u 6v 根據(jù)歐姆定律可知r0 6 當(dāng)滑片p在b端時(shí) r0與r1 串聯(lián) 電壓表測r0兩端的電壓 示數(shù)為u2 已知u1 u2 5 1 r0與r1 兩端的電壓與兩電阻的阻值成正比 則r1 的阻值為24 故選b 答案b 例2 2016 成都 實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)電學(xué)黑箱 其外形如圖1所示 箱體外有四個(gè)接線柱 箱蓋上有一個(gè)塑料滑塊 小明請(qǐng)同組的同學(xué)一起探究其內(nèi)部結(jié)構(gòu) 實(shí)驗(yàn)室老師提醒他們 內(nèi)部元件只有一個(gè)滑動(dòng)變阻器和兩個(gè)定值電阻 滑動(dòng)變阻器只有兩個(gè)接線柱接入電路 經(jīng)過討論 全組的意見是 先制作一個(gè)探測器 把這個(gè)探測器分別與黑箱外的接線柱相連 再根據(jù)測出的數(shù)據(jù) 推測內(nèi)部的連接情況 1 甲組的小李組裝了探測器 如圖2所示 其中電源電壓為3v 電流表量程為0 0 6a 對(duì)于其中阻值為5 的電阻r 你認(rèn)為它的作用是 同學(xué)們把探測器的e f端分別與黑箱的接線柱連接 閉合開關(guān) 移動(dòng)滑塊 記下的數(shù)據(jù)如表 2 在前三次測試中 只有一次未將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大 最小位置 是第 次 3 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 4 請(qǐng)?jiān)趫D3中作出箱內(nèi)各元件連接電路圖 并在定值電阻旁標(biāo)明其阻值 解析 1 r的作用是保護(hù)電路 防止電流過大 燒壞電流表和電源 2 由表格數(shù)據(jù)可知 bc bd cd間的電流是定值 則它們之間的電阻是定值電阻 由串聯(lián)電路特點(diǎn)和i 可得 bc bd cd間的電阻值分別為 因rcd rbc rbd 則bc間為一定值電阻阻值為10 bd間為一定值電阻阻值為5 cd間為兩電阻串聯(lián) 由表格數(shù)據(jù)可知 ab ac ad間電流是變化的 則它們之間有滑動(dòng)變阻器 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零 10 的定值電阻r1和5 的定值電阻r2分別接入電路中時(shí)電路中的最大電流分別為 i1 0 2a i2 0 3a 結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知 ac間滑動(dòng)變阻器與10 的定值電阻串聯(lián) ad間滑動(dòng)變阻器與5 的定值電阻串聯(lián) 因ab間電流最大時(shí)的阻值rab 1 小于兩定值電阻的阻值 所以 ab間只有滑動(dòng)變阻器 且未將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大 最小位置 由第2次數(shù)據(jù)可知 電路中的電流最小為iac 0 12a 則滑動(dòng)變阻器的最大阻值 r滑 r r1 5 10 10 綜上可知 ab之間只有滑動(dòng)變阻器 ac間10 的定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián) ad間5 的定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián) bc間只有10 的定值電阻 bd間只有5 的定值電阻 cd間5 和10 的定值電阻串聯(lián) 電路圖如圖所示 答案 1 保護(hù)電路 防止電流過大 燒壞電流表和電源 2 1 3 10 4 見解析圖 變式訓(xùn)練2 2016 內(nèi)江 在相距20km的甲 乙兩地之間有兩條輸電線 已知每1m輸電線的電阻為0 01 現(xiàn)輸電線在某處發(fā)生短路 為確定短路位置 檢修員利用電壓表 電流表和電源接成如圖所示電路進(jìn)行檢測 當(dāng)電壓表的示數(shù)為1 5v時(shí) 電流表示數(shù)為30ma 則短路處距甲地一條輸電線的電阻為 短路位置距甲地的距離為 km 解析由歐姆定理可知 連接短路位置到甲地的兩段輸電線的電阻值 r 50 短路處距甲地一條輸電線的電阻 r 25 導(dǎo)線總長度 l 5000m 5km 短路的地點(diǎn)離甲地的距離 s 2 5km 答案252 5 分塊講解三綜合提升 綜合運(yùn)用 串并聯(lián)電路 歐姆定律實(shí)際應(yīng)用探究型實(shí)驗(yàn)綜合題 重要提示 考查電路和歐姆定律 電路的動(dòng)態(tài)分析和串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律 杠桿平衡條件的應(yīng)用等 具有一定的綜合性 理解圖象和這一裝置的工作原理 是解決此題的前提 對(duì)我們分析題意的能力要求較高 例 2017 河南 小麗設(shè)計(jì)了一個(gè)防踩踏模擬報(bào)警裝置 工作原理如圖甲所示 abo為一水平杠桿 o為支點(diǎn) oa ob 5 1 當(dāng)水平踏板所受壓力增大 電壓表示數(shù)達(dá)到6v時(shí) 報(bào)警器r0開始發(fā)出報(bào)警信號(hào) 已知電路中電源電壓為8v r0的阻值恒為15 壓力傳感器r固定放置 其阻值隨所受壓力f變化的關(guān)系如圖乙所示 踏板 壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計(jì) 試問 1 由圖乙可知 壓力傳感器r的阻值隨壓力f的增大而 2 當(dāng)踏板空載時(shí) 閉合開關(guān) 電壓表的示數(shù)為多少 3 當(dāng)報(bào)警器開始報(bào)警時(shí) 踏板設(shè)定的最大壓力值為多少 4 若電源電壓略有降低 為保證報(bào)警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時(shí)報(bào)警 則踏板觸點(diǎn)b應(yīng)向 選填 左 或 右 移動(dòng) 并簡要說明理由 解析 1 如圖乙所示 當(dāng)壓力增大時(shí) 傳感器的電阻值會(huì)減小 2 閉合開關(guān)時(shí) 壓力傳感器和報(bào)警器串聯(lián) 由圖乙可知當(dāng)踏板空載時(shí) 壓力傳感器的電阻為r 25 此時(shí)電路中的電流i 0 2a 由i 得 報(bào)警器兩端的電壓u0 ir0 0 2a 15 3v 即電壓表示數(shù) 3 報(bào)警器r0開始發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí) u0 6v 此時(shí)電路中的電流i 0 4a 傳感器兩端的電壓u傳 u u0 8v 6v 2v 傳感器的阻值r 5 由圖象可知當(dāng)傳感器的阻值為5 時(shí) 對(duì)應(yīng)的壓力為8n 根據(jù)杠桿平衡條件可得 f壓 oa f踏 ob 即8n 5 f踏 1 解得f踏 40n 4 一段時(shí)間以后電源電壓會(huì)降低 r0兩端分得的電壓減低 根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知 應(yīng)減小壓敏電阻分擔(dān)的電壓 保證r0兩端分得的電壓不變 此時(shí)就應(yīng)該減小壓敏電阻的阻值 因電阻值隨所受 壓力的增大而減小 所以應(yīng)該增大壓桿對(duì)傳感器的壓力 由杠桿平衡條件f壓 oa f踏 ob可知 oa不變 f踏不變 所以f壓和ob成正比 要增大壓桿對(duì)傳感器的壓力 應(yīng)增大ob 即把踏板觸點(diǎn)b向左移動(dòng) 答案 1 減小 2 3v 3 40n 4 左理由見解析 變式訓(xùn)練 2016 寧波 如圖甲所示是一種家庭水箱水位測量裝置示意圖 電源電壓18v保持不變 電壓表量程0 15v 電流表量程0 3a r0是阻值為10 的定值電阻 r1是長20cm 阻值為20 的電阻絲 滑片p把電阻絲與輕質(zhì)彈簧的指針連在一起 圓柱體m長80cm 底面積為200cm2 當(dāng)水位處于最高處時(shí) m剛好浸沒在水中 滑片p恰好在r1的最上端 輕質(zhì)彈簧阻值不計(jì) m全部露出水面前 彈簧的伸長長度 l始終與受到的拉力f成正比 如圖乙所示 1 當(dāng)水位下降時(shí) 電路中示數(shù)會(huì)隨之減小的電表是 2 當(dāng)水位處于最高處時(shí) 電壓表的示數(shù)為多少 3 當(dāng)水位下降 圓柱體露出水面部分的長度為50cm時(shí) 電流表示數(shù)為多少 g取10n kg 解析由電路圖可知 r0與r1串聯(lián) 電壓表測r1兩端的電壓 電流表測電路中的電流 1 當(dāng)水位下降時(shí) 圓柱體m排開水的體積變小 受到的浮力減小 彈簧測力計(jì)受到的拉力變大 滑片下移 接入電路中電阻變小 電路中的總電阻變小 由i 可知 電路中的電流變大 即電流表的示數(shù)變大 由u ir可知 r0兩端的電壓變大 所以 r1兩端的電壓變小 即電壓表的示數(shù)變小 故當(dāng)水位下降時(shí) 電路中示數(shù)會(huì)隨之減小的電表是電壓表 2 當(dāng)水位處于最高處時(shí) 滑片p恰好在r1的最上端 根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn) 電路中的電流 i 0 6a 電壓表的示數(shù) u1 ir1 0 6a 20 12v 3 當(dāng)水位下降 圓柱體露出水面部分的長度為50cm時(shí) 圓柱體受到的浮力減小 f浮 gv排 gsl露 1 0 103kg m3 10n kg 200 10 4m2 50 10 2m 100n 彈簧對(duì)圓柱體增加的拉力 f f浮 100n 由圖像可知 此時(shí)彈簧測力計(jì)的伸長量增加10cm 即輕質(zhì)彈簧指針從最高處下降10cm 此時(shí)變阻器接入電路中的阻值 r1 20 10cm 10 電流表示數(shù) i 0 9a 答案 1 電壓表 2 12v 3 0 9a 實(shí)驗(yàn)探究 伏安法測電阻 重要提示 探究伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn) 考查了電路的故障分析 電壓表的讀數(shù) 歐姆定律等多個(gè)知識(shí)點(diǎn) 在實(shí)驗(yàn)中為保護(hù)電路 閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處 由圖示電流表確定其量程與分度值 然后讀出其示數(shù) 最后由歐姆定律求出燈泡阻值 例 2017 黃石 小華同學(xué)用 伏安法 來測量一只阻值約為5 的定值電阻rx 實(shí)驗(yàn)室有如下器材供選用 a 兩節(jié)干電池b 開關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干c 電壓表 0 3 15v d 電流表 0 0 6 3a e 滑動(dòng)變阻器 0 10 f 滑動(dòng)變阻器 0 100 1 小華同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)后