初中物理电流与电压的变化量比值问题

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电学变化量问题归类例析

电学变化量问题归类例析

电学变化量问题,难度较大且易错,本文拟结合典型例题进行分类解析说明,希望能对大家有所裨益。

一、同类物理量变化量大小的比较类此类问题是在“当电路状态发生变化时,判定电路各部分电流、电压如何变化”类题目的基础上,进一步发展而来。

因此,处理此类问题时,要首先定性地判定电流、电压如何变化,然后再进行同类物理量变化量大小的比较。

例1 如图1所示电路,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P由置于某一位置,向右移动到另一位置时,R1、R2两端的电压变化量分别为△U1和△U2(均取为绝对值),则A.△U1<△U2B.△U1>△U2C.△U1=△U2D.无法判断△U1、△U2哪个大分析与解:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值是变大的,根据串联电路电阻的特点,可知电路中的总电阻将变大,又由欧姆定律可知,电路中的电流将变小,定值电阻R0、R2两端的电压也均是变小的。

因电源电压保持不变,其值总等于定值电阻R0、R2两端的电压与变阻器两端的电压之和,既然定值电阻R0、R2两端的电压均变小,所以变阻器两端的电压必是变大的,且定值电阻R0、R2两端的电压减小量之和应与变阻器两端电压的增大量相等,即△U0+△U2=△U1。

于是可知,△U1>△U2,应选B。

本题中,若定值电阻R0>R2,则定值电阻R0、R2两端的电压变化量谁大谁小呢?设滑片“置于某一位置”时,电路中的电流为I;滑片向右移动到“另一位置”时,电路中的电流为I‘,则R0、R2两端的电压变化量分别为△U0=(I—I‘)R0,△U2=(I—I‘)R2,即△U0∶△U2=R0∶R2。

因为R0>R2,所以有△U0>△U2。

读者不妨自己思考:若滑动变阻器的滑动触片是向左移动的,△U0、△U1、△U2的关系又将怎样?(答案:△U1>△U0>△U2)例2如图2所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器R1的滑动触片向左移动时,电流表A和A1的读数都将发生变化。

人教版中考物理专题复习—微专题6 电学“比值”、“极值”及“取值范围”问题(含答案)

人教版中考物理专题复习—微专题6  电学“比值”、“极值”及“取值范围”问题(含答案)

中考物理二轮微专题复习微专题6 电学“比值”、“极值”及“取值范围”问题1. 如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1,A2为实验室用电流表(接线柱上标有“-”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调节滑片P,使两电流表指针所指位置相同。

下列说法正确的是( )A.电流表A1与A2的示数之比为1∶4B.通过R0与R1的电流之比为4∶1C.R0与R1两端的电压之比为1∶4D.R0与R1的阻值之比为4∶12. 为测量小灯泡的电功率,某实验小组选用了如图所示的电路图进行实验,其中小灯泡上标有“2.5V 0.5W”的字样(灯丝的电阻随温度的升高而变大),电源的电压恒为4.5V,则下列说法不正确的是( )A.当小灯泡正常发光时,电路中的电流为0.2AB.当小灯泡正常发光时,滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为4∶5C.当小灯泡正常发光时,10min内电路消耗的总电能为300JD.当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时,其实际功率大于0.125W3. 如图甲所示,电源两端电压不变,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻。

当开关S闭合后,逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值,根据电压表与电流表的示数,绘制的图象如乙图所示。

下列判断正确的是( )甲乙A.电源两端电压为10VB.定值电阻R2的电阻值为40ΩC.滑动变阻器R1接入电路的最大阻值为120ΩD.电路消耗电功率的最大值为7.2W4. 如图所示,电源电压为4.5V且保持不变,两电压表的量程均为0~3V,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L标有“3V 1.5W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器标有“20Ω1A”字样,闭合开关S,移动滑片P,在保证电路中各元件都不损坏的情况下,下列说法不正确的是( )A.电流表示数的变化范围是0.25A~0.5AB.电压表V1示数的变化范围是1.5V~3VC.电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.375W~1.5WD.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3Ω~20Ω5. 电阻R1=12Ω,R2=4Ω并联在同一电路上。

电压变化量与电流变化量的比值

电压变化量与电流变化量的比值

电压变化量与电流变化量的比值串联电路的动态分析中,会遇到电阻两端电压变化量与经过电阻的电流变化量的比值问题。

我们一般定义变压 U 的变化量称为,电流的变化量为,R1两端的电压变化量就是,R2两端的电压变化就是。

U1U2R1 R2对于上图,假设电路中只有两个电阻,所以我们认为总电压一定。

求解 , 。

解法一:利用公式得到对应的物理量,再求解(1)对于R1电阻,本身的欧姆定律就是满足U1=R1I----------①改变一次 R2得新的式子 U ’1=R 1I ’---------②①-②,得到U1-U ’1=R1I-R1I ’ 所以(2)对于R 2电阻,依旧应该满足U 2=R 2I---------③改变一下 R2电阻,也可以得到 U ’2=R ’2I ’---------④仿效上面,得到U 2-U ’2=R 2I-R ’2I ’但是这个式子里面的电阻也变化了,无法得到类似结果。

但是总电压 U0是恒定的,于是我们分析整个电路。

IR 1+U 2=U 0---------③I ’R 1+U ’2=U 0----------④ ③-④得到 IR -I ’R +U 2 -U ’ 2 =U -U1 1 0 (I-I ’)R1+(U 2-U ’2)=0所以。

结果说明,其实 ,也就是说两个电阻两端的电压变化量之和为零,但是绝对值是一样的大的。

因为总电压是恒定的,一个电阻分得的电压越大, 另一个分得的电压就 越少,这和实际也是符合的。

解法二:按照数学函数的性质求解其实就是以电流为变量的电压函数的斜率,所以不妨找到对应的数学函数式子,再找出对应的斜率,问题就能解决。

前面已经说过,U1=R1I,这就是U1满足的函数式,R1就是斜率,所以得到而整个电路满足IR1+U2=U0,可以改写为U2=-R1I+U0,-R1就是斜率得到。

中考电学变化量题型解题方法总结(精华)

中考电学变化量题型解题方法总结(精华)

电学变化量问题知识点一:两个电阻组成的串联电路(一) 电压变化量之间的关系➢当滑片向右滑动时,R 2增大,R 总增大,I 减小,电压表V 1的示数减小,电压表V 2的示数增加。

➢因为电源电压保持不变,所以电压表V 1示数的减少量等于电压表V 2示数的增加量,即21U U ∆=∆(二) 变化量之间的比值(三) 结论: ➢电源电压保持不变,所以21U U ∆=∆;➢ 定值电阻两端的电压变化量与电流变化量的比值不变,比值为此定值电阻,即IU R ∆∆=11 ➢滑动变阻器两端的电压变化量和电流变化量之比等于除滑变之外其他定值电阻,即IU R ∆∆=21知识点二:三个电阻组成的串联电路(一) 电压变化量之间的关系➢ 电源电压保持不变U U U U =++321 312U U U ∆+∆=∆∴,➢ 在R 1、R 2两端并联一个电压表V 4,UU U =+3434U U ∆=∆∴;➢ 在R 2、R 3两端并联一个电压表V 5,U U U =+51 15U U ∆=∆∴(二) 变化量之间的比值(三) 结论:➢ 电表示数之比的变化情况由电压表所测的电阻决定,如果测的是定值电阻,则示数之比不变;如果测的是滑动变阻器,则示数之比的变化情况与电阻的变化相同。

➢ 变化量之比均为定值电阻,所以变化量之比都不变。

定值电阻两端的电压变化量和电流变化量之比等于其定值电阻,滑动变阻器两端的电压变化量和电流变化量之比等于除滑变之外其他定值电阻(之和)。

(四) 变化量大小比较 已知321R R R >>,则321,,U U U ∆∆∆的大小关系为:312U U U ∆>∆>∆(五) 比例计算312131U U U U R R ∆∆== 知识点三:电功率变化量(一)定值电阻电功率的变化量②……………①……………12111211R I P R I P '='=1211111111111212112112111R I UI U U I R I R I I R I I I I R I I R I R I P P P ⋅∆>∆⋅∆>⎪⎭⎫ ⎝⎛+'⋅∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛+'⋅∆=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+'⎪⎭⎫ ⎝⎛-'=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-'=-'=-'=∆同理:1211R U I I U P ∆>⎪⎭⎫ ⎝⎛+'⋅∆=∆(二) 总功率的变化量I U P ∆⋅=∆【题型分类】1.同类变化量大小比较2.电表示数之比与电表变化量之比3.变化量计算4.电功率变化量【专题讲练】1. 同类变化量大小比较(2011延庆一模)11.图4是小李探究电路变化的实验电路,其中R1、R2为定值电阻,R0为滑动变阻器,R max为滑动变阻器的最大阻值。

推导电流与电压的关系的推导

推导电流与电压的关系的推导

推导电流与电压的关系的推导电流与电压是电学中两个基本的物理量,它们之间存在着一定的数学关系。

本文将通过推导的方式,探讨电流与电压之间的关系。

在电路中,电流是电荷在单位时间内通过截面的数量,用符号I表示,单位是安培(A)。

而电压是单位正电荷在电场中所具有的势能差,用符号U表示,单位是伏特(V)。

假设在电路中有一个电阻器(Resistance),其电流为I,电压为U。

根据欧姆定律(Ohm's Law),电流和电压之间存在着线性关系,可以表示为:U = IR其中,R为电阻器的电阻值。

为了推导电流与电压的关系,我们需要回顾一下电阻器的特性。

根据欧姆定律,电阻器的电阻值R等于电阻器两端的电压U与电流I的比值:R = U/I将这个等式代入欧姆定律的式子中,得到:U = (U/I) * I简化后可以得到:U = U这个式子说明了电流和电压之间的直接关系。

即电流和电压成正比。

当电阻器的电阻值保持不变时,电压的变化将导致电流的相应变化。

我们可以进一步推导出电流与电压之间的数学关系。

假设有两个电阻器,电阻值分别为R1和R2,它们串联连接在电路中。

根据串联电路的特性,电流在电路中保持不变,即I1 = I2。

根据欧姆定律,可以得到:U1 = I1 * R1U2 = I2 * R2但是由于I1 = I2,故U1/R1 = U2/R2,即两个电阻器的电压与电阻值的比值相等。

这个结论说明了电阻器在串联连接时,电压和电阻值之间存在着线性关系。

当电阻值较大时,电压也相应增大;当电阻值较小时,电压也相应减小。

类似地,如果两个电阻器并联连接在电路中,根据并联电路的特性,电压在电路中保持不变,即U1 = U2。

根据欧姆定律,可以得到:I1 = U1 / R1I2 = U2 / R2但是由于U1 = U2,故I1/R1 = I2/R2,即两个电阻器的电流与电阻值的比值相等。

这个结论说明了电阻器在并联连接时,电流和电阻值之间存在着线性关系。

完整word初中物理电路范围比值问题

完整word初中物理电路范围比值问题

初中物理电路范围、比值问题一、范围问题1、如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡标有“3V 1.5W”字样,电流表的量程是0~0.6A,滑动变阻器的规格是“50Ω1A”,为了保证电路各元件都能安全使用,则滑动变阻器连入电路的阻值范围是()A.14Ω~50Ω B.18Ω~50Ω C.0Ω~14Ω D.14Ω~18ΩUR=5Ω,且保持不变,定值电阻=4.5V,2、如图所示电路中,电源电压1R最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,变阻器电压表量程为0~23V。

为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( )A.0Ω~10ΩB.0Ω~20ΩC.5Ω~20ΩD.2.5Ω~10Ω滑动,,且保持不变,电阻R=20Ω3、如图所示电路中,电源电压为10V1在滑动变阻器上滑动时,电,则当滑片PR的最大阻值是30Ω变阻器2)流表、电压表上示数变化的范围分别是(0V ~0V B.0.2A~0.3A 6V~A.0.2A0.5A 6V~6V~10V D.0.2A~0.5A 4C.0.2A~0.5A 4V~,电压表4.5V、某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为4忽略灯丝(1.25W”字样LΩ lA”,灯泡标有“2.5V量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20)电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是(0.5A 0.18A~A.电路中电流变化的范围是 10ΩB.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~0.162W C.灯泡的最小功率是2.25WD.该电路的最大功率是,改变P如图所示的电路,电源电压不变,当开关S闭合后,移动滑片、5,同时2V滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数从6V变化到阻值和电源电压R0.5A变化到1A.定值电阻观察到电流表的示数从0)分别为(10V .16Ω, C.8Ω,10V DΩ,A.4Ω,8V B.612V0~50Ω,若电压的示、如图所示,R为一个滑动变阻器,其阻值范围是6 ?则(1)R=1Ω,数为1.5V,电流表的示数为0.75A,R电源电压U=12V,21,为了保证两表的安全,滑动变阻器连0~3A2)如果电压表的量程为0~3V,电流表的量程为(入电路的电阻值最少不能小于多少?RR32R1AV U表示数V表示数为0.5A,A0~50Ω,7、如右图,电源电压为18VR是的变阻器,合上S后,2 R和变阻器接入电路中部分的电阻是多少。

初中物理专题复习26欧姆定律的应用(解析版)

初中物理专题复习26欧姆定律的应用(解析版)

专题26 欧姆定律的应用(一)【考点预览】考点1 欧姆定律的应用 考点2 动态电路分析 考点3 欧姆定律图像问题考点1 欧姆定律的应用【经典真题】把一根粗细均匀的电阻丝弯成等边三角形ABC,如图所示,图中D 为AB 边的中点,如果C 、D 两端的电阻为9Ω,则A 、B 两端的电阻是( )A. 36ΩB. 12ΩC. 8ΩD. 1Ω则原来的电阻R 为:18Ω236Ω⨯=ab 两端的电阻为:原电阻的三分之一与原电阻的三分之二并联后的等效电阻,即 故选C 。

【常用结论】(1)串联电路电阻: n R R R R +⋯++=21; (2)并联电路电阻: n R R R R111121+⋯++=只有两个电阻并联时: R 总=R 1R 2R 1+R 2(和分之积)【易错点】(1)并联后的总电阻小于任一支路电阻(电阻越并越小); (2)两个相等的电阻并联,总电阻等于支路电阻的一半。

【经典变式练】1. 铭牌为“6V 0.5A”的某用电器接在9V 的电源上,为了使该用电器正常工作,需 联一个________Ω的电阻。

【答案】 串 6【详解】[1][2]根据串联电路的分压特点可知,要使小灯泡在9V 的电源上正常发光时应串联一个电阻分压,此时小灯泡两端的电压为6V ,串联电路中总电压等于各分电压之和,电阻两端的电压UR =U ﹣U L =9V ﹣6V=3V串联电路各处的电流相等,电阻的阻值:R =L 3V=0.5A R R RU U I I =6Ω 2. 如图所示,阻值为20Ω的电阻R 单独接入电路,电流表的示数为0.3A ,如果需要使流过R 的电流减小为0.2A ,可以 联一个 Ω的电阻。

【答案】 串 10【详解】 阻值为20Ω的电阻R 单独接人电路,电流表的示数为0.3A ,电源电压U=IR=0.3A×20Ω=6V;如果需要使通过R 的电流减小为0.2A ,需要给R 串联一个电阻,此时电路的电流I'=0.2A , 串联电阻R 总=UI =6V0.2A =30Ω,R 串=30Ω-20Ω=10Ω。

中考物理欧姆定律问题-经典压轴题及答案

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一、初中物理欧姆定律问题1.如图是一款外出购物好帮手电子秤,它的工作原理如图甲,其中E为干电池;电子秤示数表盘由电流表A改装而成;R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝,滑片在a端时,电流表示数为0.6A;在b端时,电流表示数为0.15A.C是一根弹簧,其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示.(挂钩的重力不计,g取10N/㎏,不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端).下列说法正确的是()A.该电子秤中R0阻值为0.5ΩB.闭合开关,不称重物时电阻R0两端电压为6VC.电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8WD.当电路中的电流为0.3A时,电子称称重示数为4kg【答案】C【解析】【分析】【详解】滑片在a端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流I a=0.6A,由I=可得,电源的电压:U=I a R0=0.6A×R0,滑片在b端时,R与R0串联,电路中的电流I b=0.15A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I b(R+R0)=0.15A×(15Ω+R0),因电源的电压不变,所以,0.6A×R0=0.15A×(15Ω+R0),解得:R0=5Ω,A错误;则电源电压U=I a R0=0.6A×5Ω=3V,所以,不称量重物时R0两端的电压为3V,B错误;当滑片在a端时,电阻R0消耗的电功率最大,则P最大=I a2R0=(0.6A)2×5Ω=1.8W,在b端时,电阻R0消耗的电功率最小,则P最小=I b2R0=(0.15A)2×5Ω=0.1125W,所以,电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8W,C正确;当电路中的电流为O.3A处时,电路中的总电阻:R 总===10Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器连入电路的阻值:R′=R总﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,由题意可知,此时弹簧的压缩量:L=×5Ω=2cm,由图象可知,此时弹簧所受压力为20N,即G=F=20N,由G=mg可得,物体的质量:m===2kg,故D错误.故选C.2.如图电路,电源电压不变,闭合S,当滑片P从a端向b端滑动时()A.电压表V1示数与电流表A示数比值不变B.电流表A示数变大,电压表V2不变C.电压表V1示数与电流表A示数的乘积增大D.电压表V2示数与电流表A示数的乘积不变【答案】AC【解析】【分析】【详解】A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流,电压表V1示数与电流表A示数比值为定值电阻R1的阻值,所以其比值不变,故A正确;B.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,R2接入电路中的电阻变小,所以分得的电压变小,即V2示数变小;电路中的总电阻变小,所以电路中的电流变大,即A示数变大,故B错误;C.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,R2接入电路中的电阻变小,V2示数变小,所以V1示数变大,电流表A的示数也变大,所以电压表V1示数与电流表A示数的乘积增大,故C正确;D.电压表V2示数与电流表A示数的乘积为滑动变阻器R2的功率22222221112211222()()42U U U P I R R R R R R R R R R R R ====+-+++ 由上式可知,R 2的电功率随着R 2阻值的变化而变化,当R 2与R 1阻值相等时,R 2功率最大,故D 错误。

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