2023年上海九年级物理中考知识点复习经典例题讲解专题10 电学压轴之4 电压表、电流表变化范围
2023年中考物理冲刺复习知识点电学

电学是物理学的一个重要分支,学习电学知识对于中考物理的复习非常重要。
以下是2024年中考物理冲刺复习的电学知识点:一、电路基本概念1.电流:单位时间内通过导体截面的电荷量,电流的方向由正电荷的流动方向决定。
2.电压:单位电荷所具有的势能,表示电能转化为其他形式能量的能力。
3.电阻:导体对电流的阻碍程度,单位是欧姆(Ω),与导体的材料、截面积和长度有关。
4.串联电路:将电器依次连接,电流在各个电器中相同,电压在各个电器中分担。
5.并联电路:将电器并排连接,各个电器具有相同的电压,电流在各个电器中分担。
二、欧姆定律1.欧姆定律的表达式:U=IR,其中U为电压,I为电流,R为电阻。
2.电功和功率:-电功:电路中电能的转化过程,可以用公式W=UIt来计算,其中W为电功,U为电压,I为电流,t为时间。
-功率:单位时间内电路所消耗或转化的电能,可以用公式P=UI来计算,其中P为功率,U为电压,I为电流。
三、欧姆定律的应用1.计算电路中的电流、电压和电阻。
2.根据电流和电阻计算电路中的电压。
3.根据电流和电压计算电功。
4.根据电压和电流计算功率。
四、电阻的分类1.导体和绝缘体:导体具有较低的电阻,绝缘体具有较高的电阻。
2.可变电阻和定值电阻:可变电阻可以调节电阻的大小,定值电阻的电阻值是固定的。
3.热敏电阻和光敏电阻:热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化,光敏电阻的电阻值随光照强度的变化而变化。
五、欧姆定律在串联电路和并联电路中的应用1.串联电路中,总电阻等于各个电阻的和:R=R1+R2+R3+...2.串联电路中,总电压等于各个电压的和:U=U1+U2+U3+...3.并联电路中,总电阻等于各个电阻的倒数之和的倒数:1/R=1/R1+1/R2+1/R3+...4.并联电路中,总电流等于各个支路的电流之和:I=I1+I2+I3+...六、简单电路的应用1.阻值相同的电阻串联电路:总电阻等于单个电阻的阻值乘以电阻的个数。
上海市初三物理复习电学讲义(教师版)精选全文

知识梳理一、电路1.我们把电源、电键和用电器用导线连接起来组成的电流的路径,叫做电路。
2.电路的三种状态:(1)通路:处处连通的电路(2)断路(开路):断开的电路(3)短路:不经过用电器,把导线直接连接在电源两极,电路中会有很大的电流,可能把电源烧坏。
3.电路的连接方式:(1)串联电路:用导线把用电器元件逐个、顺次连接起来的电路。
(2)并联电路:用导线把用电器并列接在电路中的两点之间的电路。
二、电荷量1.定义:电荷的多少叫电荷量,简称电量。
符号:Q。
2.单位:库仑,简称库。
符号:C。
三、电流1.电流的形成:导体中自由电荷定向移动形成电流。
规定:为了研究问题的方便,把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
2.定义:每秒内通过导体横截面的电量叫做电流。
符号:I。
3.公式:I=Q/t,I表示电流强度,Q表示通过导体横截面的电量,t表示通电时间。
单位:国际单位制中基本单位是安培,简称安(A)。
常用单位有毫安(mA)、微安(μA)。
4.测量工具:电流表。
5.电流特点:(1)串联电路中,电流处处相等,即:I1=I2=I3=…=I n(2)并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和,即:I=I1+I2+…+I n四、电压1.电压的作用:电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。
符号:U。
2.电源使导体的两端产生电压,是提供电压的装置。
3.单位:国际单位中基本单位是伏特,简称伏(V)。
常用单位有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
4.几种常见电压值:(1)一节干电池的电压1.5伏(2)一节蓄电池电压2V(3)家庭电路电压220V(4)对人体的安全电压不高于24V5.测量工具:电压表。
6.电压特点:(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2+…+U n。
(2)并联电路中,各支路两端的电压相等,即U=U1=U2=…=U n。
五、电阻1.定义:导体对电流的阻碍作用叫做电阻。
符号:R。
2023年上海市九年级物理中考知识点复习经典例题讲解专题10 电学压轴之5 电源可变

题型十:电源可变类问题例21.(★★★)在图(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,所用电表均为图(b)所示规格。
①若电源电压为3伏,闭合电键S,求通过电阻R1的电流I1。
②现电路中的电源电压可变:(a)若滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”的字样,求为保证通过干路的电流达到最大时,电源所需的最小电压U min。
(b)若滑动变阻器R2标有“5Ω 3A”的字样,求在电源电压可变范围内,通过电阻R1的最大电流I1max。
【考点】电源可变类问题【解析】①I1=U1/ R1=3伏/10欧=0.3安② (a) I1=I-I2=3安-1安=2安U1=I1R1=2安×10欧=20伏(b) 通过电阻R1的电流最大时I=3安 R2=5欧I1max R1=I2R2I1max R1=(I-I1max)R2I1max×10欧=(3安-I1max)×5欧I1max=1安【答案】0.3安;20伏;1安【教学建议】本题关键之处在于第二问,(a)问中 R2电流最大2A,R1电流最小1A,故最小电压20V。
(b)问中R1的最大电流I1max受到干路最大电流限制,故当干路电流3A时利用并联等压列方程解题。
例22.(★★★)如图所示,灯L上标有“12V 3.6W”,定值电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”。
(1)闭合S1、S2,灯L正常发光。
电流表、电压表的量程分别为0~3A,0~15V,求:①灯正常发光时的电阻;②滑动变阻器允许连入的阻值范围。
(2)断开S1、S2,用一个新的电源去替代原来的电源,电流表、电压表的量程分别为0~0.6A,0~3V。
移动滑动变阻器的滑片过程中,要求两个电表先后均能达到满刻度,且电路正常工作。
求允许替换电源的范围。
【考点】电源可变类问题【解析】(1)闭合S1、S2,灯L、 R2并联。
①I L=P/U L=3.6瓦/12伏=0.3安R L= U L/I L=12伏/0.3安 =40欧②当滑动变阻器达到允许通过的最大电流1安时,电流表是安全的。
上海中考物理电学压轴题

3
(b) 求:分别达到图 13 所示的电表示数时,变阻器 R2 所消耗的电功率 P2。
序号 甲 乙 丙 替换的方案 用 5Ω 的定值电阻替换电阻 R1 用 20Ω 的定值电阻替换电阻 R1 用“10Ω 1A”的变阻器替换变阻器 R2 0 0 1 0.2 A 2 0.4 0.6 图 13 30 0 5 1 V 10 2 3 15
R1
R2
A
V
S (a) (b) (c) 图 11
所示。求:现用定值电阻 R0 来替换电阻 R1,电流表使用 0~3A 量程,在各电路元件均安全工作的条件下,要求每 次改变变阻器滑片 P 的位置,都能使电流表 A 与电压表 V 的指针改变的角度相同。 详解: 第一 符合上述条件和要求时,电压表所用量程为 (3) V ,定值电阻 R0 的阻值为 (4) 欧。 第二 符合上述条件和要求时,变阻器 R2 连入电路电阻的最小值及电流表示数的最小值。 电压表所用量程为 0‐15V,否则 R0 =0.1k/0.1k=1 (k 在这里是指电表偏离的格子数)
图 7 S
a
R1
b
P R2 A
c
;பைடு நூலகம்若 V 表取 0‐15V, 我们把它安排在 bc 之间, 发现电流表不安全, 因为 V 表要满偏, 此时 15V/20 >0.6A,
2
所以不能接在 bc 之间;如果接 ab 之间,同样的道理,替换电阻 20 电流表不安全(因为 V 表要满 ; 表面上看 30 可以, 因为 15V/30 <0.6A, 但是我们说 30 也是错误的, 偏, 此时 15V/20 >0.6A) 【题 因为它无法满足电流表满偏,30 0.6A>15V,此时 V 表不安全;所以我们不能接 0‐15 V 的量程。 型:同学们要注意检查,满足题干要求和电表安全】所以我们只能接 0‐3V,只能接在 bc 之间,替换 电阻也只能选择 30 。 第三步, RP 最小值是当电流为 0.6 安时,此时有 RP min =20V/0.6A‐30 =3.3 ;
2023年上海市九年级物理中考知识点复习经典例题讲解专题4 动态电路之1 串联

题型一:串联电路R 型【考点】串联电路动态分析【解析】如图所示电路,R l 与R 串联,V 1测R l ,V 2测R ,当S 闭合后,滑动变阻器滑片自b 向a 端移动时,R 变小,I 变大,U 1变大,因为==1211U U U /I R ∆∆∆∆,,所以V 2示数的变化量与A 示数的变化量的比值即为R 1。
【答案】变大;不变【教学建议】要求学生先判断电路类型,并对每个电表测量对象判断清楚,然后再进行动态 分析就不难了。
【考点】串联电路动态分析【解析】(1)由图可知,R 1和R 2串联,电压表V 测总电压,不变,V 1测量R 1两端的电压,V 2测量R 2两端的电压,电流表测电路总电流;(2)由滑片的移动可知滑动变阻器电阻的变小,从而可知总电阻变小,由欧姆定律可得出电路中电流变大;所以A 示数变大;(3)因为电流例2.(★★★)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S ,当滑动变阻器的滑片P 向左移动时,电流表A 的示数将 ,电压表V 的示数将 ,电压表V 2的示数将 ,电压表V 与电压表V 1示数的差值跟电压表V 2示数的比值 。
(均选填“变小”、“不变”或“变大”)例1.(★★★)如图所示电路中,电源电压恒定,R l 为定值电阻,R 为滑动变阻器。
S 闭合后,滑动变阻器滑片自b 向a 端移动,V 1的示数将 ,V 2示数的变化量与A 示数的变化量的比值将 (均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
经典例题变大,根据欧姆定律,R1两端的电压V1变大,再根据串联电路电压的特点可知V2变小;(4)由串联电路的电压规律可得出电压表V与电压表V1示数的差值就是V2,所以跟电压表V2示数的比值不变。
【答案】变大;不变;变小;不变【教学建议】对于最后一问的比值,先让学生写出它的表达式,然后进行分析简化,就会发现这个比值就是1,所以就顺利解答了。
题型二:串联电路S 型例3.(★★★)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电路中各元件都完好。
2024年中考物理专题复习—电学压轴欧姆定律极值范围题

2024年中考物理专题复习—电学压轴欧姆定律极值范围题一、○V 并联在滑变两端诀窍:①max min min I R U ⇒⇒;②max max min U R I ⇒⇒——流阻压,大小小;反过来,大大小逻辑:根据U I R=知:若U 不变,则R ↑→I ↓;R ↓→I ↑例1.如图所示的电路中,电源电压U=4.5V 且保持不变。
电阻R 1=3Ω,变阻器R 2的最大值为10Ω,电流表量程为0~0.6A ,电压表量程为0~3V 。
为保证电路安全,变阻器连入电路的阻值范围是()A.0~10ΩB.4.5~6ΩC.3~10ΩD.4.5~10Ω解析:max 2mi n n mi 4.5V 7.50.6A 7.53 4.0.6A5I R R ⇒===⇒=Ω-Ω=ΩΩ答案:B 。
变式1.如图所示,电源电压为4.5V ,电压表量程为0~3V ,电流表量程为0~0.6A ,滑动变阻器规格为“20Ω1A ”,小灯泡L 标有“2.5V 1.25W ”(灯丝电阻不变)。
在保证小灯泡L 电流不超过额定电流,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是()①小灯泡的额定电流是0.6A②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是10~20Ω③电压表示数变化范围2~3V④电流表示数变化范围0.3~0.5A A.只有②④正确 B.只有②③正确 C.只有③④正确 D.只有①③正确解析:①1.25W ===0.5A2.5V L L L P I U 额额额, 2.5V ==50.5AL L L U R I =Ω额额②max m m i in n 4.5V 90.5A 0.5A 954I R R ⇒==⇒=Ω-ΩΩΩ==滑③U Rmin =4.5V -0.5A ×5Ω=2V ,U Rmax =3V④min 3V 0.3A 10I ==Ω,I max =0.5A 答案:C 。
变式2.如图所示,电源电压为5V ,电压表量程为0~3V ,电流表量程为0~0.6A ,滑动变阻器规格为“20Ω1A ”,定值电阻R 1标有“6Ω0.5A ”。
上海初三物理知识点电学

上海初三物理知识点电学电学是初三物理课程中的重要组成部分,涵盖了电流、电压、电阻、电路、电功率等基本概念和原理。
以下是上海初三物理电学部分的知识点概述:1. 电流:电流是电荷的流动,通常用安培(A)作为单位。
电流的产生需要有电压差,即电势差。
2. 电压:电压是推动电流流动的原因,单位是伏特(V)。
电压可以类比为水压,是电场力作用下电荷移动的驱动力。
3. 电阻:电阻是阻碍电流流动的物理量,单位是欧姆(Ω)。
电阻的大小与材料的性质、长度和截面积有关。
4. 欧姆定律:欧姆定律是描述电压、电流和电阻之间关系的定律,公式为 \( V = IR \),其中 \( V \) 是电压,\( I \) 是电流,\( R \) 是电阻。
5. 串联电路:在串联电路中,所有元件首尾相连,电流在各个元件中是相同的,总电压等于各个元件电压之和。
6. 并联电路:在并联电路中,各个元件两端并联在一起,电压在各个元件上是相同的,总电流等于各个元件电流之和。
7. 电功率:电功率是描述电流做功快慢的物理量,单位是瓦特(W)。
电功率的公式为 \( P = IV \),其中 \( P \) 是功率,\( I \) 是电流,\( V \) 是电压。
8. 电能:电能是电流通过电路时所做的功,单位是焦耳(J)。
电能的计算公式为 \( W = Pt \),其中 \( W \) 是电能,\( P \) 是功率,\( t \) 是时间。
9. 电容器:电容器是一种能够存储电荷的元件,其单位是法拉(F)。
电容器在充电和放电过程中,电荷和电压之间存在线性关系。
10. 电磁学基础:电磁学是研究电和磁之间相互作用的学科。
例如,奥斯特实验表明电流周围存在磁场;法拉第电磁感应定律描述了变化的磁场可以产生电流。
11. 安全用电:了解安全用电的知识,包括不接触高压带电体,不靠近高压电磁场,正确使用电器等。
这些知识点构成了初三物理电学部分的基础框架,学生需要通过实验和练习来加深对这些概念的理解和应用。
2023年上海市九年级物理中考知识点复习经典例题讲解专题10 电学压轴之1 阻值范围

经典例题题型一:阻值范围例1.(★★★)在图(a)所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1的阻值为5欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”,闭合电键S后电压表示数如图(b)所示。
①求通过电阻R1的电流I1。
②求此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。
③移动滑片P,在确保电路中各元件正常工作的前提下,求电压表示数的变化范围,以及滑动变阻器R2接入的阻值范围。
【考点】串联之移动滑片P带来的电表与阻值范围问题【解析】①I1=U1/R1=(U−U2)/R1=(18伏−10伏)/5欧=1.6安②串联I=I1=I2=1.6安P2=U2I2=10伏×1.6安=16瓦③I max=2安R2min=U/I max−R1=18伏/2安−5欧=4欧U2min=I max R2=2安×4欧=8伏U2max=15伏I min=(U−U2max)/R1=(18伏−15伏)/5欧=0.6安R2max=U max/I min=15伏/0.6安=25欧电压表V的范围8伏—15伏;R2的范围是4欧—25欧。
【答案】1.6安;16瓦;电压表V的范围8伏—15伏;R2的范围是4欧—25欧【教学建议】本题关键之处在于第三问,电阻最小值受电流最大值限制,电阻最大值受电压表量程限制,确定电阻“因”自然能确定电压示数“果”。
例2.(★★★)在如图所示的电路中,电源电压为20伏,电阻R1的阻值为15欧,滑动变阻器标有“50Ω,1A”的字样,电压表的量程为“0~3V”或“0~15V”。
闭合电键后,电路正常工作。
求:(1)当电压表V的示数为14伏时,电路中的电流。
(2)在滑片移动的过程中,求电路中电流的变化范围。
(3)若在电路中再串联一个电流表(电流表选用0~0.6安的量程),要使电路中的电流变化量最大,求滑动变阻器连入电路中的阻值范围。
【考点】串联之电流限制阻值范围问题【解析】(1)U1=U-U2=20伏-14伏=6伏I1=U1/R1=6伏/15欧=0.4安(2)U2max=15伏U1min=U-U2max=20伏-15伏=5伏I1min =U1min/R1=5伏/15欧=0.3安滑动变阻器允许通过的最大电流为1安所以 0.3安≤I≤1安(3)I max=0.6安R min=U/I max=20伏/0.6安=33.3欧R2min=R min-R1=33.3欧-15欧=18.3欧U2max=15伏U1min=U-U2max=20伏-15伏=5伏I1min=U1min/R1=5伏/15欧=0.33安R2 max=U2 max/I1min=15伏/0.33A=45欧所以 18.3欧≤R2≤45欧【答案】0.4安;0.3安≤I≤1安;18.3欧≤R2≤45欧【教学建议】本题关键之处在于第三问,电流最小值受滑动变阻器最大值限制,而滑动变阻器阻值最大受电压表量程限制,电流最大值受电流表量程与滑动变阻器最大电流限制,需综合考量。
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题型六:替换电阻问题类电压表示数变化范围例13.(★★★)在如图所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧。
闭合电键S后,电流表A的示数如图(a)所示。
①求电阻R1两端的电压U1。
②求电阻R2的阻值。
③现选择标有“10Ω 2Α”、“50Ω 1.5Α”字样的滑动变阻器替换电阻R2,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,电压表示数的变化量最大(电压表的表盘如图(b)所示)。
问:选择哪一个变阻器替换电阻R2?求出相应电压表的变化范围。
【考点】替换电阻问题类电压表示数变化范围【解析】①U1=I1R1=0.8安×10欧=8伏②U2=U总-U1=18伏-8伏=10伏R2=U2/I2=10伏/0.8安=12.5欧③选择变阻器“50Ω 1.5A”U1大=IR1=1.5安×10欧=15伏U2小=3伏U2大=I小R2大=[18伏/(60欧)]×50欧=15伏电压表变化范围:3~15伏。
【答案】①8伏②12.5欧③选择变阻器“50Ω 1.5A”电压表变化范围:3~15伏【教学建议】本题关键之处在于第三问,学生会在选配滑动变阻器时纠结,而本题只需分两种情况解题,与其纠结不如直接分类解题,会加快做题进度,提高正确率。
【考点】替换电阻问题类电压表示数变化范围【解析】①I =I 1=I 2=0.5AU 1=I 1R 1=0.5A ×12Ω=6V②U 2=U -U 1=18V -6V =12VP 2=U 2I 2=12V ×0.5A=6W③B R 1R 2= U 2/I =12V/0.5A =24Ω当I =0.6A 时,U 2最大=IR 2=0.6A ×24Ω=14.4V当R 1=150Ω时,RR U U 11= V U R R U 51.152415015011=Ω+ΩΩ== 所以,U 1最大=15V ,U 2最小=U -U 1最大=18V -15V =3V△U 2=U 2最大-U 2最小=14.4V -3V =11.4V例14.(★★★)如图所示的电路中,电源电压为18伏,定值电阻R 1的阻值为12欧,闭合电键S ,电流表的示数为0.5安。
电流表、电压表的表盘如图(a )、(b )所示。
求:① 电阻R 1两端的电压; ②电阻R 2消耗的电功率;③现有两个滑动变阻器,A :“50欧 2安”和B :“150欧 1安”,请选择其中一个替换定值电阻R 1或R 2。
要求:选择适当的量程,闭合电键后,移动变阻器的滑片,在保证各元件都能正常工作的情况下,使电流表和电压表V 1都能达到各自的最大值,且使电压表V 2的变化量最大。
第一,为满足上述要求,应选用滑动变阻器__________(选填“A”或“B”)替换定值电阻___________________(选填“R 1”或“R 2”)。
第二,算出电路中电压表V 2的最大变化量△U 2。
【答案】①6V ②6W ③ B R1 11.4V【教学建议】本题关键之处在于第三问,分类讨论有四种,所以需要排除不可能情况,如果电流表和电压表V1同时达到最大,故R1需为5或25欧,故需要替换掉R1,考虑A表最大0.6A 时选B即可,V2示数最大受V2量程与最大电流0.6A限制,综合考量电流0.6A取到V2最大,V2示数最小值受V1最大值与R滑最大值限制,综合考量V1最大值取到V2最小值。
题型七:替换电阻问题类电流表示数变化范围例15.(★★★)在图(a)所示电路中,电源电压可在6~12伏范围内调节,电阻R1的阻值为10欧。
①求通过电阻R1的最小电流I1最小。
②若通过变阻器R2的电流为0.5安,求10秒内电流通过R2所做功的最大值W2最大。
③现有标有“20Ω 2A”、“50Ω 1A”字样的滑动变阻器可供选择,有一个表盘如图(b)所示的电流表可接入电路。
若电源电压调至某一数值且保持不变,当选用标有字样的变阻器替换R2,并把电流表接入点时(选填“M”、“N”或“M、N”),在移动变阻器滑片P的过程中电流表示数的变化量ΔI最大。
求电流表示数的最大变化量ΔI最大。
【考点】替换电阻问题类电流表示数变化范围【解析】①I1最小=U最小/ R1=6伏/10欧=0.6安②W2最大=U最大I2t=12伏×0.5安×10秒=60焦③“20Ω 2Α”;M、NI2最小=U最小/ R2最大=6伏/20欧=0.3安∆I最大=∆I2最大=I2最大-I2最小=2安-0.3安=1.7安【答案】①0.6安②60焦③“20Ω 2Α”;M、N 1.7安【教学建议】本题关键之处在于第三问,由于量程限制电流表接在N处电流变化量大于等于接在M处电流变化量,当电源电压大于10V时,N处电流变化量大于接在M处电流变化量,而此题电源电压6-12伏,取电源电压6V,故应接在M、N处,电流最大值2A ,电流最小值在滑动变阻器20欧时取到。
例16.(★★★)如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R l为30欧,滑动变阻器上标有“20Ω,2A”字样。
当电键S断开时,电路中的电流表示数如图所示求:①此时滑动变阻器连入电路中的电阻R2。
②闭合电键S后,通过电阻R l的电流I1。
③若用3欧或10欧的电阻R3替代R l,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表示数变化量最大,且电路元件正常工作。
应选R3为欧,并求出电流表示数最大变化量ΔI最大。
【考点】替换电阻问题类电流表示数变化范围【解析】①I2=1安R2=U2/I2=6伏/1安=6欧②I1 =U1/R1=6伏/30欧=0.2安③R3=10欧I最大=U/R3+2安=6伏/10欧+2安=2.6安I最小=U/R3+U/R2最大=6伏/10欧+6伏/20欧=0.9安ΔI最大=I最大-I最小=2.6安-0.9安=1.7安【答案】①6欧②0.2安③1.7安【教学建议】本题的综合性较强,不仅考查电流表的读数方法,还考查欧姆定律的应用、并联电路的电压规律。
解答此类题目首先要明确电路的结构类型,再根据不同电路的不同规律利用欧姆定律求解即可。
例17.(★★★)在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏不变,电阻R1的阻值为10欧,电阻R2的阻值为30欧。
电流表A的表盘如图 (b)所示。
闭合电键S后,求:①通过电路的电流I。
②电阻R1消耗的功率P1。
③现用标有“20欧 1安”字样的滑动变阻器R3,替换电阻R1或R2。
要求:(a)说出替换的电阻;(b)在移动变阻器滑片的过程中,电流表示数变化量△I的最大值,及变阻器连入电路阻值的范围。
【考点】替换电阻问题类电流表示数变化范围【解析】①R=R1+R2=(10欧+30欧)=40欧I=U/R=12伏/40欧=0.3安②U1=IR1=0.3安×10欧=3伏P1=U1I=3伏×0.3安=0.9瓦③(a)用滑动变阻器R3替换电阻R2;(b)I最大=1.0安I最小=U/ R最大=12伏/(10+20)欧=0.4安△I最大=1.0安—0.4安=0.6安R最小=U/I最大=12伏/1.0安=12欧R3最小=R最小-R1=12欧-10欧=2欧滑动变阻器R3的阻值范围为2~20欧。
【答案】①0.3安②0.9瓦③(a)用滑动变阻器R3替换电阻R2;(b)2~20欧【教学建议】本题关键之处在于第三问,实现目标电流最大值1A,电路电阻12欧,故应替换掉30欧,故滑动变阻器电阻最小为2欧。
例18.(★★★)在如图所示的电路中,电源电压为18伏且不变,电阻R1的阻值为15欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1.5A”字样,所用电表为学校实验室常用电表。
闭合电键S后,电流表的示数为0.4安。
①求电阻R1两端的电压U1。
②求电阻R1消耗的电功率P1。
③如果要使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同,且电路能正常工作。
第一,不改变电表量程,移动滑片P能否满足上述要求;若能,请说明滑片P 应向哪个方向移动;若不能,请简要说明理由。
第二,选择合适的电表量程,满足上述要求共有______种可能。
请另选一种满足上述要求的情况:电流表量程0~____安,电压表量程0~_____伏,并计算当满足上述要求时,电路中的电流大小I。
【考点】替换电阻问题类电流表示数变化范围【解析】①U1= I1 R1 =0.4安×15欧=6伏②P1=U1I1=6伏×0.4安=2.4瓦③能;向右;3,3;15;0.9安 (或3;3;1.125安)【答案】6伏;2.4瓦;能;向右;3,3;15;0.9安 (或3;3;1.125安)【教学建议】本题关键之处在于第三问,要使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同,R2取值1欧、5欧、25欧,如不改变量程,R2阻值需从30欧变为25欧,故能且向右滑动。
共有四种可能,其中V表取0-3V,A表0-0.6A不可行。
题型八:非替换电阻问题类电压表示数变化范围例19.(★★★)在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,闭合电键S,当滑动变阻器R2的滑片P移到某一位置时,电流表A的示数为0.4安。
①求R1两端的电压U1。
②求此时R2消耗的电功率P2。
③现有一个表盘如图(b)所示的电压表可接入电路。
当选用挡量程,并把电压表接入两点时,在移动滑动变阻器滑片P的过程中电压表指针偏转变化角度最大。
求此时滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【考点】非替换电阻问题类电压表示数变化范围【解析】①U1=R1 I1=10欧×0.4安=4伏②P2=U2 I2=(U− U1)I1=(6伏−4伏)×0.4安=0.8瓦③ 3V;CDU2=0 R2=0U2=3V R1∶R2=U1∶U2R2=(3V/3V)×10欧=10欧R2的范围是0欧—10欧。
【答案】4伏;0.8瓦;3V,CD,0欧—10欧【教学建议】本题关键之处在于第三问,电压表指针满偏需用小量程,且V表3V时电阻R2取到最大值,R2取0,电路安全,故R2的范围是0欧—10欧。
题型九:非替换电阻问题类电流表示数变化范围例20.(★★★)在如图所示的电路中,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。
闭合电键S,电路中电流为0.5安,电压表V1的示数为5伏,电压表V2的示数为10伏。
求:①电源电压U。
②电阻R1的阻值。
③选择合适的电表量程后,移动滑动变阻器R2的滑片P,使两电表分别能达到某量程的满刻度,且电路能正常工作,求电源消耗的电功率范围。
【考点】非替换电阻问题类电流表示数变化范围【解析】①U=U1+U2=5伏+10伏=15伏②R1=U1/ I=5伏/0.5安=10欧③P大=UI大=15伏×15伏/10欧=22.5瓦P小=UI小=15伏×12伏/10欧=18瓦电源消耗的电功率范围为18瓦~22.5瓦。