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1、电学综合复习一:欧姆定律例1. 干电池是我们实验时经常使用的电源,它除了有稳定的电压外,本身也具有一定的电阻。实际使用时,可以把干电池看成一个理想的电源(即电阻为零)和一个电阻r串联组成,如图20(a)所示。用图(b)所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻值。图中R=14,,开关S闭合时,电流表的读数I=0.2A,已知电源电压U=3V,求电源电阻r的大小。图20例2. 热敏电阻广泛应用于控制电路中,其阻值会随环境温度的改变而改变图21甲中,电源电压U =6V,A是小量程电流表,其允许通过的最大电流为0.02 A,滑动变阻器R的铭牌上标有“200 0.3 A”字样,Rt为热敏电阻,其阻值随环境温

2、度变化关系如图21乙所示。闭合开关S,求: (1)环境温度为10 、电路中电流为0.0l A时Rt两端的电压。(2)图甲电路可以正常工作的最高环境温度。图21拓展演练图221某导体两端的电压为10V时,通过它的电流是0.2A。导体的电阻为 ;如果将导体两端的电压增大到20V,通过导体的电流为 A,此时导体的电阻为 ;如果导体两端的电压为0V,通过导体的电流为 A,此时导体的电阻为 ,2. 甲、乙两地相距40千米,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线每千米的电阻为02欧。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表

3、的示数为30伏时,电流表的示数为05安,则短路位置离甲地的距离为( ) A10千米 B15千米 C。30千米 D40千米图233. 如图23所示,R0=10,电源电压不变。当在电路中再串联接入一个R1=30的电阻时,电流表的示数为I1=0.25A。求:(1)电源电压;(2)要使电流表的示数为I2=1.2A。需要在图中如何连接电阻?阻值为多大?图244.如图24所示的电路中,电源电压为6伏,且保持不变。电阻R1与R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,其阻值变化范围是020欧。(1)当S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为2伏,求电流表的示数。(2)当S1、S2都闭合,滑片P滑到a 端时

4、,电流表的示数为1.2安,求R2的阻值。5 研究表明,有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化,物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计,它可以用来测量很高的温度,其原理如图25所示。图中电流表量程为015mA(不计其电阻),电源的电压恒为3V,R为滑动变阻器,金属电阻作为温度计的测温探头,在t0时其阻值Rt随温度t的变化关系为Rt=100+0.5t(单位为)。 (1)若要把Rt放入温度为0处进行测量,使电流表恰好达到满量程电流15mA,则这时滑动变阻器R接入电路的阻值为多大? (2)保持(1)中滑动变阻器R接入电路的阻值不变,当把测温探头Rt放到某待测温度处,电流表的示数恰为10mA,

5、则此时Rt的阻值为多大?对应的温度为多高?图25 (3)保持(1)中滑动变阻器R接入电路的阻值不变,当被测温度为600时,电路消耗的电功率为多大? (4)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘,则温度刻度的特点是什么?电学综合复习二:电路中的比例问题图39例1如图39所示电路,电源电压保持不变,R1=5R2 S闭合,S1断开时电流表示数为I,S闭合,S1闭合时,电流表示数为I,则I:I为:( B )A 1:3 B 1:6 C 1:5 D 6:1【思路点拨】.当s闭合、S1断开时,电路只有Rl连入电路,电流表示数I=UR1;当s闭合,S1闭合时,R1和R2并联,电流表示数I=URl+ UR2

6、,因此有I:I=URl:(URl+UR2)化简后代入R1=5R2即可求解图40答案: 例2(08威海)如图14所示,若甲、乙两表为电压表,当S闭合时,两表示数之比为U甲U乙32。若甲、乙两表为电流表,当S断开时,两表示数之比为I甲I乙 ,此时R1和R2消耗的功率之比P1P2。图41拓展演练1:如图41所示,电源电压不变,R1:R2=2:1,开关s闭合前后,电流表的示数分别为I 和I1电压表的示数分别为U 和U1 则下列关系式中正确的是 ( )AI:Il=l:3 BU:Ul=2:1CI:Il=2:3 图42DU:Ul=l:22:如图42所示,电源电压U 不变,开关S断开与闭合时,电压表的示数之比

7、是5:8,则电阻R1与R2的阻值之比为( A )A3:5 B5:3 图43 C5:8 D8:53. 图43是晶晶探究串联电路电压关系的电路图,她连接好电路后,发现电压表示数为9V,闭合S后,发现电压表示数为3V,对这一电路分析正确的是 ( ) AR1与R2电压之比为1:2        BR1与R2电阻之比为2:1 C. R1与R2电流之比为2:1         DR1与R2功率之比为3:l图444 如图44所示电路中,电源电压不变,当开关S断开,甲乙两

8、表为电流表时,两表的示数之比I甲I乙35 ,当开关S闭合时, 甲乙两表为电压表时,两表的示数之比为U甲U乙为( )A25 B32 C 52 D53电学综合复习三:电功、电功率例1某电热水瓶的铭牌如下表所示。若热水瓶内装满水,在额定电压下工作(外界大气压强为1个标准大气压)。求:(1)保温时通过电热水瓶的电流是多少?(2)加热时电热水瓶的电阻多大?(3)若瓶内20的水加热10min正好烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多少?(4)请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。例2. 图33甲和图33乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图电源电压均为20V且保持不变,定值电阻R0的阻值为30则:(1)图33甲中电流

9、表的示数为03A时,热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少?(2)图33乙中电压表的量程为015V,热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图33丙所示,试求此电路能测量的最高温度图33图34拓展演练1. 有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图34(甲)所示把它们串联在电路中,如图34(乙)所示闭合开关S,这时电流表的示数为0. 4A,则电源电压和元件B的电功率分别是( ) A. 2.0V 0.8 W B. 2.5V 1.0W   C. 4.5V 1.0 W D. 4.5V 1.8W2. 小明用图35甲所示的电路,研究通过导体的电流与导体电阻的关系

10、电源电压恒为6V实验过程中,他做了六次实验,每次改变电阻箱R',的阻值后通过调节滑动变阻器始终保持R'两端的电压不变,记下相应的电流值根据记录的六组数据,他在方格纸上描出了电流I与电阻箱阻值R'的关系图线,如图35乙(1)记录第一组数据时,电阻箱R'的阻值为4,此时电流表示数是多少?(2)小明在实验过程中控制电阻箱R'两端的电压是多大?(3)记录第二组数据时,小明记下电流表的示数为0.4 A,此时电阻箱消耗的功率是多少?滑动变阻器接入电路中的电阻是多大?(4)记录第四组数据时,电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是多少?图35电热水壶的铭牌额定电压220V频

11、率50Hz 额定功率880W容积2L3. 随着生活水平的提高,家用电器在日常生活中已不可缺少。小明家所有家用电器正常工作时的总功率为2200W。其中电热水壶的铭牌如图所示,某一天小明在家里用电热水壶烧开水,电热水壶能正常工作。已知电热水壶的阻值不变。求:(1)小明家所用熔断器的额定电流等于或稍大于多少安?(2)这个电热水壶正常工作时的电阻为多少欧?(3)这个电热水壶正常工作600秒所消耗的电能为多少焦?(4)若电热水壶实际工作电压为110伏,电热水壶的实际功率多大? 图35 电饭锅图36 电路图理图4. 如图35是电饭锅的实物图,图36(甲)是它的内部电路图,图36(乙)是电路简图它

12、有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡,由温控开关自动控制煮饭时,先要按下温控开关按钮;到达设定温度(饭已煮熟),按钮会自动弹起(1)对照观察图36(甲)和(乙),温控开关按钮未按下时,“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是 关系(选填“串联”或“并联”);按下温控开关按钮“烧煮电路部分”的电压为 V,“保温电路部分”将_ (选填“工作”或“不工作”);温控开关按钮弹起后,电路中的电流比原来_ _(选填“大”或“小”)。 (2)当温控开关按钮按下时,电饭锅电路的总功率为1100W。求:“烧煮电路部分”的电阻R1(3)温控开关按钮弹起后,电饭锅电路的总功率为44W。求:电路中的电流;“保温电路部分”的

13、电阻R2(4)已知,只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时,指示灯才会发光请通过相关计算或分析,说明为什么温控开关按钮弹起时,红灯熄灭而黄灯亮。电学综合复习四:电能没有完全转化为内能的问题例1一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V,线圈内阻为2,线圈中电流为10 A,则这台电动机正常工作10s消耗的电能为多少?例2有一台“220 V,1OO W'的洗衣机,由于使用不当,造成电动机卡死,电动机由于温度升高而被烧坏,已知这台电动机内的线圈阻值为2 欧,则这台洗衣机正常工作2 min消耗多少电能?电动机被卡死时,2 min产生多少热量? 拓展演练1.一台电动机正常工作时线圈两

14、端电压为220 V,线圈内阻为2,它正常工作1 min消耗的电能为66 000 J,求通过电动机线圈内的电流。2有一额定电压为6V的电动机通电后,当其自由转动时,用电流表测得其工作电流为0.6A,若用手捏着转头不让其转动,测得其电流为2A,则该电动机的机械效率为( )图38A91% B9% C30% D70%3 如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A。问:(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少,(2)已知电流通过导体时产生的热量Q=

15、I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4,则线圈每分钟产生的热量是多少?(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?4 电动自行车既环保又节能,深受城市居民喜爱。下表是小王同学的电动自行车的有关数据。 电动自行车自重m电能转化为机械能的效率工作电压UV行驶速度v(km·h-1)骑车人质量为50 时的平均阻力fN4075363620小王质量为50kg,从学校匀速回到家用时20min,距离为5.4km。根据相关信息求小明回家过程中:(1)电动自行车速度大小;(2)电动自行车牵引力所做的功;(3)电动自行车消耗的电能。图58电学综合

16、复习五:电热综合例1 电磁炉是一种新型灶具,图58所示是电磁炉的原理图:炉子的内部有一个金属线圈,当电流通过线圈时会产生磁场,这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流(即涡流),涡流使锅体铁分子高速无规则热运动,分子互相碰撞、摩擦而产生热能,从而迅速使锅体及食物的温度升高。所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具,它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具。请问:(1)电磁炉与普通的电炉相比,谁的热效率更高?为什么?(2)某同学用功率为2000W的电磁炉,将1初温为25的水加热到100,需要的时间为2分55秒,则消耗的电能是多少?电磁炉的热效率是多少?

17、(水的比热容为4.2×103J/(kg) ) 例2 图59所示的是一种WSH50型号家用饮水机及铭牌,图60是饮水机的电路图。 型号:WSH500额定电压:220V额定功率:0.5kW频率:50Hz图59 图60(1)在下列空格中填写“亮”或“不亮” 当温控开关1、2都闭合时,加热管正常工作,红灯 ,绿灯 ;当水沸腾后,温控开关1、2都断开,加热管不工作,其中R红远远小于R绿,则红灯 ,绿灯 。(2)现将质量为0.5Kg,初温20的水在标准大气压下烧开需用时6min,请计算水所吸收的热量水的比热容为4.2×103J/(kg·).(3)求饮水机正常工作6min消耗的

18、电能。(4)比较(2)、(3)的计算结果你能发现什么问题,并解释原因。拓展演练1 小明的新家想安装一台无水箱式电热水器,这种电热水器当有冷水流过它时,就能达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。已知冷水温度为15,淋浴所需热水温度为40,电热水器一分钟流出热水的质量约为4Kg,水的比热容为4.2×103J/(Kg·).(1)将质量为4 Kg温度为15的冷水,加热到淋浴所需要的温度,水吸收的热量是多少?(2)如果不考虑热损失,无箱式热水器的电功率至少多大才能满足淋浴的要求?(3)小明新家的电路允许通过的最大电流为30A,问他家能不能使用该电热水器?2. “5·12”坟

19、川大地震发生后,常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机这种柴油发电 机的工作原理为:以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统,带动发电机发电,该柴油发电机说明书的部分内容如表所示现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电,如图所示发电机到安置区的距离是400m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线,该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4m.安置区家用电器的总功率为44kW, 当这些家用电器都正常工作时,求: (1)输电线路中的电流多大? (2)输电线路损失的电功率多大? (3)发电机实际输出电压多大? (4)该柴油发电机工作过程中,每小时消 耗18kg柴油,柴油完全

20、燃烧产生的内 能转化为发电机输出电能的效率是多少?(柴油热值是3.3 X 107J/kg)3 图61是一个加热、保温电路的一部分。电热丝R1规格为“220V 1100W”, 限流电阻R2=506。电路的工作原理是:当温控开关S接a时,电热丝R1接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态。正常工作时,加热功率1100W,保温功率88W (电源电压保持不变,电阻不随温度变化) 。(1)请你按照上述原理,对右图进行连线,使它成为完整的电路图;(2)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时,R1烧毁了。有人想使电路恢复正常工作,设计了下面方案。请通过计算、

21、分析,对两个方案作出评价:方案一:用“220V220W”电热丝R3、“220V 880W”电热丝R4串联替代R1;方案二:用两根都是“220V 550W”的电热丝R5并联替代Rl(3)请你选用下表所提供的电热丝,再设计一个方案,使(2)中损坏的电路恢复正常工作,并说明设计理由。 电热丝:符号R6R7R8R9规格220V 500W220V 600W220V 2200W110V 550W数量11234 小明家新购置了一台电热水器,电热水器的铭牌如图甲所示。若自来水的温度是20,加满水后,小明将温控开关调到如图乙所示的位置。接通电源,加热指示灯亮;达到设定温度时,加热指示灯熄灭。请你帮助小明解答下列

22、问题:贮水式电热水器型号:V50额定容量:50L 额定压强:0.6Mpa额定电压:220V 额定功率:2200W额定频率:50Hz 防水等级: 图62 (1)加热指示灯从亮到灭的过程中,热水器中的水一共吸收多少热量?(2)电热水器正常工作时,其发热电阻丝中的电流强度为多少?电阻为多少? (3)若在晚间用电高峰时,电路上的实际电压只有198V,热水器加热的效率为80%,从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间?(c水4.2×103J/(kg.),不考虑电阻随温度变化)5. 在一次课外活动中,小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据,如下表:观察对象有关

23、记录研究活动电磁炉的铭牌U额=220V P额=1kW用电磁炉加热一壶水;(水的质量m=2kg,初温t=30)关闭家里其它用电器,只将该电磁炉接入电路烧水,观察电能表,表盘在5min内转了150r,此时用温度计测得水的温度为50。电能表的铭牌220V 10(40)A50Hz 2000r/kW·h已知水的比热容为,吸热公式为,请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料,求解在这段时间内:(1)水所吸收的热量;(2)电磁炉的实际功率;(3)电磁炉烧水的效率。图45电学综合复习六:黑匣子问题例1某电路如图45所示,电源电压为4V且保持不变,虚线框内的电路中接有两个阻值均为R的电阻,当开关S由闭合

24、到断开时,电流表的示数减少0.5A,试在虚线框内画出电阻的一种可能的连接电路图,并标出相应的R的值。【思路点拨】电流表示数减少了O5A,可能是由1 A减小到O5A;由O5A减小到零 对第种可能,又有两种情况:第一,开始电路中只连人一只4的电阻(I= U/R=1 A),s断开后又串联了一只4Q的阻(I=U/2R=0.5A,如图46甲所示;第二,两只8的电阻并联,开始电流表的示数为1A,S断开后,减少了一个支路的电流,如图46乙所示第种可能也有两种情况:第一,两只4的电阻串联接在4V电源上,电路中的电流为05A,断开后电流减小到零图46丙;第二,两只16的电阻并联,干路中的电流为O5A,断开后电流

25、减小到零图46丁。图46答案: 虚线方框内两只电阻连接的电路图有图46的四种可能。【规律总结】黑匣子问题综合性强、能力要求高,一般具有开放性 黑匣子类问题通常分为有电源、无电源、箱外接电源三类其中箱内有电源、箱外接电源问题运用电流、电压特点推理解决,箱内无电源根据其电阻特点;利用串、并联电阻关系推理解决。拓展演练图471.某航模中有一如图47所示的配件,内由电压恒定的电源和一个4的定值电阻R1串联组成,密封在一个盒子内,只露出两个接线柱A、B若将一电流表直接接在A、B两接线柱上,电流表的示数为2OA;若将一只定值电阻R2与电流表串联后接在A、B两接线柱上,电流的示数为O5A求:(1)电源电压为

26、多少伏?(2)电阻R2的阻值为多少欧?图482.某同学在做电学实验时,用电源、电压表、电流表、开关各一只,两个阻值相等的电阻和导线若干,设计了一个电路如图48所示,当虚线框内开关由断开到闭合时,电压表示数不变,电流表示数增加一倍,请分别在两虚线框中画出电阻和开关的两种不同的连接方式3.如图49,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:连接A和B,将测通器的m连接在D上,当n连接F时小灯泡发光,连接E时小灯泡不发光。由此可以确定 为同一导线的两端(填字母,下同)。图49为了弄清另两根导线的两端,可连接A

27、和C,测通器的一端必须与 相连时,另一端只需接触一根导线就能将两两根导线辨别开。电学综合复习七:力电综合例1某实验小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图14所示,质量m06kg的小球用一根轻质细金属丝OP悬于O点,AB为一根水平放置的电阻丝,其电阻随长度均匀变化,它与细金属丝始终保持良好接触且无摩擦,Ro10为电路保护电阻,已知AB10cm,且单位长度电阻2cm,悬挂点O与电阻丝A端的距离为5cm。无风时细金属丝自然下垂,在A点与电阻丝接触,这时电流表示数为0.5A。有风时细金属丝将发生偏转,巳知偏转角与小球所受风力F满足:Fmg*tan(g取10Nkg电源电压保持不变,细金属丝的电阻忽略不

28、计)。图63求:(1)电源电压; (2)若风力F增大,电流表示数如何变化?请说明由; (3)如果将电流表盘面刻度改成风力刻度,那么在1A刻 度处应标上多少牛?例2太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机驱动的一种新型机动车。有一种太阳能实验车(如图64所示为研制过程的样品),它上面的太阳能接收板的有效面积S8m2,天气晴朗且接收板正对着太阳时,每平方米面积上能接收到太阳辐射的功率为P01kw,太阳能电池产生的电压为U120V,可供电动机正常工作的电流为I10A。求:(1)电动机正常工作时的电功率是多大?太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?(2)若电动机正常工作

29、时,将电能转化为机械能的效率是75,且该车装满贫物沿水平路面匀速行驶时所获得牵引力是150N,所受阻力是车与货物总重的0.1倍,则该车匀速行驶时的速度是多大?所装货物质量是多少?(已知车自重900N,g取10Nkg)图64(3)通过以上介绍及有关计算,你对该车的技术参数及性能有了大致了解,你认为该车能否批量生产投放市场?请简述理由拓展演练型 号 TDR0178Z无刷电机 48V 400W铅酸电池 48V 80Ah整车质量 84。4kg外包尺寸 1860×530×10501. 电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。 (1)若该

30、车和人共重l400N,行驶时两轮胎与地的接触面积共为1.0×10-2m2,那么车对地面的压强多大?(2)在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N。此时自行车的动力多大?若行驶速度为7m/s,则ls内动力对自行车所做的功是多少?电动自行车的效率多大?与内燃机摩托车相比,电动自行车在环保节能方面有许多优点,请写出其中的两条。图652在学校举行的物理创新大赛上,小明和小红所在的科技小组分别设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪,如图甲、乙所示。两装置中所用的器材与规格完全相同,压力表是由电压表改装而成,R1为定值电阻,阻值为10,R2为滑动变阻器,规格为“10

31、 lA"。金属指针OP可在金属杆AB上滑动,且与它接触良好,金属指针和金属杆电阻忽略不计。M为弹簧,在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比。当托盘所受压力为零时,P恰好位于R2的最上端;当托盘所受压力为50N时,P恰好位于R2的最下端,此时弹簧的形变仍在弹性限度内。(1)甲装置中,当P位于R2的最下端时,电压表的示数为3V,则电源电压是多少?(2)甲装置中,压力25N的刻度位置标在电压表表盘多少伏的刻度线上?(3)在甲、乙两种装置中,两压力表的刻度特点有何不同?试说明理由。3图66是由“控制电路”和“工作电路”两部分组成的光控电路。“控制电路”由光敏电阻R、磁控开关L、定值

32、电阻R0、电源U1等组成,当线圈中的电流大于或等于20mA时,磁控开关的磁性弹片相互吸合。“工作电路”由工作电源U2(U2 = 20V)、发热电阻R1(R1= 5)和R2(R2 =15)组成。问: (1)当“控制电路”中的电流小于20mA时,“工作电路”中的R1两端的电压是 V,它消耗的功率是 W。(2)当“控制电路”中的电流等于30mA时,“工作电路”中R1两端的电压是 V。(3)已知光敏电阻R的阻值随照射在光敏电阻上的光强E(表示光照射的强弱的物理量,单位cd)之间的变化关系如图67所示。如果照射在光敏电阻R上的光强 ,则光敏电阻R的阻值增大,磁控开关产生的磁性将 (均选填“变强”、“变弱

33、”或“不变”)。1.02.03.04.05.06.03.06.09.012.018.015.00E/cdR/图67(4)如果“控制电路”中的线圈阻值RL= 1、R0= 140、U1=3V,那么照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时,磁控开关的磁性弹片相互吸合?SE图66LRU1控制电路工作电路光R1R2U2R0图684如图68所示的电动观光车,有关技术参数如下表。空车质量1180kg电动机额定功率4kw满载乘员11人电动机额定电压48V满载时轮胎与地接触面积4×250cm2最大车速45km/h电动机效率80%平路续驶里程80km根据技术参数,求解下列问题:(g 取10N/kg)(1)设

34、乘员质量均为60kg,求满载时车对水平路面的压强。(2)电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能?电动机对外做了多少功?若这一过程中,观光车以36km/h的速度沿水平路面匀速行驶,求车在行驶过程中受到的阻力。图695有一种测量人的体重的电子秤,其测量部分的原理如图69中虚线框里的内容所示。它主要有四部分构成:踏板和压力杠杆OAB(可绕O点转动)、定值电阻RO、压力传感器R(其电阻值会随所受压力大小发生变化,变化关系如下表)、显示质量大小的仪表(实质示一个量程为03V的电压表)。已知OBOA,电源电压恒为,忽略踏板、杠杆及压杆的重力,g取10N/Kg.压力F/N050100150200250300

35、电阻R/300250200150100500(1)当踏板空载时,电压表的示数为0.75V,求定值电阻RO的大小。(2)当某同学站在踏板上时,电压表显示为1.2V,此时压力传感器R的阻值多大?该同学体重是多少K g?电学综合复习八:电学重要实验一伏安法测电阻1、定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。VARxR2、原理:I=U/R 3、电路图: (右图)4、步骤:根据电路图连接实物。 连接实物时,必须注意 开关应断开滑动变阻器变阻(“一上一下”)阻值最大(“滑片远离接线柱”) 串联在电路中电流

36、表“+”接线柱流入,“-”接线柱流出量程选择:算最大电流 I=U/Rx 并联在电路中电压表“+”接线柱流入,“-”接线柱流出量程选择:看电源电压 检查电路无误后,闭合开关S,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格。算出三次Rx的值,求出平均值。整理器材。5、讨论:本实验中,滑动变阻器的作用:改变被测电阻两端的电压(分压),同时又保护电路(限流)。R1R2IU测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。如图是两电阻的伏安曲线,则R1R2二伏安法测灯泡的额定功率:原理:P=UI 电路图:选择和连接实物时须注意:电源

37、:其电压高于灯泡的额定电压滑动变阻器:接入电路时要变阻,且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。电压表:并联在灯泡的两端“+”接线柱流入,“”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。电流表:串联在电路里“+”接线柱流入,“”接线柱流出。根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。三.影响电阻大小因素:1、实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)2、实验方法:控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”3、结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导

38、体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。4、结论理解:导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关,所以导体的电阻是导体本身的一种性质。结论可总结成公式R=L/S,其中叫电阻率,与导体的材料有关。记住:银<铜<铝,锰铜<镍隔。假如架设一条输电线路,一般选铝导线,因为在相同条件下,铝的电阻小,减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。四.探究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律)提出问题:电流与电压电阻有什么定量关系?制定计划,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻

39、不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。进行实验,收集数据信息:(会进行表格设计)分析论证:(分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。) VARxR得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。实验电路图:五. 电热1、实验:目的:研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关? 原理:根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。 实验采用煤油的目的:煤油比热容小,在相同条件下吸热温度升高的快:是绝缘体 2、焦

40、耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。 3、计算公式:Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:Q =UIt= U2t/R=W=Pt串联电路中常用公式:Q= I2Rt 。Q1:Q2:Q3:Qn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式:Q= U2t/R Q1:Q2= R2:R1无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量 常用公式Q= Q1+Q2+Qn 分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用:Q= U2t/R=Pt图50例1.在探究“电流与电压关系”的实验中,同学们进行了交流与合作(1)如图50所示,同学们在交流中提出甲、乙

41、两个探究思路,请对这两个探究思路进行评估(2)请设计一份记录该实验数据的表格【思路点拨】:此类题要从可操作性、安全性、数据收集等方面去考虑。答案:(1)从操作方面评估:甲电路虽然简单,但需要改变电池的个数,操作不方便,乙电路不需要拆装电路,操作简便。从安全性方面评估:甲电路电压成倍数变化,容易烧坏电流表,乙电路有滑动变阻器能起到保护电路的作用。从数据收集方面评估:甲电路不能选取任意数据,结论有特殊性,乙电路可以选取任意数据,结论有普遍型。(2)记录数据的表格:电阻一定时次数电压电流123例2 李刚学习了电功率的概念后,要对小灯泡的电功率进行研究:()取两个阻值不同的灯泡1、2 ,要研究它们的电

42、功率跟哪些因素有关?他设计了如图所示的电路图图51要探究它们的电功率跟电压的关系,实验中要控制两灯的电流相同,采用甲、乙两图中的甲电路图。(2)答案()现要测定一额定电压为.8V,灯丝电阻约为的小灯泡的额定功率,如图丙所示,电源电压为,滑动变阻器标有,字样请用笔画线代替导线,将答卷电路中未连接部分接好在电路连接正确的情况下,闭合开关发现灯泡不亮,电流表几乎没有示数,电压表示数接近电源电压,则原因可能是( B )小灯泡被短路灯丝断了电流表被短路滑动变阻器连入电路的电阻太大(3)做完实验后,李刚将测灯泡的额定功率实验与以前做过的测某一固定电阻阻值进行比较,发现这两个实验有许多相同的地方,但也有一些

43、不同之处。请你写出一个不同之处: 测电功率和测电阻两个实验的目的不同; 依据的物理原理不同;测额定功率不能求平均值,测电阻需要多次测量求平均值减小误差。【规律总结】初中电学的两个重点实验:测电阻、测电功率。(1)对这两个实验的原理、步骤、注意事项了如指掌; (2)对这两个实验的变式题型必须掌握。拓展演练1在“用电压表和电流表测电阻的实验”中(1)实验的原理是:_ _。(2)按图52(甲)所示电路图,将图52(乙)中的实物用笔画线表示导线连接起来(3)某次测量电压表的示数为2V电流表的示数如图53所示,则被冽电阻的阻值为_;(4)若用其它的方法测量电阻,老师提供了下列器材:一个标准电阻箱(能表示

44、出阻值的变阻器,电路符号为待测电阻Rx若干开关、一个满足实验要求的电源、若干导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表(电流表的量程足够大),请利用所给的器材完成实验。在右边的虚线方框内画出你设计的实验电路图;将下面的实验步骤补充完整,并用字母表示需要测出的物理量; 步骤l:开关断开,并按设计的电路图连接电路; :步骤2:_闭合开关S1,断开开关S2时记下电流表的示数;步骤3:_断开开关S1,闭合开关S2,调节电阻箱,使电流表的示数为I,记下此时电阻箱的阻值R_。写出RX的表达式:RX=_ _ (用测量的物理量表示)2.为了测定待测电阻Rx的阻值,某同学设计并连接了如图54所示电路,然后闭合开关

45、S,发现电流表和电压表均无示数。为了查出电路中的连接问题,他用一根导线将一端与电源的负极e 相连,另一端依次与图中的a、b、c、d 接线柱相连,当导线与 c 接线柱相连时,电流表和电压表均初次出现示数,其大小如图55。由此可以判断该电路在 (选填“ea”、“ab”、“bc”)之间出现了 故障(选填“短路”或“断路”)。待测定值电阻Rx的电阻值为 。该同学在闭合开关前,遗漏了将滑动变阻器 。 3.小超在进行“测量小电灯的功率”的实验时,实验台上给他提供的器材有:6V蓄电池、电流表(00.6A、03A)、电压表(03V、015v)、滑动变阻器(50、1.5A)、额定电压为2.5V的小电灯(正常发光

46、时的电阻约为7)、开关各一个,导线若干。(1)小超在实验中电流表应该选择 的量程,电压表应该选择 的量程。(2)他连接的实物电路如图所示,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 (填写“C”或“D”)端。(3)闭合开关后,小超发现灯泡始终不发光,电流表的示数为零,电压表的指针迅速越过最右侧的刻度线,产生此故障的原因可能是下列情况中的 或 。(填写序号)实验次数123电压UV2.O2.52.8电流LA0.300.360.38A小电灯短路B小电灯的灯丝断了C小电灯的灯座接触不良D电压表的正、负接线柱接反E变阻器滑片放在了最小阻值处(4)排除故障后,调节滑动变阻器测得如上表所示的三组数据。小超发现,

47、由表中数据计算可知:小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等。你认为造成这种结果的原因是 。4.小明按照如图所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为2.5V的泡的电功率,部分实验数据和现象如下表。   实验次数电压表示数/V电流表示数/A灯泡亮度110.2较暗 22.5正常发光360不发光(1)分析表中实验数据可知,所用电源电压约为_V。(2)若小明手边有“15A50”和“20A20”两种规格的滑动变阻器,“03V”和“015V”两个量程的电压表,上面实验中他选用的滑动变阻器规格为 选用的电压表量程为 。(3)由于小明粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他

48、根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=U1/I1= 1V/02A=5,再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率PU22/R=(25V)2/5=1.25W。则灯泡的额定功率 (选填“”、“”、“”)1.25W。电学综合复习九:电流表、电压表的正确使用 例1要用电流表测量灯泡L1中的电流,如图1所示的四个电路中,接法正确的是: 图1 【思路点拨】电流表的正确使用要求:串联在被测电路中;电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;选择适当的量程;绝对不能不经过用电器把电流表直接接在电源的两极上。答案:满足电流表使用4个要求的应选 C 。例2如图2所示,a、b、c表示的是电压表或电流表,当S1、S2都闭合时,下列

49、说法正确的是:A、a、b、c都是电流表; B、a、b、c都是电压表;图2C、a、b是电压表,而c是电流表;D、b、c是电流表,而a是电压表。【思路点拨】根据电流表、电压表的正确使用方法可知:b串联在干路上,而 c与R2串联所以b、c 均填电流表,a与R1、R2、电源并联所以应填电压表。答案: D 【规律总结】关于电流表、电压表使用的解题思路:(1) 符合电流表、电压表正确使用的要求;(2) 简化电路,电流表在电路中当短路(或导线)处理;电压表在电路中当断路(开路)处理;(3) 判断电路的连接方式。拓展演练1. 如图3所示,闭合开关后能测出小灯泡L1两端的电压的电路是( )图32. 在图4所示电

50、路中,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2串联,甲、乙应该接入的是:( )A甲接电压表,乙接电流表 B甲接电流表,乙接电压表图4C甲、乙都接电压表 D甲、乙都接电流表图53. 如图5所示电路中有两个小灯,请在图中内,分别填入及或的符号,要求电键闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零。 4请在图6 所示的甲、乙两图的圆圈内,填上电压表或电流表的符号使之成为两个不同的电路(要求两用电器都工作)。5如图7所示电路,两只小灯泡L1和L2均正常发光,则下面几种说法中正确的是:( )A甲是电流表,乙是电压表; B甲是电压表,乙是电流表;C甲、乙都是电流表; D甲、乙都是电压表。电学综合复习十:电流表、电

51、压表示数的变化问题图26 例1学习电学知识后,物理兴趣小组对亮度可调的应急灯进行了探究,发现它的亮度调节开关相当于一个滑动变阻器,电路如图26所示闭合开关,用电压表和电流表对其进行测量,调节滑动变阻器使灯泡变亮的过程中,电压表和电流表的示数变化情况是(电源电压保持不变) ( C ) A电流表A的示数变小 B.电压表Vl的示数变大 C.电压表V1的示数变小 D电压表v2的示数不变【思路点拨】此类题首先是简化电路,然后明确电路连接方式,找出电表测量的对象。再分析R变化引起I、U怎样变化。本题中,L与R是串联,电流表A测量电路中的电流,而电压表V1测量滑动变阻器的电压,而电压表V2测量灯L的电压(通常认为L的电阻不变),故灯L变亮的过程中,电流变大,总电压不变,则总电阻应变小,根据分压关系可知: V1越来越少,V2越来越多。图27 例2如图27所示电路中,电源电

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