初中物理電路變換計算.教師版

1、歐姆定律突破三一一電路變換計算與測電阻實驗I電路變狹中的卬比汁卯歐螂定律突破三刈量電即用值的突騰利用歐蝌定律解決實際應(yīng)用問題電路變換求阻比的常用方法 選擇的電路為兩個串聯(lián)電路1.先求電流之比方法一：通過同電阻在不同電路中的電壓之比，例如方法二：通過有比例關(guān)系的電阻在不同電路中的電壓比已知U1 2則L U1ZR1U13, I2 U1/R1,例如U1 吟 3/13Ii R總.1 I2 R總2,例如上圖1門23： 4,則已知U1 2,則LUi 3 I22 .再列總電壓相等方程：U1 / R12/2 13I (R1 R2) 4IR3)3 .然后找電路另外部分的電壓比 ，求出新的阻比，例如:R2 U2/

2、I1 . . U ( I R3 U2/I2R、測量電阻常用的方法、伏安法測電阻1 .原理：R ;用電壓表測出小燈泡兩端的電壓 ，用電流表測出小燈泡的電流 ，即可計算 出小燈泡的電阻，這種方法叫做伏安法.2.實驗電路圖如圖所示，記錄實驗數(shù)據(jù)的表格如下:-0-實驗次數(shù)123456U / VI / A1-_J-1-Y-R/3.多次測量取平均（36次）、用一只電表測電阻利用串聯(lián)電路正比分壓4利用并聯(lián)電路反比分流UoIi 旦 1I2 2U02【例1】 如圖所示,電源電壓保持不變,滑片P在變阻器中點和b端 時，Ri消耗的電功率之比是 9:4,若Ri的阻值為10 ,求滑動 變阻器的最大阻值.【答案】20a:

3、 IPL, 3ii (io R)I2(10 R),解出R=20Q【例2】 如圖所示，電源電壓保持不變，滑片P在變阻器中點和b端 時，變阻器消耗的電功率之比是9:8,若Ri的電阻為10 ，求滑動變阻器的最大阻值.【答案】20 a【例3】 在如圖所示白電路中，電源端電壓 U及電阻R均為恒定 值.當(dāng)與R串聯(lián)的可變電阻 R先后被調(diào)為8歐和2歐時，可 變電阻R的電功率都是2瓦，則R0 =歐，U=伏, 電源先后供給電路的功率之比為 .【答案】4;6;1:2 .【例4】（2013.1西城期末）22.如圖所示電路中，電源兩端電壓不變，閉合 開關(guān)S.當(dāng)滑動變阻器接入電路中的阻值為R2時，并聯(lián)在阻值為Ri的定值電

4、阻兩端的電壓表有某一示數(shù)；要使電壓表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼亩?，則滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為Ri由于電源電壓相等，L（R R2） MR R2'）解出：R'2R2Ri【例5】（2013.1豐臺期末）12.如圖所示,電源兩端的電壓 器的最大阻值為4Ri.閉合開關(guān) S,電路中的最小電流值為I.現(xiàn)移動滑動變阻器的滑片P到某一位置，此時滑動變阻器接入電路中的電阻為Ri,電壓表的示數(shù)為Ui,電流表的示數(shù)為Ii.繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片P,使滑動變阻器接入電路中的電阻值減小為Ri/4,此時電壓表的示數(shù)增大到2Ui,電流表的示數(shù)變?yōu)镮2.則下列關(guān) 系正確的是（）U保持不變，Ro為定值電阻，滑動變阻

5、A . Ii :l2=2:iB. I :Ii=i:2C. U:Ui=3:iD. Ri :Ro=4:i【例6】（20i3豐臺一模）i4.如圖所示的電路中，電源電壓9V保持不變，當(dāng)開關(guān)Si、S2都閉合時，電壓表示數(shù)為5V;滑動變阻器的滑片保持不動，只 有Si閉合時，電壓表示數(shù)為6V,兩個開關(guān)都閉合與只 有Si閉合時電流表示數(shù)變化了0.2A,則（）A.電阻Ri的阻值為3.75 Q8 .滑動變阻器 R接入電路的阻值為 5aC.電阻R2的阻值為3.75 QD.只有Si閉合時，電流表示數(shù)為0.8A【答案】A【例7】（20i2海淀初三上期中考試）i2.如圖所示的電路，電 源兩端電壓保持不變.只閉合開關(guān)Si和

6、S3時，電流表 的示數(shù)為Ii;只閉合開關(guān) Si、S4時，電流表的示數(shù)為 I2,電壓表示數(shù)為3V;已知 Ri : R2= 3 ： 4, Ii ： I2 =9 ： 3,則（）A . R2 ： R3 = 2： i B .電源兩端電壓為 8V C.通過各開關(guān)的斷開與閉合 ，在不同態(tài)下，電壓表 的最大、最小不'數(shù)之比為8 : 3D.通過各開關(guān)的斷開與閉合，在不同X態(tài)下，電流表的最大、最小示數(shù)之比為38 : 3【答案】D本題考查電路識別能力與電路變換的求電阻比的能力，屬于偏難題.當(dāng)Si、S3閉合時：當(dāng)Si、S4閉合時：甲乙兩圖電源電壓相等：I1R I2(R1R2R3)巴3R24又解出各個電阻值比R

7、 : R2: R根據(jù)圖乙，同一個串聯(lián)電路中電流相等3:4:i ,所以A錯.，則U2 *_有，由于U2 3V,解出:U 6V ,所以B錯.只閉合S2、S3時，電壓表顯示電源電壓,電壓表最大值；當(dāng)Si、S4閉合時,電壓表示數(shù)最小,如下圖.inui1 I%3工U maxU minRiR2R32 g” 小期-,所以C錯.R21當(dāng)開關(guān)全都閉合，三個電阻并聯(lián)，電流表示數(shù)最大；當(dāng)Si、S4閉合時，電流表示數(shù)最小. 如下圖.1-Ri G1RiR2RR3由于電源電壓相等：R1min所以I m axIminR383R2 RR2R32minR3min測量電阻阻值的實驗例題精講 .【例8】請你添加一條導(dǎo),電壓表的示數(shù)

8、V,電流表小巖利用伏安法”測量未知電阻Rx的阻值.小巖選擇了滿足實驗要求的實驗器材，連接的實驗電路如圖1所示, 線將實驗電路補充完整；(2)電路連接正確后，閉合開關(guān)S,滑動變阻器滑片 P滑動到某一位置時如圖2甲所示，電流表的示數(shù)如圖 2乙所示，則電壓表的示數(shù)為電阻Rx的阻值為的示數(shù)為A,(1)見下圖(2)2.50.55【例9】【答案】再閉合開關(guān)S2；I 2 I1Ii(2013.1石景山期末)33.小峰想利用一塊電流表和阻 值已知白電阻R0測量電阻Rx的阻值.小峰選擇了滿 足實驗要求的電源(電壓保持不變卜電流表，并連接 了實驗電路，如圖所示.小峰的實驗步驟沒有寫完 整，請你幫助小峰完成實驗步31

9、,并寫出電阻Rx的表達(dá)式.閉合開關(guān)Si,斷開S2,讀出電流表的示數(shù)Ii；(2),讀出電流表的示數(shù)I2；則待測 電阻的表達(dá)式為：Rx = .【例10】(2013.1昌平期末)32 .小明想利用一塊已經(jīng)調(diào)好 的電壓表和阻值已知的電阻Ro,測量未知電阻Rx的阻值.他選擇了滿足實驗要求的實驗器材 并連接部分實驗電路，如圖所示.(1)為了測出電阻 Rx的阻值，請你只添加兩根導(dǎo) 線完成實驗電路連接.(2)開關(guān)S、S3閉合,9斷開時,電壓表的示數(shù)為U1； 開關(guān)S、&閉合,S斷開時,電壓表的示數(shù)為U2. 請你利用U1、U2和Ro表示Rx.Rx=.(2)U1U2 U1Ro【例11】(2012海淀二模)3

10、5.小明想利用一塊電流表和一只電阻箱測量電阻Rx的阻值.實驗中他選擇了符合實驗要求的電源以及滑動變阻器Rp,并完成了實驗電路的部分連接，如圖所示.小明設(shè)計的實驗電路的要求是：閉合開關(guān)Si、S3,斷開開關(guān)S2,電流表測量通過電阻Rx的電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器 Rp接入電路的阻值，使電流表的示數(shù)為合適值I；保持滑動變阻器Rp接入電路的阻值不變，斷開開關(guān)S3,閉合開關(guān)Si、S2,調(diào)節(jié)電阻箱接入電 路的電阻值，使電流表的示數(shù)仍為I.此時電阻箱接入電路的電阻值為Ro.(1)請你根據(jù)小明的設(shè)計要求只添加兩根導(dǎo)線完成如圖所示的實驗電路的連接 (2)上述實驗過程中，待測電阻Rx與R。的關(guān)系式為Rx=.Rp(2)電

11、壓表示數(shù)為2.5V并記錄2.5VU 2.5V【例13(海淀一模)35.小明想利用一塊電流表和一個電阻箱R'測量未知電阻 Rx的阻值.他選擇了滿足實驗要求的實驗 器材，并按照圖所示的電路圖連接好實驗電路.以下是 他設(shè)計的實驗方案，請將實驗步驟補充完整，并寫出未 知電阻Rx阻值的表達(dá)式：(1)斷開開關(guān)，調(diào)整電阻箱 R的阻彳1為 R1,閉合開關(guān)，記 錄電流表的本數(shù)I1和R1；(2)斷開開關(guān)，根據(jù)測量得到的數(shù)據(jù)，可得電阻Rx阻值的表達(dá)式 Rx=.【例12】(2012北京中考)33.小明利用電壓表和阻值為Ro的定值電阻,測量額定電壓為 25的小燈泡L正常發(fā)光時的電阻 Rl.他選 擇了滿足實驗要求

12、的實驗器材，并連接了部分實驗電路，如圖所示.(1)為了測量出Rl的阻值，請只添加兩. 條導(dǎo)線完成如圖所示的實驗電路的連接；(2)請把小明的實驗步驟補充完整： 斷開開關(guān)S2、閉合開關(guān)S1、S3,移 動滑動變阻器的滑片P,使;保持滑動變阻器的滑片位置不變，斷開開關(guān)S3、閉合開關(guān)S2,記錄電壓 表的示數(shù)為U;請用Ro及實驗數(shù)據(jù)表示出Rl. Rl=【答案】調(diào)整電阻箱R'的阻值為R2,閉合開關(guān)，記錄電流表的示數(shù)【例14 某同學(xué)復(fù)習(xí)中用圖甲所示的電路再次探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律I2 和 R2；I2R2-I1R1112實驗時意外發(fā)現(xiàn):【答案】(1)如圖變阻器滑片 P向左移時，兩電壓表的讀數(shù)之和減小.”

13、他產(chǎn)生了疑惑，在老師的引導(dǎo)下， 知道了用久的普通干電池內(nèi)部有不可忽略的電阻，可將它看作一個理想電源 （電壓U恒定，電阻為0）與一個電阻r的串聯(lián)（圖乙所示）.甲乙請你幫他選擇適當(dāng)器材，設(shè)計測量干電池電阻r的實驗方案.可供選用的器材：一個電壓表，一個電流表，符合實驗要求的滑動變阻器Rp,導(dǎo)線和開關(guān)若干，一節(jié)舊干電池.請完成：（1）畫出實驗電路圖；（2）根據(jù)你設(shè)計的電路寫出主要的實驗步驟和需測量的物理量：（3）寫出電阻r的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用已知量和測量量表示）.【答案】（1）實驗電路圖設(shè)計如下.（2）按照電路圖連接電路；調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P至某個位置，使電流表示數(shù)為I1,電壓表示數(shù)為 Ui; 上調(diào)節(jié)滑動

14、變阻器滑片P至另一個位置，使電流表示數(shù) 一一為I2,電壓表示數(shù)為U2;1UU U 2 U1（3）電阻r的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：r -Rf 工I I 2 I 11 f甲S 4 O乙【例15】（2013.1昌平期末）12.如圖甲是測量高于湖水警戒水位裝置的原理圖.長方柱形絕緣容器A內(nèi)部左右兩面插有豎直薄金屬板并與電路連接，底部有一小孔與湖水相通，且容器底面與警戒水位相平.已知電源電壓恒為 6V,小燈泡標(biāo)有“2V 2Q”字樣（不考慮溫度對 燈絲電阻的影響）.兩金屬板間的湖水電阻R與x的關(guān)系如圖乙所示（x為容器內(nèi)水柱高度h的倒數(shù),即x=1/h）.則下列說法正確的是（）A.湖水水位越高，電流表示數(shù)越小 B.將電

15、流表改為水位計， 水位計的刻度是均勻的C.當(dāng)湖水水位高于警戒水位 0.4m 時，電流表示數(shù)為0.6AD.當(dāng)湖水水位高于警戒水位5m時，燈泡正常工作【例16】（2013.1海淀期末）23.熱敏電阻是一種用半導(dǎo)體材料制成的電阻,它的阻值隨溫度的變化會發(fā)生明顯改變，圖甲所示是某熱敏電阻的R-t圖像.圖乙所示為一個用該熱敏電阻R和繼電器組成的簡單恒溫箱溫控電路.繼電器線圈的電阻 R0為150 ，電源Ei兩端的電壓為6V且保持恒定.AB之間接加熱電阻絲作為加熱器，加熱器的工作電壓為220V.繼電器銜鐵未吸合時，加熱電阻絲工作，恒溫箱的溫度將升高.繼電器銜鐵被吸合后， 加熱器停止工作.通過調(diào)節(jié)可變電阻 R

16、'的大小，可以設(shè)置恒溫箱的溫度.當(dāng)R'=100Q時, 剛好可以實現(xiàn) 100c的恒溫控制.如果要使恒溫箱能夠設(shè)置50 c至150 c之間的溫度，那么可變電阻 R'的阻值調(diào)節(jié)范圍應(yīng)該在 Q之間.加熱器【答案】 解析：當(dāng)R 100時，R 50 ，則電路中電流：I 0.02A R R Ro若恒溫箱在50150 C時，電流為0.02A不變，則有：(1)當(dāng) t=50 C, R=90 , U I(R R R) =6V ,故 R 60(2)當(dāng) t=150C, R=30 , U KR2 R &) =6V,故 R2 120所以可變電阻阻值范圍：60120【練1】 把標(biāo)有“2.5V

17、0.3A的小燈泡、“50 1A”的滑動變阻器和電流表串連接入電路.當(dāng)變阻器接入電路的電阻為最大阻值的一半時，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)變阻器接入電路的電阻為最大值時，電流表的示數(shù)為I .比較兩次電流的大小關(guān)系（）A . I > IB. 0.5I <I < IC. I =0.5 ID. I <0.5I【答案】B2008西城期末統(tǒng)考題【練2】（2012東城二模）12.如圖所示，電源兩端的電壓保持不變的滑片P置于最右端，閉合開關(guān)S.移動滑動變 阻器的滑片 P到某一位置，此時滑動變阻器接 入電路中的電阻為Ri,電壓表的示數(shù)為 Ui,電流表的示數(shù)為Ii.繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片P,使滑動變阻器接入電路中的電阻值減小為Ri/4,此時電壓表的示數(shù)增大到 2Ui,電流表的示數(shù) 變?yōu)镮2.則（）A. 2I2= IiR為定值電阻.將滑動變阻器3Ui3UiB. R0：Ri=1:4C.當(dāng)滑動變阻器的滑片D