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电学训练题
电学训练题
考点分析
一、欧姆定律
1.内容:
导体中的电流,跟导体两端的电压成,跟导体的电阻成。
2.公式:
变形式:
,。
3.单位:
IUR
4.注意:
(1)同一性:
运用公式要注意同一性,I、U、R必须在同一状态的同一段电路中取值;
(2)统一性:
公式中的I、U、R单位要统一成国际单位;
(3)同时性:
当电压为零时,电流也为零。
但电阻R与导体两端的电压及通过的电流无关,其大小等于。
二、伏安法测量电阻
1、[实验原理]____________________
2、[实验电路图]
3、[实验步骤]
①画好电路图。
②按照电路图连接好电路,调节滑动变阻器,使电路中电阻最大
③接通开关,读出电压表、电流表的示数,并记于下表。
实验次数
电流/A
电压/V
电阻/Ω
1
2
3
④断开开关,计算出Rx
特殊方法:
三、电阻的串联、并联
1、串联电路的总电阻,等于各电阻之和。
即:
R=R1+R2+……
多个电阻串联,相当于电阻的长度变长了,所以总电阻一定比每一个单独的电阻大。
2、并联电路中并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。
多个电阻并联,相当于总的横截面积变粗了,所以总电阻一定比每个电阻都小。
3、分流关系与分压关系:
电流电压电阻分配关系
串联:
I=I1=I2U=U1+U2R=R1+R2U1/U2=R1/R2
并联:
I=I1+I2U=U1=U2
I1/I2=R2/R1
四.电功(W)
1.电流所做的功叫做电功。
(电能是通过电流做功转化成其他形式的能的,电能转化成其他形式能的过程是电流做功的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化成了其他形式的能。
)
、
2.电功的单位:
、。
关系:
1kW·h=3.6×106J
3.电功的测量:
电能表
4.公式:
(共5公式)基本式:
W=UIt
推导式:
W=Pt(定义式)
W=I2Rt(多用于串联、串正比)
W=
t(多用于并联、并反比)W=W1+W2+........(串、并联均适用)
电压
220V
电流规格
10(20)A
电流频率
50Hz
每千瓦时的转数
3000revs/(kw·h)
例1、为测量某电热杯的电功率,小明同学把家中其余用电器均从电源上断开,只将该电热杯接入电路,观察电能表,发现在1min内电能表转盘转动15圈.电能表的部分技术参数如表,该电热杯的电功率是( )
A.300WB.30WC.150WD.200W
例2、某同学利用图甲电路对额定电压已经模糊、额定功率为1w的小灯泡进行了如下研究,按如甲连接电路后,闭合开关S,测得通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压关系如图乙。
(1)据图判断,实验过程中小灯泡的电阻
是(选填“恒定”“变化”)的。
(2)当小灯泡两端的电压为0.5V时,2min
内小灯泡消耗的电能为多少?
(3)小灯泡的额定电压为多少?
五、电功率(P)
电功率(P)
电功率的计算公式:
基本式:
P=UI定义式:
P=
例1、实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U﹣I图象如图,则下列图中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图象可能正确的是( )
ABCD
例2、用12V的电源为微型电动机供电的电路如图(甲)所示.当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时,电动机开始转动,电流I随时间t变化的图象如图(乙)所示.当电流稳定时,电动机正常工作.已知电动机转动时欧姆定律不适用,并忽略温度对电阻的影响,试解答下列问题.
(1)当单刀双掷开关S1、S2合上时可实现电动机的反转.
(2)当电动机正常工作时,电动机消耗的电功率为W.
(3)求
电动机的电阻及正常工作时的输出功率.
【例题分析】
例1、小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。
已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论:
电压一定时,。
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是
,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于Ω的滑动变阻器。
例2、用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,s为单刀双掷开关,R。
为定值电阻.某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I,
B.读出电阻箱的示数R
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I
D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大
(1)上述步骤的合理顺序是___________________(只需填写序号).
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为________Ω.若已知R。
的阻值为1OΩ,则待测电阻的阻值为Ω.
(3)本实验所采用的物理思想方法可称为_______________(选填“控制变量法”或“等效替代法”).
例3、如图所示电路,当A、B两端接入150V的电压时,C、D两端电压为50V.当C、D两端接入150V电压时,A、B两端电压为100V,则R1:
R2:
R3=。
例4、如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻.闭合开关,当滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数变化范围为0.5A~1.5A之间,电压表的示数变化范围为3V~6V之间.则定值电阻R0的阻值及电源电压分别为()
A.3Ω,3V
B.3Ω,7.5V
C.6Ω,6V
D.6Ω,9V
例5、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10Ω,R2为滑动变阻器,规格为“10Ω 1A“.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.
【能力提高】
A组
1、由公式I=U/R变形得R=U/I,对此,下列说法正确的是()
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越大
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
2、实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V1.OA”字样,乙标有“10V0.5A”字样。
现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为()
A.25VB.35VC.17.5VD.12.5V
3.图1中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那
么以下结论中正确的是 ( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小D.上述说法都不对
4.有一个电流表G,内阻
=10Ω,满偏电流
=3mA,要把它改装为量程0~3V的电压表,要串联多大的电阻为Ω,改装后电压表的内阻是Ω。
5.电饭锅工作时有两种状态:
一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是水烧干后的保温状态。
如图所示是电饭锅的电路图,R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝。
(1)自动开关S接通和断开时,电饭锅分别处于状态。
(2)要使R2在保温状态下的功率是加热状态时的一半,R1 :
R2=。
6、在用电压表和电流表测电阻的实验中,由于电表内阻对测量的影响,使得测量的结果会出现误差。
若采用如图所示的电路进行测量,则测量值RX与实际值R0比较()
A.RX>R0B.RX<R0C.RX=R0
D.因不知两表的内阻具体大小,故无法比较RX与R0的大小关系
7、小明在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,
将记录整理的实验数据绘制如图所示I-U关系图象,则
甲、乙两个电阻串联后总电阻是______Ω;这两个电阻
串联后接在电压为6V的电源上,电路中的电流为______
A;这两个电阻并联后接在6V电源上,干路中的电流
为________A。
8、在图甲所示电路中,R0、R2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表.改变滑动变阻器R1的滑片位置,电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化.两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示.则下列判断中正确的是()
A.电阻R0为2Ω
B.V2示数变化图线为b
C.电源电压为14V
D.滑动变阻器R1的阻值最大为6Ω
9.在测量“小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,选用电压恒为6V的电源,额定电压“3.8V”的小灯泡.如图甲中是未连接完整的实验电路.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.(要求:
滑动变阻器的滑片P向A端移动时小灯泡变暗,连线不能交叉)
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光.此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡正常发光的电阻是 Ω.
(3)若实验时,上述电路中仅电压表上标有“15V”的接线柱已损坏,且暂无条件修复.在不更换器材的情况下为了能继续完成实验,你的方法是:
.
5.如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为6Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω,电源电压为6V,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下:
()
A.滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω-24Ω
B.电压表的示数变化范围是1.2V-3V
C.电路中允许通过的最大电流是0.6A
D.电流表的示数变化范围是0.2A-0.5A
10、如甲图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示,则R1的阻值为 Ω.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的 点(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”).
B组
1.如图甲所示,当开关S从2转换到点1时,电流表和电压表对应的示数如图乙所示,由图甲和图乙中的信息可知,电源电压是V,电阻R2的阻值是Ω,电阻R2的I-U的图像是丙中的。
填(“a”或“b”)
图4
2.如图所示是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~10V,当使用a、c两个端点时,量程为0~100V。
已知电流表的内阻
为500Ω,满偏电流
为1mA,则电阻R1=R2=。
3.如图6所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图7所示。
则下列判断正确的是()
A.电源电压为10V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
4、
如图所示是小华设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。
其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。
小华用该测量仪对小英和小亮的身高进行了测量,其数据见下表。
若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息可知:
小英
小亮
A表示数I/A
0.15
0.12
V表示数U/V
3.0
3.6
身高h/m
1.6
(1)此装置做为测量身高的高度计使用时,为使测量的
高度增大时,高度计的示数随指针向右摆动而增大,
应把(填“电流表”或“电压表”)改装为高度计。
(2)从理论上分析,该高度计的身高测量范围是m;
5、电学量往往能够反映力学、热学等物理量的变化,如图是王斌同学设计的测量装置,它能够通过电压表读出球体的直径.图中M、N是两块平行夹板,N板固定,M板可带动滑片P上下移动,并使Pb的长度始终与被测直径相同.已知电源电压4V,R0=20Ω,电压表量程为0~3V,变阻器ab总长度为20cm,其每厘米的电阻值为4Ω.
(1)求被测直径是5cm时,电路中的电流和电压表的读数;
(2)该装置所能测量的直径范围是多少?
(3)当王斌在电压表上标出5cm、10cm、15cm三个直径刻度时,发现刻度之间并不等距,老师提示:
改进电路就能使刻度均匀.请你帮助王斌画出改进后的电路图(画出电路部分即可).
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