1115整理的九年级物理电路分析经典文档格式.docx
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如图甲电路中电流只有一条路径,所以三个灯泡之间是串联的,图乙电路中电流分成三条路径分别流经三个灯泡,所以三个灯泡是并联的关系。
3.去表化简法
去掉电表的方法是:
将电压表视为断路(因电压表内阻很大,几乎无电流通过,相当于断路);
将电流表视为导线(因电流表内阻很小,电阻可视为零,相当于导线)。
如下图,电压表V1、V2和V相当于断路,可直接去掉;
而电流表A相当于一根导线,用一根导线将电流表替换掉,即去掉电流表后要在原处连接一根导线。
去表化简后的电路就可根据前面的方法进行判断了。
【典例精析】
例题1在进行英语听力测试时,各考场的有线扬声器是同时开播,也是同时停播的。
它们的连接方式是______联,原因是它们_________(选填“能”或“不能”)独立工作。
思路导航:
各扬声器虽然是同时开播同时停播,但它们是各自独立工作的,互不影响,它们之间的连接关系应该是并联的,同时开播同时停播只能说明控制它们的开关是总开关。
注意用电器的连接,如果各用电器之间互不影响则它们是并联的,如果各用电器之间互相影响则它们是串联的。
答案:
并;
能
例题2如下图为小光在实验室连接的电路,他将滑动变阻器的滑片移至最左端的A点,闭合开关S1与S2,则此时R1与R2的连接方式是。
电流表相当于一根导线,电压表相当于开路;
当滑动变阻器的滑片移至最左端时,滑动变阻器的电阻最小,相当于一根导线。
由图可知,R1与R2的连接符合并联的定义。
并联
例题3试判断下图的连接方式是__________。
根据串并联电路的特点,利用“擦除法”判断即可。
例题4如下图所示,两图中的开关都闭合时,会出现什么现象?
甲中的开关都闭合,在电源的两端将有一根导线直接相连,电源短路;
乙中的L2被一根导线包围,局部短路。
甲中电源短路,所有的用电器都不工作;
乙中的L2不发光,其余灯泡发光。
【总结提升】
微课程2:
判断电流表的测量对象的步骤:
1.判断电路是否短路、电路的连接方式;
2.如果是并联电路,分析每个用电器的电流流向,对比有多少个电流表在该电路上;
如果是串联电路,则电流表可以测量任何一个用电器的电流;
3.观察有多少个用电器的电流经过电流表,判断出电流表的测量对象。
例题1下图中开关闭合时,A1与A2分别测哪个用电器的电流?
判断电路的连接方式为并联;
其中电压表相当于开路;
在R1所在的电路上有A1;
在R2所在的电路上有A1与A2,从而判定A1测总电流,A2测R2的电流。
A1测R1与R2的总电流;
A2测R2的电流。
例题2如下图所示,开关S闭合后,A1、A2分别测哪个用电器的电流?
判断电路为并联;
L1所在电路有A2;
L2所在电路有A1、A2;
L3所在电路有A1;
从而确定:
A1测L2、L3;
A2测L1、L2。
A1测L2、L3的电流;
A2测L1、L2的电流。
例题3如下图所示,开关S闭合后,A1、A2和A3分别测哪个用电器的电流?
L1所在电路有A1、A2和A3;
L2所在电路有A1、A3;
A1测L1、L2、L3的电流;
A2测L1的电流;
A3测L1、L2的电流。
微课程3:
判断电压表的测量对象的步骤:
2.如果是串联电路:
将电源擦除,将电压表看作电源,闭合所有开关,哪个用电器能工作,则电压表就是测它的电压。
(如果是并联电路,则电流表可以测量任何一个用电器的电流)
例题1如图所示,闭合开关和断开开关时,电压表分别测哪部分的电压?
当开关闭合时,除去电源,用电压表代替电源,可发现L与R2能工作,则电压表测L与R2的总电压;
断开开关时,电压表测电源电压。
闭合开关:
测L与R2的总电压;
断开开关:
测电源电压。
例题2如下图所示,开关闭合,电压表分别测哪部分的电压?
用“代替法”:
除去电源,分别将V1与V2看作电源,根据哪些用电器工作来判断。
V1测电源电压(L与R的总电压);
V2测R的电压。
例题3如下图所示,开关闭合,电压表分别测哪部分的电压?
V1测R1、R2的总电压;
V2测R2、R3的总电压。
第十七章第1-3节电流与电压和电阻的关系;
欧姆定律;
电阻的测量
一、预习新知
观看视频《电线上的小鸟》,思考:
电线上的小鸟为什么不会触电?
如果人触到通有电流的电车的电线或者高压电线上,那该是多么的危险。
那么小鸟为什么能够平安无事地停在电线上呢?
原来,鸟儿的两只爪子是立在同一根导线上,输送22×
104V高压的LGJ型钢芯铝绞线,其横截面积是95mm2,允许通过的电流为325A。
如果小鸟两爪间距离是5cm,这段5cm长的导线电阻只有1.63×
10-6Ω,其两端电压U=IR,不过刚到5.3×
10-4V,这就是加在小鸟身上的电压。
如果鸟儿身体的电阻是10000Ω,那么通过鸟儿身体的电流仅0.053μA,电流很弱,因此鸟儿不会触电。
二、问题思考
1.探究电流与电压之间的关系,应保证电阻不变;
探究电流与电阻之间的关系,应保证电压不变。
这种研究问题的方法就是控制变量法。
乐学好思:
不利用滑动变阻器,通过改变串联电池的个数,也能改变定值电阻两端的电压,为什么不采用这种方法呢?
参考答案:
它有以下缺点:
实验电路必须多次改接;
②电压不是连续增加(增加的幅度较大),所以在电压增大的过程中,电路中的电流有可能超过所选电流表的量程;
电压不一定是成整数倍增加,会给数据测量及处理带来麻烦;
电压不能选取任意数据,结论可能存在特殊性。
在这个电路中增加一个滑动变阻器就可以解决这些问题。
2.保持电阻不变时,电流跟电压成正比关系;
保持电压不变时,电流跟电阻成反比关系。
(要知道)
能否把这个结论说成“电阻不变时,电压跟电流成正比;
电压不变时,电阻跟电成流反比”呢?
①在导体的电阻一定时,电阻两端的电压发生变化,才引起导体中的电流发生变化。
只能说“导体中的电流跟导体两端的电压成正比”,而不能说成“导体两端的电压跟导体中的电流成正比”;
②在电路两端的电压一定时,电路的电阻发生变化,才引起导体中的电流发生变化。
我们只能说“电路两端的电压一定时,电路中的电流跟电路的电阻成反比”,而绝不能说“导体的电阻与电流成反比。
”
3.欧姆定律:
一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
可用公式
表示,两个变形公式是
和
。
电流表为什么不能直接接到电源两极上,而电压表可以接到电源两极上?
电流表的电阻很小,而电压表的电阻很大,根据欧姆定律
可知电压一定时,通过电流表的电流会很大,极有可能被烧毁;
而通过电压表的电流不会很大,不会被烧毁。
4.欧姆定律反映了一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,使用时三个物理量I、U、R必须对应于同一段导体(或用电器)。
欧姆定律是不是适用于所有的电路呢?
欧姆定律适用于整个电路或其中一部分电路,并且这部分电路中只能有电阻(如灯泡、电阻线等),不能有类似电动机、电铃等的用电器。
在应用欧姆定律时,I、U、R必须具有同一性和同时性。
同一性是指三个物理量属于同一导体或同一段电路,三者一一对应;
同时性是指三个物理量是同一时间、同一状态下的值。
练习
1.如图所示,开关S闭合时,可能发生的现象是()
A.L1发光、L2不发光B.L1被烧坏
C.L2被烧坏D.电池被烧坏
2.如图所示的电路中,电流表测量的是()
A.通过灯L1的电流B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流之和D.电源供给电路的总电流
3.(重庆中考)在如图所示的电路中,当开关S闭合后()
A.若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R1、R2并联
B.若A表是电流表,B表是电压表,则电阻R1、R2串联
C.若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R1、R2并联
D.若A表是电压表,B表是电流表,则电阻R1、R2串联
4.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键S后,灯L1、L2都发光。
一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因是()
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
5.如图所示,若要使两灯组成并联电路,则开关的开闭情况是()
A.S1、S2断开,S3闭合B.S1、S3断开,S2闭合
C.S2断开,S1、S3闭合D.S3断开,S1、S2闭合
6.如图为路口交通指示灯的示意图。
指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人的交通行为。
据你对交通指示灯的了解可以推断()
A.红灯、黄灯、绿灯是串联的B.红灯、黄灯、绿灯是并联的
C.红灯与黄灯并联后再与绿灯串联D.绿灯与黄灯并联后再与红灯串联
7.如图所示电路,下面判断不正确的是()
A.S1、S2均闭合,L1、L2、L3均发光,它们并联
B.S1、S2均断开,L1、L2发光,L3不发光
C.S1、S2均断开,L1、L2、L3均发光,它们串联
D.S1闭合、S2断开,L1发光,L2、L3均不发光
8.一位同学用灯泡L1、L2组成了串联电路,他连接的电路图如图所示。
(1)闭合开关,观察到的现象是______________________________。
(2)请你在实物图上只改动一根导线,使电压表能够测L1两端的电压。
9.小明在实验室中连接了如图所示的电路,请你画出这个电路的电路图。
1.如图所示:
A1测的电流,A2测的电流。
2.如图所示,电源电压不变,当滑动变阻器滑片P向右移动时,三个电表中示数会发生改变的是,其中A1测的电流,A2测的电流。
3.下图所示中,当开关S闭合,A1测的电流,A2测的电流,A3测的电流。
4.下图所示中,当开关S闭合,A1测的电流,A2测的电流。
5.如图所示的电路中,当开关闭合时,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A、0.6A和0.9A,则通过灯L1、L2、L3的电流分别为多少?
1.如下图中,开关闭合后,V1测的电压,V2测的电压。
2.在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为()
A.5.6V1.4VB.7V1.4VC.1.4V7VD.1.4V5.6V
3.如图所示,电源电压一定。
关于电路的工作情况,下列说法正确的是()
A.只闭合S1时,两只灯泡是串联的
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
C.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
4.小明按如图甲所示的电路进行实验,当开关闭合后,V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,造成这一现象的原因是()
A.可能L1开路B.可能L2短路C.可能V1和V2所选量程不相同,L1短路
D.可能V1和V2所选量程不相同,电路各处完好
5.如图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。
1.D本题考查判断电路故障的能力。
解析:
当开关闭合后,相当于直接用导线将电源的两极连在一起,造成短路,电流过大,产生大量的热,就会把电池烧坏,故选D。
2.B解析:
解答此类问题要先判断用电器的连接方式,再看电流表与哪个用电器串联。
灯泡L2与电流表串联,灯泡L1被电流表短路。
故选B。
3.A解析:
在选项A和B中,A表是电流表,B表是电压表,此时电阻R1、R2并联,电流表测的是R1的电流,电压表测的是这个并联电路的电压,故选项A对、B错.在选项C和D中,A表是电压表,B表是电流表,电阻R1发生短路,没有电流通过,故选项C和D都是错误的;
故选A。
4.D解析:
判断故障类的试题,可以利用排除法处理:
两灯并联,如果有其中任何一个短路,则电源短路,AB错;
如果L1断路,则电流表没有示数,答案为D。
5.D解析:
由于该电路中只有两个灯,由“电流法”知:
若使L1和L2并联,从电流正极流出的电流必须经过灯L1与L2后,再汇合流回电源的负极,只有开关S1、S2闭合,S3断开,电流的路径都能达到上述的要求。
由“节点法”可知,要使L1和L2两灯并联,L1与L2两端必须接在电源的两极之间,当S3断开,S1闭合,灯L1右端与灯L2左端接在电源正极这一端,此时,S2闭合,灯L1左端与灯L2右端就接在电源负极这一端,上述两种方法都说明,选项D是正确的。
6.B解析:
根据生活经验可知,红黄绿三个灯在任何时刻,都只能有一个灯亮;
这三个灯可以独立地互不影响地工作,所以它们是并联的。
7.B解析:
在电路中,开关的作用很重要,它不但能控制电路中电流的通路和断路,同时它的闭合与断开也能构成电路结构的变化。
当S1、S2均闭合时,三个用电器正接线柱和负接线柱分别接在一起,再并联接在电源的正、负极两端,以此组成并联电路,三个灯泡均发光。
当S1、S2均断开,又使电路两处成为断路,即电路中只有一条通路,这就使三个用电器组成串联电路,三个灯泡均能发光。
当S1闭合、S2断开,L2、L3处于断路,无电流通过。
因此L2、L3不发光,只有L1在通路上,因此L1发光。
故本题A、C、D三个选项都是正确的。
8.
(1)电压表的指针反向偏转
(2)如下图所示
本题考查电压表的正确使用。
把电压表连入电路中,应使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,否则指针发生反向偏转;
电压表测电压时要并联在被测电路的两端。
9.如图所示
在电源外部,电流从电源的正极出发经过S1后分流,一条支路经过L1,另一条经过S2和L2,在L1右端接线柱汇合后回到电源负极,这样就知道L1、L2并联,S1在干路上,S2在支路上与L2串联。
1.灯泡;
灯泡和电阻解析:
R与L组成并联电路,电压表相当于开路,A2在干路上。
2.A2;
R1;
R1和R2解析:
R1与R2并联,电压表测电源电压,示数不变;
A1测R1的电流,由于R1与R2并联,互不影响地工作,所以R1的电流不变;
由于R2电阻变化,经过R2的电流发生改变,使A2的示数发生改变。
3.L1、L2、L3;
L2、L3;
L1、L2解析:
三灯并联,详细分析见课程例题。
4.R1、R2;
R2解析:
两个电阻并联,A1在干路上,A2与R2串联。
5.0.3A;
0.3A;
0.6A解析:
三灯并联,其中A1在干路上,A2测L1、L2的电流;
A3测L2、L3的电流;
设三灯的电流分别为I1、I2和I3,则有:
I1+I2+I3=1.2A;
I1+I2=0.6A;
I2+I3=0.9A;
解方程即可。
1.R1;
R2解析:
R1与R2串联,利用“代替电源法”判断。
2.A解析:
判断电压表的测量对象:
当开关闭合时,V1测电源电压,V2测R2的电压。
根据串联电路的电压特点:
U=U1+U2可知V1一定比V2的示数大,说明两表的量程不一样:
V1是0~15V的量程,示数为7V;
V2是0~3V的量程,示数为1.4V,所以R1的电压为U1=U-U2=7V-1.4V=5.6V。
3.B解析:
只闭合S1时,只有L1工作,L2断路,A错;
闭合S1后,电压表测电源电压,与S2是否闭合无关,由于S2闭合,L2有电流通过,电路中的电流增大(可以想象家中多开了一个灯,电表转得更快了,更耗电了),B正确;
若两表对换,电压表的阻值很大,相当于开路,C错;
由于L1与L2并联,当L1短路,则电源短路,L2不亮,D错。
若L1开路或L2短路,V2将无示数,AB错;
若L1短路,则两电压表的读数相同,由于指针的位置完全一样,则量程也应该一样,C错;
由于两表量程不同,指针位置一样但读数不同,则D正确。
5.如下图,有两种可能:
电流表相当于一根导线,电压表相当于开路。
如下图所示:
当开关闭合时,电路不能短路,所以“1”处不可能是电流表。
若“1”处是灯泡,则“3”处不可能是电压表,只能是电流表,则“2”只能是剩下的电压表了,答案如甲图;
若“1”处是电压表,由于“2”与灯泡并联,不可能是电流表,则填灯泡,所以“3”是电流表,答案如乙图。
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