一、核心知识 1、欧姆定律:IUU及变形公式:UIR,R。 RIU1R1。
U2R2
2、串联电路的特点:II1I2,UU1U2,RR1R2,3、并联电路的特点:II1I2,UU1U2,R4、电功和电功率:WUIt,PR1R2,I1R2。
R1R2I2R1W(无论串、并联)。 UI,PP1P2t5、其它相关知识:学生电表、滑动变阻器及用电器额定电压、电流或功率等。 二、考核要求和形式
1、主要考核电学的综合分析、判断和计算能力,以及伴随上述过程中的方法、逻辑推理和综合应用的能力。
2、试题主要呈现形式有:①电路动态变化;②电路故障分析;③综合计算;④电学实验。 三、复习的基本策略
上述四种试题形式,最基本也是最核心的是电路动态变化。最常见的动态变化,是滑动变阻器滑片的移动造成的。由于变阻器连入电路的有效电阻发生变化,从而使电路中各用电器的电流或电压随之改变,这里包含了各电学基本物理量的计算,也包含了电学实验中的操作要求,同时也隐含了电路故障的知识,如“断路”可视为该用电器的电阻“极大”(大到使电流为0),而“短路”可视为该用电器的电阻“极小”(小到电阻为0,即可视作一根导线)。 因此对电学内容的复习,应该以电路动态变化为主线,将其余三种形式适当、有机地穿插其中,力求使四种形式能融会贯通,而不是片面地只针对某一种形式寻找各自的解题规律。 四、典型例题解析
例题1、如图1所示电路中,电源电压不变。图中a、b、c分别表示
S滑动变阻器R2电阻丝的左端、右端和中点位置。闭合电键S后:
(1)当滑片P从b移至c的过程中,电流表A的示数____________AP(选填“变小”、“不变”或“变大”)。若滑片P由b→c过程中,abc电流表A示数的变化量为ΔIbc,由c→a过程中,A示数的变化量为
R1R2 ΔIca,则ΔIbc_________ΔIca(选填“>”、“=”或“<”)。
图1 (2)若在电路中再接入一个电压表V,且当滑片P分别位于b端和滑片Pbcaa端时,电压表V的示数如下表所示,则电压表V应并联在图1中的位置__________两端(选填“电源”、“R1”或“R2”)。当滑片P移至电压表示1.56.0数(V)c点时,电压表V的示数为__________伏。 【解析】 (1)滑片P从b移至c的过程中,电阻减小,电流增大,第一空选填“变大”。滑片P由b→c和c→a的过程中,虽然总电阻的变化量相同,但并不表示电流的变化量相同。
UR2UU Ibc22R1R2/2R1R22R13R1R2R2IcaUR2UU,显然ΔIbc < Ica 。 2R1R1R2/22R1R1R2本题还可以假定电源电压、R1及R2具体的值进行推算后判断(更适合中等学生)。如:设电源电压为6V,R1=10Ω,R2=20Ω,则Ibc6V6V6V6V0.1A,Ica0.3A,同样20301020可得出结论。
(2)由于滑片P从b移至a的过程中,电压表V的示数逐渐变大,表明其并联在定值电阻R1两端,且可得出电源电压为6V。第一空选填“R1”。由于滑片P在b点时R1的电压为1.5V,
RR1.5VR12则R2的电压为4.5V,由,得R2=3R1。当滑片P在c点时,R2=1.5R1,则11,4.5VR2R21.5R132U12,U16V2.4V,所以第二空选填“2.4”。
5U23例题2、在图2所示的电路中,电源电压保持不变。现已知电阻R1、R2可能发生了断路故障(其
余元件均完好)。当电键S闭合后: (1)电表示数一定为0的是__________表,可能为0的是__________V表(均选填“A”、“V”或“A和V”)。
R2S(2)若两个电表的示数均为0,则肯定有断路故障是电阻_________,
a无法确定是否有断路故障是电阻_________(均选填“R1”或“R2”)。 AR1b为了进一步确定,小张和小赵拟用不同方案查找:小张:用一根导线
连接a、b两点;小赵:将R1、R2的位置互换。请判断他们的方案是否
图2 可行,并简要说明理由:
(a)小张的方案__________,理由是____________________________________________。
(b)小赵的方案__________,理由是____________________________________________。
【解析】
(1)因串联电路中存在断路,电键闭合后,A表的示数一定为0。V表的情况有两种:若只有R2断路,则电键闭合前、后,V表均保持有示数(电源电压);若R1断路(或R1、R2同时断路),则电键闭合前、后,V表均保持无示数(为0)。因此正确答案:A;V。
(2)若两个电表的示数均为0,则可确定电阻R1一定断路,但R2是否同时断路无法确定。因此正确答案:R1;R2。
小张的方案可行。如果电流表(或电压表)有示数,则R2完好;若电流表无示数,则R2也断路。
小赵的方案可行。如果电压表有示数,则R2完好;若电压表无示数,则R2也断路。
例题3、如图3(a)所示的电路中,电源电压18伏保持不变,定值电阻R1的阻值为60欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。当电键S闭合时,A的示数为0.2安。求: (1)电压表V的示数。
(2)10秒内电流通过R1所做的功。 P(3)现用其它定值电阻R′1替换R1,要求选择不同的电流表量程,通过
R1R2移动变阻器滑片P的位置时,都能使电流表A的指针指在如图3(b)所
V示位置处,且电路正常工作。
S第一:符合上述条件的其它定值电阻R′最大1的最小值为_________欧,
A 值为_________欧。
(a) 第二:当R′移动滑片P可使电流表A示1取最_________值连入电路时,
数的变化量为最大;当R′移动滑片P可1取最_________值连入电路时,使电压表V示数的变化量为最大(均选填“小”或“大”)。 【解析】 A6-0.3(1)U1I1R10.2A6012V,U2UU118V12V6V。 (2)W1U1I1t12V0.2A10s24J。
(b) 图3 (3)本题最关键的要理解“选择不同的电流表量程,通过移动变阻器滑片P的位置时,都能使电流表A的指针指在图示位置处”,即0.3A和1.5A必须都能满足,而不是只满足其中之一。
18V第一:若I=0.3A:则替换电阻R′1应满足:0.3A,R'160;同时还要满足电压表V
R'1的示数不大于15V(即U13V):0.3AR'13V,R'110,所以10R'160。 若I=1.5A:则替换电阻R′1应满足:
18V1.5A,R'112;同时还要满足电压表V的示数R'1不大于15V(即U13V):1.5AR'13V,R'12,所以2R'112。
由于必须都能满足上述要求,故应取两者的公共解:10R012。故选填10,12。 第二:要使电流表A示数的变化量为最大,则应选择R′1为最小值连入电路时,此时
I最大18V18V,I最小,1.8A(此时U20)0.3A(此时U20.3A5015V)
1060I最大1.5A。
同时,当电流的变化量为最大时,U1的变化量也最大(R′,则U2的变化量也必然1为定值电阻)最大(U2的变化量总等于U1的变化量),因此同样选R′1为最小值连入电路。
例题4、小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍)、待测小灯(标有“2.5V”字样、额定功率在0.5~0.8瓦之间)、电压表、电流表、滑动变阻器、电键以及导线若干。小华正确地串联实验器材,最后将电压表并联在电路某两点间。闭合电键后,移动变阻器的滑片,观察到随着小灯逐渐变亮,电压表的示数逐渐变小。他经过思考后,继续移动滑片使小灯泡恰能正常发光,并记下了此时电压表和电流表的示数,如果将示数相乘,得到的电功率为1.65瓦。请根据上述信息计算出待测小灯泡的额定电功率(需写出主要的计算过程)。 【解析】
由于待测小灯的额定电压为2.5V,其额定功率在0.5~0.8瓦之间,据此可推算出小灯额定电
P0.5WP0.8W0.2A,I最大0.32A,0.2AI额0.32A。 U2.5VU2.5V根据“随着小灯的亮度逐渐增加,电压表的示数逐渐变小”,可判断小华是将电压表并联在滑
P1.65WP1.65W动变阻器两端。当小灯正常发光时,U变8.25V,或U变5.16V。
I0.2AI0.32A流的范围:I最小再推算电源可能的电压:UU灯U变2.5V8.25V10.75V, 或UU灯U变2.5V5.16V7.66V。
得:7.66VU10.75V,结合“电源电压为2伏的整数倍”,则电源电压为8伏或10伏。
1.65W若U=8V:I额0.3A,P额U额I额2.5V0.3A0.75W。
(82.5)V若U=10V:I额1.65W0.22A,P额U额I额2.5V0.22A0.55W。
(102.5)V《电学综合》第一讲
班级_________姓名____________ 如图所示电路中,电源电压为16伏保持不变,定值电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样,各电表均为常用的学生电表(如下图所示)。当电键S闭合时: 一、电路基本计算
PR1R2V1AV2SA6-0.3-V315
R1、R2是______联的,若电流表A的示数为0.8安,则通过R1的电流是________安,电压表
V1的示数是_________伏;通过R2的电流是_________安,V2的示数是_________伏;滑动变阻器R2连入电路的电阻是_________欧。 二、电路动态变化(滑片P向右滑动)
1、可直接判断:A的示数__________;V1的示数__________,V2的示数__________,V1与V2的示数之和__________;V1示数的变化量__________V2示数的变化量。
2、需间接判断:V1与A的示数的比值__________,V2与A的示数的比值__________;V1示数的变化量与A示数的变化量的比值__________。 三、电路故障分析(除R1、R2外,其它元件均完好)
1、如果电流表A无示数,则整个电路处于___________状态,故障可能是____________ ____________________________________________________________(写出所有可能的情况)。 (1)若V1有示数、V2无示数,则一定存在的故障是___________,可能同时存在的故障是___________。
(2)若V1无示数、V2有示数,则一定存在的故障是____________,可能同时存在的故障是___________。
2、如果电流表A有示数,则整个电路处于__________状态。
(1)若电压表V1有示数、V2无示数,则故障一定是________________。
(2)两个电压表是否可能均无示数?____________,简述理由:___________________ ___________________________________。
四、电路极值的计算
在确保电路正常工作的前提下,选择合适的电表量程,通过移动滑片P:
1、该电路中电流的最大值为__________安,此时电压表V1的示数为__________伏,V2的示数为__________伏,滑动变阻器R2连入电路的电阻为___________欧。
2、该电路中电流的最小值为__________安,此时电压表V1的示数为__________伏,V2的示数为__________伏,滑动变阻器R2连入电路的电阻为___________欧。 五、电表指针满刻度的判断
选择合适的电表量程,通过移动滑片P,使三个电表的指针分别能达到所选量程的满刻度: ..1、应选择的量程是:A__________安,V1__________伏,V2__________伏。 2、三个电表中,其中___________两个电表一定是同时达到满刻度,此时另一电表的示数是..__________。当移动滑片使另一电表达到满刻度时,其余两个电表的示数分别是__________、__________。
3、满足上述要求时,滑动变阻器R2允许的变阻范围是__________~__________欧。 六、替换电阻问题 1、若用其它阻值的定值电阻替换R1(变阻器R2不变),选择合适的电表量程,通过移动滑片P,也能使三个电表的指针分别达到满刻度,则:
(1)满足上述要求的其它定值电阻的阻值是__________欧;
(2)替换后,移动滑片能使电流表A示数的最小值为__________安。 2、现有“甲:10Ω 3A”、“乙:20Ω 2A”、“丙:50Ω 1A”三个滑动变阻器,从中选择一个替换R2(R1=5Ω不变),选择合适的电表量程,通过移动滑片P,也能使三个电表的指针分别达到满刻度,则:
(1)满足上述要求的变阻器是______________;
(2)满足上述要求时,电压表V2示数的最大变化量是_________伏。
巩固练习(一)
班级_________姓名____________
1、甲、乙两个电阻的阻值分别是20欧和30欧,把它们串联后接入电路,总电阻是_________欧,通过甲、乙的电流之比是_________,甲、乙两端的电压之比是_________;若将它们并联后接入电路,总电阻是__________欧,通过甲、乙的电流之比是__________。
2、如图1所示电路中,R1=20欧,R2=10欧。当电键S断开时,R1和R2是________联连接的;若此时电流表的示数为0.15安,则电压表的示数为_________伏,电源电压为_________伏。当S闭合时,电流表示数__________安,电压表的示数__________伏。
3、如图2(a)所示的电路,当电键S闭合后,电压表V1、V2的指针偏转情况如图2(b)所示。
V2R1R1SR2AAV1R2VSV1(V2)
图1 (a) 图2 (b)
则R1两端的电压是__________伏,电源电压是__________伏,R1:R2=__________。 4、在图3所示的电路中,电源电压保持不变。灯L、电阻R可能出现了故障,闭合电键S后: (1)若灯L发光,则三个电表中示数一定大于零的是_____________L表。
RV1V2(2)若灯L不发光,则三个电表中示数可能等于零的是___________S表。 A 5、小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为
图3 1.5伏的整数倍)、待测小灯(标有“3V”字样、额定功率在0.72~1.2
瓦之间)、电压表、电流表、滑动变阻器、电键以及导线若干。小明正确地串联实验器材,最后将电压表并联在电路某两点间。闭合电键后,移动变阻器的滑片,观察到随着小灯逐渐变亮,电压表的示数逐渐变小。他经过思考后,继续移动滑片使小灯泡恰能正常发光,并记下了此时电压表和电流表的示数,如果将示数相乘,得到的电功率为1.62瓦。请根据上述信息计算出:电源电压可能是__________或__________伏;待测小灯的额定电流可能是__________或__________安,对应的额定电功率分别是__________和__________瓦。
6、在图4(a)所示的电路中,电源电压保持18伏不变,定值电阻R1=6欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S,移动滑动变阻器滑片到某位置时,电压表V1示数如图4(b)所示,求:
(1)通过电阻R1的电流。 P
R1R2
V1V2(2)电阻R1消耗的电功率。 V1-315S
(a) 图4 (b)
(3)在确保电路正常工作的情况下,滑动变阻
器R2允许的最大变阻范围。
7、如图5(a)所示,电源电压保持9伏不变,定值电阻R1=10欧,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,两个电表的刻度盘如图5(b)所示。当闭合电键S、且滑片P移至某一位置时,电压表V的示数为6伏。 (1)电流表A的示数。
P
A R1R263-0.
AV(2)10秒内电流通过R1所做的功。
S V -315
(a) 图5 (b) (3)在确保电路正常工作的前提下,合理选
择两个电表的量程,当移动滑片P时,能使它们的指针同时达到满刻度。 ..你选择电流表量程是___________安,电压表量程是___________伏。 满足上述条件时,R2连入电路的有效电阻值为___________欧。
8、在图6(a)所示的电路中,R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2是规格为“20Ω 2A”或“10Ω 2A”中的一个。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时,电路中的电流为0.3安。
P(1)求电阻R1两端的电压U1。
R1R2
VS(2)求电阻R1消耗的电功率P1。 -315
(a) 图6 (b)
(3)若在R1 或R2两端并联一个电压表,然后移动变阻器的滑片P至阻值最大和中点处,其中一次的示数为3伏,另一次的示数如图6(b)所示。请判断: 若电压表并联在R1两端,则电源电压为__________伏,所用变阻器R2的最大阻值是__________欧。
若电压表并联在R2两端,则电源电压为__________伏,所用变阻器R2的最大阻值是__________欧。
9、在图7所示电路中,定值电阻R1=10欧,滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”字样。当闭合电键S时,若电源电压为12伏,通过R1的电流为0.4安。
P(1)求R1两端的电压。
R1R2
(2)求此时R2连入电路的阻值。 S
图7
(3)若电源电压在6伏~15伏间可变,在确保电路正常工作前提下,当电源电压为_________伏时,通过移动变阻器滑片的位置,可使电路中电流的变化量为最大,并求出这个最大值。
《电学综合》第二讲
班级_________姓名____________自评_________
如图所示电路中,电源电压为12伏保持不变,定值电阻R2=10欧,滑动变阻器R1上标有“50Ω 2A”字样,各电表均为常用的学生电表(如下图所示)。当电键S闭合时: 一、电路基本计算
VA1PR1AR2SA6-0.3-V315 1、当滑动变阻器滑片P在右端时,电流表A1的示数为_________安,A的示数为_________安;
当滑片P移至中点处时,A1的示数为_________安,A的示数为_________安。
2、在确保电路正常工作前提下,移动滑片P,电流表A1示数能达到的最大值为_________安,滑动变阻器连入电路的最小电阻为_________欧;电流表A1示数的最大变化量为_________安,电流表A示数的最大变化量为_________安,整个电路总电阻的最小值为_________欧。 二、电路动态变化
1、当滑片P向右移动时,电流表A1的示数__________,A的示数__________;电压表V的示数__________;电流表A和A1示数的差值_________,A和A1示数的比值_________。
2、当滑片P向右移动时,电流表A和A1示数的变化量ΔI_______ΔI1;电压表V的示数与电流表A1示数的比值__________,V的示数与A示数的比值__________,电压表V的示数与电流表A和A1示数差的比值__________。 三、电表指针偏转问题
1、当移动滑片P至某一位置时,电路中两个电流表的指针偏离0刻度的角度恰好相同,此时通过R1的电流是__________安,电流表A的示数是__________安,滑动变阻器R2连入电路的阻值是__________欧。
2、当移动滑片P至某一位置时,某电流表指针与电压表指针偏离0刻度的角度恰好相同。 若该电流表是A1,其示数为_________安,对应变阻器连入电路的阻值为_________欧。 若该电流表是A,其示数为_________安,对应变阻器连入电路的阻值为_________欧。 3、通过移动滑片P至某一位置,某电流表指针偏转到所用量程的最大值。
若该电流表是A1,其示数为_________安,对应变阻器连入电路的电阻值为_________欧。 若该电流表是A,其示数为_________安,对应变阻器连入电路的电阻值为_________欧。
四、替换类问题 1、替换定值电阻
现有阻值分别为5欧和20欧的两个定值电阻,从中选择一个来替换R2,要求通过移动滑片P,使电流表A示数的最大变化量增大。
你选择阻值为__________欧的定值电阻替换R2,替换后电流表A表示数的最大变化量为___________安,变阻器允许的变阻范围是__________~__________欧。 2、替换滑动变阻器
现有滑动变阻器:甲“20Ω 3A”、乙“100Ω 1A”、丙“100Ω 2A”,从中选择一个来替换R1
(R2仍为10Ω),要求通过移动变阻器的滑片P,使电流表A示数的最大变化量增大。
你选择标有“______________”的滑动变阻器替换R1,替换后A表示数的最大变化量为__________安,变阻器允许的变阻范围是__________~__________欧。 3、替换电源
现有电压为6伏、10伏、15伏的电源,从中选择一个来替换原电源(R1、R2均不变)。
当选择电压为_____________伏的电源时,通过移动滑片P能使通过R1的最大电流I1最大增大,且I1最大=__________安。
当选择电压为_____________伏的电源时,通过移动滑片P能使通过R1的电流变化量ΔI1最大,且ΔI1最大=__________安。
巩固练习(二)
班级_________姓名____________
1、图1所示电路中,电阻R1的阻值为20欧,R2为40欧,当电键S断开时,电流表A的示数为0.1安,电源电压为_________伏。若电键S闭合,电流表A的示数为_________安。
2、在图2所示电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,当滑动变阻器滑片P自左端向中点位置移动时,若在电路a、b或c点处接入一个电流表A1,并使其示数保持不变,则电流表A1应接在_______点;若在电路中再接入一个电流表A2,并使电流表A2和A1示数的比值大于1,则A2应接在_______点。
3、如图3所示电路中,电源电压保持不变,闭合电键、当滑动变阻器的滑片P向右移动时,
AR1R2PabR2SR1PR2A2A1VR1Sc 图1 图2 图3 电压表V的示数____________,电流表A1的示数____________,A2的示数____________(“变小”、“变大”或“不变”),A1示数的变化量和A2示数的变化量的比值__________1(“小于”、“等于”或“大于”)。
4、在图4所示的电路中,将电流表A1、A2正确连入电路,闭合电键S,电路正常工作,各电表的示数均不为零。移动滑动变阻器R2的滑片P,电压表V与电流表A1示数的比值不发生变化,电压表V与电流表A2示数的比值发生变化。VP则( )
A.A1可能测量通过R2的电流 R2SB.A1可能测量通过R1和R2的总电流
R1C.A2一定测量通过R2的电流
D.A2可能测量通过R1和R2的总电流
图4
5、图5所示电路中,电源电压不变,电阻R1=8欧,移动滑动变阻器
P的滑片,当电流表的示数为0.3安时,滑动变阻器的电功率为1.08
R1R2瓦;当电流表的示数为0.4安时,滑动变阻器的电功率为( )
SA.1.08瓦 B.1.12瓦
C.1.28瓦 D.1.32瓦
A 图5
6、如图6(a)所示电路中,电源电压为12伏不变,R1的阻值为30欧。闭合电键S后,电流表示数如图6(b)所示。 (1)求通过R1的电流I1。
R1 SAA
-0.63R2(2)求电阻R2的阻值。
(a) 图6 (b)
(3)现有两个滑动变阻器:A“10Ω2A”、B“20Ω 2A”,从中选择一个来替换R1或R2,要求通过移动变阻器滑片P使电流表A示数的变化量最大,且电路正常工作。 (a)应选择变阻器________(选填“A”或“B”)来替换________。 (b)求出电流表示数的最大变化量。
7、在图7(a)所示的电路中,电源电压为12伏且不变。电阻R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“50 1A”字样。闭合电键S,电路正常工作。 (1)求通过电阻R1的电流。
R1
PαAA2(2)求变阻器R2消耗的最大功率。 R2 S63-0.A1
(3)现用其它定值电阻来替换电阻R1。要求:(a) 图7 (b) 选择合适的电表量程,闭合电键,移动变阻器滑
片P,能使电流表A1与A2的指针偏离零刻度线的角度恰好相同[如图7(b)所示],且电路能正常工作。
第一:选用阻值为10欧的定值电阻_________满足上述要求(选填“能”或“不能”)。 第二:求出符合上述要求的定值电阻的阻值范围(写出主要的计算过程)。
8、在图8(a)所示电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2的规格为:“10Ω 3A”和“20Ω 2A”中的一个。闭合电键S,当移动滑片P使变阻器连入电路的电阻为其最大阻值的一半时,电流表A1的示数如
A1图8(b)所示。 R1(1)求可能的电源电压U。 P
R2A1 S63-0. (a) 图8 (b) (2)若在电路中再正确连入一个相同规格
的电流表A2,重新闭合电键后发现A2的指针恰好指在满刻度处。 请通过计算判断所用变阻器R2的规格,并求出R2消耗的电功率P2。
9、在图9(a)所示电路中,电源电压为12伏且不变,将定值电阻R1接入M、N接线柱,闭合电键S后电流表A的示数为0.4安。 (1)求电阻R1的阻值。 S AA
063-.R1MN (2)现有滑动变阻器R2,其规格为“10Ω
(a) 图9 (b)
3A”、“20Ω 2A”或“100Ω 1A”中的一
个。将R1与R2以不同的连接方式接入M、N接线柱,闭合电键S,移动变阻器R2的滑片,都能使电流表的指针指在图9(b)所示位置。
(a)满足上述要求时,计算变阻器R2连入电路的阻值,并判断选用变阻器R2的规格。
(b)在确保电路元件安全的条件下,移动变阻器R2滑片,使电流表示数的变化量ΔI最大,求不同连接方式中较大的ΔI最大。
参考答案
第一讲
一、串;0.8;4;0.8;12;15。
二1、减小;减小;增大;不变;等于; 2、不变;增大;不变。
三1、断路;①R1断路;②R2断路;③R1、R2同时断路;④R1断路同时R2短路;⑤R2断路同时R1短路; (1)R1断路;R2短路;(2)R1断路;R1短路。 2、通路;(1)R2短路;(2)否,同时短路,会烧毁电源。 四1、1;5;11;11。 2、0.2;1;15;75。
五1、0~0.6;0~3;0~15。 2、A、V1;13;0.2A、1V。 六1、(1)25;(2)0.52。 2、(1)甲;(2)2。
巩固练习(一)
1、50,1:1,2:3;12,3:2,1:1。 2、串;3,4.5。0.45,0。 3、4.8;6;4:1。 4、(1)A和V2。(2)A或V1。 5、7.5、9;0.27、0.36;0.81、1.08。
提示:由于待测小灯的额定电压为3V,其额定功率在0.72~1.2瓦之间,据此可推算出小灯额
P0.72WP1.2W0.24A,I最大0.4A,0.24AI额0.4A。 U3VU3V根据“随着小灯的亮度逐渐增加,电压表的示数逐渐变小”,可判断小华是将电压表并联在滑
P1.62WP1.62W动变阻器两端。当小灯正常发光时,U变6.75V,或U变4.05V。
I0.24AI0.4A定电流的范围:I最小再推算电源可能的电压:UU灯U变3V6.75V9.75V,或U3V4.05V7.05V。 得:7.05VU额9.75V,结合“电源电压为1.5伏的整数倍”,可判断电源电压为7.5伏或9伏。
若U =7.5V:I额若U =9V:I额1.62W0.36A,P额U额I额3V0.36A1.08W。
(7.53)V1.62W0.27A,P额U额I额3V0.27A0.81W。
(93)V6、(1)1A。(2)6W。(3)3~30Ω。 提示:(3)两个电压表都选0~15V量程。R2的最小电阻,出现在电流最大(2A)时:U1=2A×6Ω=12V,U2=6V,U1:U2=2:1,R1:R2=2:1,R2=3Ω。R2的最大电阻,出现在V2满刻度时(U2=15V)时:U1=3V,U1:U2=1:5,R1:R2=1:5,R2=30Ω。故R2允许的变阻范围是3Ω~30Ω。 7、(1)0.3A。(2)18焦。(3)0~0.6,0~3。5。 提示:(3)电流表A选0~0.6安量程,电压表V选0~3V量程。当电流表满刻度(0.6A)时,
U3伏R2的电压恰好为3伏(满刻度),R225欧。
I20.6安8、(1)3伏。(2)0.9瓦。(3)6伏,20欧;6伏,10欧。 提示:(3)
当滑片在中点时,R2=5欧或10欧;当滑片在阻值最大时,R2=10欧或20欧,其中必有一次R1=R2,则U1=U2,所以电源电压可能是4伏、6伏、20伏。 另一次R1:R2可能是1:2或2:1,经推算,只有6伏是可能的。
若电压表并联在R1两端,所用变阻器的最大阻值为20欧。滑片在中点时,示数为3伏;滑片在阻值最大处时,示数为2伏。
若电压表并联在R2两端,所用变阻器的最大阻值为10欧。滑片在中点时,示数为2伏;滑片在阻值最大处时,示数为3伏。
9、(1)4伏。 (2)20欧。 (3)10;0.83安。
提示:(3)由于允许通过变阻器的最大电流为1安,故电源电压最低为10伏,如果高于10伏,则电流的变化量将减小(电路中最小电流将增大);如果低于10伏,则电流的变化量也将减小(电路中最大电流将减小)。
I最大1A,I最小10V0.17A,I最大0.83A。 60
第二讲
一1、0.24;1.44;0.48;1.68。 2、1.8;6.7;1.56;1.56;4。 二1、减小;减小;不变;不变;增大; 2、增大;增大;不变。
三1、0.3;1.5;40。 2、0.44;27.3。2.2;12。 3、0.6;20。3;6.7。
四1、20;1.76;6~50。 2、100Ω 2A;1.68;6.7~100。 3、6或10;1.76;1.88。
巩固练习(二)
1、6。0。 2、c;b。 3、不变,变小,变小,=。 4、D。 5、B。 6、(1)0.4A。 (2)7.5Ω。 (3)B;R2。I2最小=0.6A,I2最大 = 2A,ΔI最大=1.4A。 7、(1)0.4A。 (2)12W。 (3)第一:能。第二:5Ω~12.5Ω。 提示:(2)电流表A可选0~3A量程,则I2最大=1A,所以P2最大=12V×1A=12W。 (3)第一:由于两个电流表的指针偏转角度相同,则I:I2=5:1,I:I1=5:4,I1:I2=4:1。若替换电阻为10Ω,则I1=12V/10Ω=1.2A,I2=0.3A,再计算此时R2=12V/0.3A =40Ω<50Ω,因此能符合要求。
4第二:替换电阻的最小值出现在电流表满刻度(3A)时:此时I1最大3A2.4A,则
512V1。替换电阻的最大值出现在R2最大=50Ω时: 5(此时I23A0.6A)
2.4A512VI2最小=12V/50Ω=0.24A,R1最大12.5,故阻值范围是5Ω~12.5Ω。
40.24A8、(1)3伏或15伏。 (2)若电流表A2接在R2支路中,则I2=0.6安,P2=3伏×0.6安=1.8瓦。若电流表A2接在干路中,则I=3安,I2=1.5安,P2=15伏×1.5安=22.5瓦。 9、(1)30欧。(2)(a)10欧或10.9欧,“20Ω 2A”;(b)1.4安。 提示:②(a)串联时,R=U/I=12伏/0.3安=40欧 R2=R-R1=40欧-30欧=10欧
并联时,I2=I-I1=1.5安-0.4安=1.1安,R2=U/I2=12伏/1.1安≈10.9欧 选择的变阻器规格:“20Ω 2A” (b)并联时,I2最小=U/R2最大=12伏/20欧=0.6安,I大=I2最大=I2最大-I2最小=2安-0.6安=1.4安。 R1最小
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