安徽专版九年级物理全册特色题型专练一内阻的相关计算作业课件新版新人教版ppt

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针对练习 8．(连云港中考)中国 95 后的天才科学家曹原，成功实现了 石墨烯的“超导电实验”，破解了困扰全球物理学界 107 年 的难题，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超 导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活。现有一
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个小型水电站，如图所示， 发电机提供的电压 U＝250 V，
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方法技巧 涉及电压表内阻问题时，只需要将电压表看成我们熟悉的小 量程电流计和一个定值电阻串联。 原理图：
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推导式：
(1)小量程电流计两端的电压：U g＝I gR g； (2)电压表的电压：U＝I g(R g＋R)；
U－U g U－I gR g (3)串联电阻：R＝ I g ＝ I g 。
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的电功率是多少？
解：(1)当调速电阻的滑片 P 在最右端时，电动机与调速电阻
串联，则：调速电阻两端的电压 U 调＝U－U 机＝600 V－500
U调 100 V V＝100 V，电路中的电流 I1＝R调＝ 50 Ω ＝2 A，此时电动
机的电功率 P＝U 机 I1＝500 V×2 A＝1000 W。
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7．如图是太阳能电动车的电路简化图，它将光能转化为电能 储存在太阳能电池中，提供电动机转动需要的动力，可通过 改变调速电阻来调节电动机转速，已知太阳能电池电压为 600 V，电动机内线圈电阻为 5 Ω，问：
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(1)当调速电阻的滑片 P 在最右端时，调速电阻接入电路的阻
值为 50 Ω，闭合开关 S，电压表示数为 500 V，此时电动机
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RLR1 电流表测干路电流，L 与 R1 并联后的电阻为 R 并＝RL＋R1＝
30 Ω×20 Ω 30 Ω＋20 Ω＝12 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之
U 和，则此时电路的总电阻为 R′＝r＋R 并；由 I＝R可得电源电
压：U＝I2R′＝I2(r＋R 并)＝0.75 A×(r＋12 Ω)②；解①②可得：
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(1)电流表 A2 两端的电压为_0_._0_4__V__。
(2)待测电阻 Rx 的阻值为__0_.1__Ω___。
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4．实验室有一种小量程的电流表叫毫安表，用符号 mA 表 示，在进行某些测量时，其电阻不可忽略。在电路中，我们 可以把毫安表看成一个定值电阻，通过它的电流可以从表盘 上读出。利用图示电路可以测量一个毫安表的电阻，电源的 电阻
r＝4 Ω，U＝12 V；
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(3)电源输出功率是指电源外部电路消耗的功率，要使此电源
的输出功率最大，外部电路的总电阻 R′应该是多少？
U
U2
解 ： (3) 输 出 功 率 P ＝ I2R ′ ＝ ( r＋R′ )2R ′ ＝ （r＋R′）2 ＝
R′
U2 （r－R′）2 可知，要使此电源的输出功率最大，R′＝r＝4 Ω。
解：(2)电路消耗的总功率：P＝UI＝10 V×1 A＝10 W，整个
电路消耗的电能有 60%转化为机械能，则电动机的输出功率：
P 输出＝60%P＝10 W×60%＝6 W，线圈的发热功率：P 热＝ PM－P 输出＝8 W－6 W＝2 W，由 P 热＝I2r 可知，线圈电阻：
P热 2 W r＝ I2 ＝（1 A）2＝2 Ω。
械能的效率为：η＝W总×100%＝
1.08×106 J
×
100%＝75%。
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方法技巧
在远距离电能输送过程中，由于输电线有内阻 r，会分压，导
致输出功率损失，用户实际得到的功率小于输出功率。输出 功率一定时，常常提高输送电压，采用高压输电，来减少输 电线损失的功率。
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推导式：
(1)输出功率：P＝UI； (2)输电线功率：P 损＝I2r； (3)用户功率：P 用＝P－P 损＝UI－I2r。
功率：P1＝P2＝I22R2＝(0.25 A)2×6 Ω＝0.375 W。
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2．同学们在做电学实验时经常发现用两节干电池对外提供电 压达不到 3 V，经过上网查找资料发现实际的电源是有内阻
的，相当于一个电压为 U 的理想电源和电阻 r 串联，其等效
电路如图甲所示；在如图乙所示的电路中，电源电压恒定，
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不计，R1＝140 Ω，R2＝60 Ω。当开关 S1 闭合、S2 断开时，
毫安表的读数为 6 mA；当 S1、S2 均闭合时，毫安表的读数
为 8 mA。求毫安表的电阻 R A 和电源的电压 U。 解：当 S1 闭合、S2 断开时，U＝I1(R1＋R2＋RA)；当 S1、S2 均闭合时，U＝I2(R1＋RA)；故 I1(R1＋R2＋RA)＝I2(R1＋RA) 代入数据得：6×10－3 A×(140 Ω＋60 Ω＋RA)＝8×10－3 A× (140 Ω＋RA)，解得：RA＝40 Ω，U＝1.44 V。
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定值电阻 R1＝20 Ω，只闭合开关 S 时，电流表示数为 0.5 A；
当开关 S 和 S1 同时闭合时，电流表示数为 0.75 A。灯泡标有 “12 V4.8 W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。试求：
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(1)灯泡正常发光时的电阻；
U2
U2额
解：(1)根据 P＝ R 得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝P额＝
解：(2)电流表的示数为 315 mA，通过定值电阻 R0 的电流为
0.0009 A＝0.9 mA，根据并联电路的电流特点，所以通过小
灯泡的电流 IL＝315 mA－0.9 mA＝314.1 mA＝0.3141 A。
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(3)小灯泡灯丝的阻值(结果保留三位小数)。
UL 3.6 V 解：(3)小灯泡灯丝的阻值 RL＝ IL ＝0.3141 A≈11.1)小灯泡正常发光时的电阻；
U2
U2L
解：(1)由 P＝ R 可得，小灯泡正常发光时的电阻 RL＝PL＝
（3 V）2 ＝6 Ω；
1.5 W
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(2)闭合开关后通过灯泡 L2 的电流；
解：(2)闭合开关后，两灯泡并联后与 r 串联，因串联电路中总
电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各支路
＝6 kW。
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(2)用户得到的功率 P1 和输电效率 η；
解：(2)用户得到的功率 P1＝P－P0＝50 kW－6 kW＝44
P1
44 kW
kW，输电效率η＝
P
×100%＝ 50
×100%＝88%。 kW
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(3)若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不 变的情况下(此时可在用电器前端加一调压装置，以保证用电 器能正常工作)，与原来相比，每天节省的电能可供一个额定
的电能是多少？电动机将电能转化为机械能的效率是多少？
解：(3)1min 电动机消耗的电能 W＝Pt＝18000 W×60 s＝
1.08×106 J；1 min 电动机内阻消耗的电能 W＝Pt＝I2Rt＝
(30 A)2×5 Ω×60 s＝2.7×105 J，则电动机将电能转化为机
W有
1.08×106 J－2.7×105 J
2.7 V
3000 Ω＝0.0009 A，则定值电阻 R0 两端的电压 U0＝I0R0＝ 0.0009 A×1000 Ω＝0.9 V，电压表和定值电阻 R0 两端的总 电压 UV0＝2.7 V＋0.9 V＝3.6 V，根据并联电路的电压特点，
小灯泡两端的电压为 3.6 V。
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(2)通过小灯泡的电流；
R1R2 电阻倒数之和，所以电路中的总电阻：R＝R 并＋r＝R1＋R2＋
6 Ω×6 Ω
U
r＝6 Ω＋6 Ω＋3 Ω＝6 Ω，电路中的总电流：I＝R
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3V
＝ 6
＝0.5 Ω
A，因两只灯泡规格相同，所以，通过灯泡
L2
I 0.5 A 的电流：I2＝I1＝2＝ 2 ＝0.25 A；
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(3)闭合开关后灯泡的实际功率。 解：(3)由于两只小灯泡规格相同，故闭合开关后灯泡的实际
针对练习 5．(安徽中考)图示为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点”的 电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求，其中部分器 材的规格如下：小灯泡(额定电压 3.8 V，额定电流 0.32 A)； 电压表(量程 3 V，内阻 3000 Ω)；电流表(量程 500 mA，内
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阻 0.5 Ω)，定值电阻 R0(限值 1000 Ω)。按电路图连接好电
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1 (1) 6 Ω (2) 0.25 A (3) 0.375 W
2 (1) 30 Ω (2) r＝4 Ω，U＝12 V； (3) 4 Ω
3 0.04 V 0.1 Ω
4 RA＝40 Ω，U＝1.44 V
5 (1) 3.6 V (2) 0.3141 A (3) 11.461 Ω
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6 (1) 2 Ω (2) 2 Ω 7 (1) 1000 W (2)30A (3) 75% 8 (1) 6 kW (2) 88% (3) 72天
(2)当调速电阻的滑片 P 滑到最左端时，电动机电功率达到 18
kW，此时电流表示数多大？
解：(2)当调速电阻的滑片 P 在最左端时，电路为电动机的简 P′ 18000 W
单电路，通过电流表的示数 I2＝U机′＝ 600 V ＝30 A。
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(3)当调速电阻的滑片 P 滑到最左端时，1 min 内电动机消耗
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方法技巧 电动机工作时，可以将其等效为一个理想电机和一个电阻串 联，理想电动机将电能转化为机械能，电阻消耗电能产生热 量，再结合电学知识进行计算。 原理图：
推导式：U＝U1＋Ir。
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6．如图所示，M 为一个“8 V8 W”的电动机，电源电压恒 定为 10 V，闭合开关 S 后，调节滑动变阻器至电动机恰好正 常工作，此时，整个电路消耗的电能有 60%转化为机械能。 求：
R′ ＋4r
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方法技巧 涉及电流表内阻问题时，只需要将电流表看成我们熟悉的小 量程电流计和一个定值电阻并联。 原理图：
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推导式：
(1)小量程电流计两端的电压：Ug＝IgRg； UR Ug IgRg
(2)并联电阻：R＝ IR ＝I－Ig＝I－Ig。
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针对练习 3．(合肥瑶海区期末)实验中，对于一些阻值很小的电阻，用 伏安法直接测较困难，可以采用两个电流表来测量，如图所 示，这是一种测量小电阻的方法。电流表内部有电阻，当通 过电流时，也遵循欧姆定律。已知电流表 A1 的内阻为 0.1 Ω， 通过的电流为 0.2 A，电流表 A2 的内阻为 1 Ω，通过的电流 为 0.04 A。
保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻
R0＝0.15 Ω。闭合开关 S，若发电机提供给电路的总功率 P
＝50 kW，求：
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(1)通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率 P0；
P 50×103 W 解：(1)通过输电线的电流 I＝U＝ 250 V ＝200 A，输电 线上损耗的热功率 P0＝I2R0＝(200 A)2×0.15 Ω＝6×103 W
（12 V）2 ＝30 Ω；
4.8 W
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(2)电源的内阻 r 和电源电压 U； 解：(2)由电路图可知：只闭合开关 S 时，电阻 R1 与电源的阻 值 r 串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于
U 各分电阻之和，则此时电路的总电阻为 R＝r＋R1；由 I＝R可 得电源电压：U＝I1R＝I1(r＋R1)＝0.5 A×(r＋20 Ω)①；当开 关 S 和 S1 同时闭合时，L 与 R1 并联后与电源内阻 r 串联，
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(1)此时，滑动变阻器接入电路的电阻 R 是多少？ PM
解：(1)由 P＝UI 可知，电动机正常工作时的电流：I＝UM＝
8W
U
8 V ＝1 A，由 I＝R可知，滑动变阻器接入电路的阻值：R＝
U滑 U－UM 10 V－8 V I ＝ I ＝ 1 A ＝2 Ω；
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(2)电动机的线圈电阻 r 是多少？
路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，发现 电压表的示数为 2.7 V，电流表的示数为 315 mA。求此时：
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(1)小灯泡两端的电压；
5．解：(1)电压表和定值电阻 R0 串联，RV＝3000 Ω，电压 UV
表的示数为 2.7 V，所以通过定值电阻 R0 的电流 I0＝IV＝RV＝
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方法技巧
涉及电源内阻问题时，只需要将电源看成熟悉的理想电源和
一个定值电阻 r 串联。
原理图：
推导式：
(1)电源电压：U＝U0＋Ir；
U－U0
(2)电源内阻：r＝ I 。
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针对练习 1．如图所示的电路，开关 S 闭合后，发现灯泡 L2 变得更暗，
这是因为实际的电源可以把它看成是由一个电压为 U，电阻 为 0 的理想电源与一个阻值为 r 的电阻串联而成，如果图中 两个小灯泡上均标有“3 V1.5 W”，电源电压 U＝3 V，r＝