定值电阻与滑动变阻器各物理量变化公式、图像1
专题5 探究电流与电压、电阻的关系(解析版)
专题5 探究电流与电压、电阻的关系探究电流与电压、电阻的关系是欧姆定律一章中的重要实验,是得出欧姆定律的必做实验,也是中考电学最常考的电学实验之一。
通过实验的探究有助于对欧姆定律的正确理解,为学好欧姆定律这一章打下良好的基础。
一、探究电流与电压的关系实验1、实验方法:控制变量法2、实验器材(七种)及电路图:电流用电流表测量,电压用电压表测量,还必须有电源、开关、导线另外还有电阻、滑动变阻器,共七种。
电路图如下图:3、实验过程:保持定值电阻阻值不变,多次移动滑片,改变电阻两端的电压,测量通过电阻的电流,将测的数据记录到表格里。
电阻R=Ω4、实验结论和图像:在导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
根据实验数据可绘出U-I图像如下:5、滑动变阻器的主要作用:改变导体两端的电压,从而改变电路中的电流,以便多次测量,找到电流与电压的关系。
例题1 (2021辽宁大连)某同学探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系”,实验器材有:两节干电池,滑动变阻器、电流表、电压表、10Ω的定值电阻及开关次数电压U/V 电流I/A123考点透视迷津点拨与点对点讲各一个,导线若干。
(1)图甲是该同学连接的部分电路,请用笔画线,将图中的实验电路连接完整;(2)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从b端向a端滑动,观察到电流表示数逐渐变大。
当滑片滑到a端时,电流表示数如图乙所示,接下来的操作是:。
(3)进行实验,记录的实验数据如下表:电阻R=10Ω实验次数 1 2 3 4 5 6电压U/V 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6电流I/A 0.06 0.10 0.14 0.18 0.22 0.26②分析图象得出的探究结论是:____ __。
【答案】(1)见解析(2)电流表的量程改用0~0.6A (3)①见解析②当电阻一定时,电流与电压成正比。
【解析】(1)探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻电压。
电学变化量问题归类例析
电学变化量问题,难度较大且易错,本文拟结合典型例题进行分类解析说明,希望能对大家有所裨益。
一、同类物理量变化量大小的比较类此类问题是在“当电路状态发生变化时,判定电路各部分电流、电压如何变化”类题目的基础上,进一步发展而来。
因此,处理此类问题时,要首先定性地判定电流、电压如何变化,然后再进行同类物理量变化量大小的比较。
例1 如图1所示电路,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P由置于某一位置,向右移动到另一位置时,R1、R2两端的电压变化量分别为△U1和△U2(均取为绝对值),则A.△U1<△U2B.△U1>△U2C.△U1=△U2D.无法判断△U1、△U2哪个大分析与解:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值是变大的,根据串联电路电阻的特点,可知电路中的总电阻将变大,又由欧姆定律可知,电路中的电流将变小,定值电阻R0、R2两端的电压也均是变小的。
因电源电压保持不变,其值总等于定值电阻R0、R2两端的电压与变阻器两端的电压之和,既然定值电阻R0、R2两端的电压均变小,所以变阻器两端的电压必是变大的,且定值电阻R0、R2两端的电压减小量之和应与变阻器两端电压的增大量相等,即△U0+△U2=△U1。
于是可知,△U1>△U2,应选B。
本题中,若定值电阻R0>R2,则定值电阻R0、R2两端的电压变化量谁大谁小呢?设滑片“置于某一位置”时,电路中的电流为I;滑片向右移动到“另一位置”时,电路中的电流为I‘,则R0、R2两端的电压变化量分别为△U0=(I—I‘)R0,△U2=(I—I‘)R2,即△U0∶△U2=R0∶R2。
因为R0>R2,所以有△U0>△U2。
读者不妨自己思考:若滑动变阻器的滑动触片是向左移动的,△U0、△U1、△U2的关系又将怎样?(答案:△U1>△U0>△U2)例2如图2所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器R1的滑动触片向左移动时,电流表A和A1的读数都将发生变化。
2024年中考物理复习----滑动变阻器的最大功率
滑动变阻器的最大功率 一、要点解析 1.定值电阻的功率:P =I 2R 1,R 1不变,所以电流I 越大,功率越大,即当滑动变阻器阻值最小时,定值电阻的电功率最大。
2.滑动变阻器的功率:P =I 2R 2,因为电流I 随着R 2的变化而变化,所以我们要将公式变形:2222221122122U U P I R R R R R R R R ⎛⎫=== ⎪+⎝⎭++,由基本不等式可知:212122R R R R +≥ 当且仅当R 2=R 1时,“=”成立,即当R 2=R 1时,滑动变阻器的电功率有最大值:2max14U P R =。
我们将P -R 2图像画出,如图2所示,可知当R 2越接近R 1时,电功率越大。
图1 图2 图33.总功率P ,R 1的功率P 1,R 2的功率P 2随电流I 的变化情况:P =IU (U 为电源电压,恒定,所以图像为正比例函数);P 1=I 2R 1(图像为过原点的二次函数,且开口向上); P 2=U 2I =(U -U 1)I =UI -I 2R 1=-R 1221124U U I R R ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭(图像为二次函数,开口向下,且有最大值2max 14U P R =)。
三者随电流 I 变化的图像如图3所示,其中甲为P -I 图,乙为P 1-I 图,丙为P 2-I 图。
二、典例引领例1.实验小组的同学设计了如图a 所示的电路,已知电源电压不变,滑动变阻器R 为“20Ω 2A ”,闭合开关S ,调节滑动变阻器滑片P 的位置,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图b 所示的两条U -I 图线。
其中利用电压表V 1和电流表A 的数据描绘出甲图线,利用电压表V 2和电流表A 的数据描绘出乙图线。
求:(1)定值电阻R 2的阻值;(2)电源电压的大小及定值电阻R 1的阻值;(3)R 消耗的最大功率。
解析:(1)图乙是R 2的伏安特性曲线,则:222 1.0V 20.5A U R I ===Ω (2)图甲是V 1,即U 2+U p=U -IR 1,斜率是111 1.3V 1.0V 10.5A 0.2A U R I -===Ω- 与U 轴的交点为电源电压,即U =1.5 V(3)当R =R 1+R 2时,滑动变阻器上的电功率最大:22max 1.5V 30.1875W 123p P I R ⎛⎫==⨯Ω= ⎪Ω+Ω+Ω⎝⎭ 例2.(多选)某同学将一 直流电源的总功率 P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r ,随电流I 变化的图线画在同一坐标系内,如右图所示,根据图线可知( )A.反映P r 变化的图线是cB.电源电动势为8 VC.电源内阻为2ΩD.当电流为0.5 A 时,外电路的电阻为6 Ω解析:P r =I 2r 为二次函数图像即图线c ,故A 正确,代入图线上的点可以求得r =2Ω,故C 正确;P E =UI ,电源电压不变为正比例函数图像即图线a ,代入图线上的点可以求得U =4V ,故B 错;4V =260.5AU R R r r I -=-=-Ω=Ω外,故D 正确;选ACD 。
专题11 电学图像(解析版)
模块四 电学专题11 电学图像*知识与方法一、I —U 图像(1)定值电阻的I —U 图:过原点的倾斜直线,即正比例函数图像;任意一点坐标都可以求定值电阻的阻值;对于多个图线,谁更靠近U 轴谁代表的电阻更大。
(2)灯泡(阻值变化)的I —U 图:曲线,因为灯泡电阻是变化的;通常向U 轴弯曲,因为灯泡电阻随温度的升高而变大;不同点的坐标求出的是灯泡在不同电压下的阻值。
二、I —R 图像在探究通过导体的电流与导体电阻关系的实验中,I -R 图像说明:电压一定时,电流与电阻成反比。
三、P -U 图和P -I 图定值电阻的P —U 图和P —I 图:根据P R U 2,P = I 2R ,定值电阻的P —U 图和P —I 图是过原点开口向上的抛物线,根据任意一点的坐标都能求定值电阻的阻值。
四、电学图像分析方法:1.看横、纵坐标代表的物理量及单位,若多图中含多条线,分析清每条线与用电器的对应关系;2.运用相关公式;3.分析图像变化规律,弄清图像起点、终点、特殊点(拐点、交点)含义;4.结合电路图进行定量分析。
*针对训练一、单选题1.(2023秋·全国·九年级专题练习)阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I ﹣U 图线如图所示。
从图中得出的下列结论中正确的是( )A .由图象可以推理得到21R R >B .1R 、2R 串联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域ⅢC .1R 、2R 并联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域ⅢD .1R 、2R 串联后的总电阻的I ﹣U 图线在区域Ⅲ【答案】B【解析】A .根据图象可知,相同的电压下,通过2R 的电流较大,由欧姆定律知,21R R <,故A 错误; BD .两个电阻串联后,总电阻等于两个电阻之和,所以相同电压下,由欧姆定律可知,总电流小于任何一个电阻中的电流,即在区域Ⅲ内,故D错误,B正确;C.两个电阻并联后,总电阻比任何一个电阻都小,所以相同电压下,由欧姆定律可知,总电流比通过任何一个电阻的电流都大,即在区域Ⅲ内,故C错误。
滑动变阻器范围、图像方程题、难点实验题(欧姆定律)
滑动变阻器范围、图像方程题、难点实验题(欧姆定律)初中物理电学中,滑动变阻器与电流表、电压表是三个最基本也是最重要的电学仪表,特别是滑动变阻器的有关问题也是最多,它的作用是改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流,其次是起到保护电路的作用。
正因为它的保护电路作用,滑动变阻器接入电路中的电阻就会受到限制。
器材限制有以下几点:电压表、电流表的量程,滑动变阻器允许通过的最大电流值,用电器工作时的额定电压或额定电流。
类型一:串联电路的滑动变阻器变化范围例一、如图1所示,电源电压为12伏,R1=18欧,滑动变阻器R2的变化范围为0~30欧.如果电流表的量程为0~0.6安,电压表的量程为0~3伏,为使两表不损坏,求滑动变阻器的取值范围.解题思路:在串联电路时,滑动变阻器向最小值移动时必须保证电路中电流不能超过所有器材限制的最小电流值,向最大值移动时必须保证其他的用电器或电压表不超过电压的限值。
解析:1)为使电流表不损坏,电路中电流最大为0.6A,由R总=U/I1得:R总=12V/0.6A=20Ω,所以R2=2Ω。
如果R2<2Ω,则电流表示数会超过0.6A,电流表损坏。
如果R2>2Ω则电流表示数一定小于0.6A电流表一定不会损坏。
综合所述:为使电流表不损坏,R2≥2Ω。
2)为使电压表不损坏,电压表的最大取值为3V,此时R1的上的电压为9V,电路电流I2=U/R1I2=9V/18Ω=0.5A 此时R2上的电阻为R2=3V/0.5A=6Ω。
如果R2>6Ω,则电压表示数会超过3V,电压表损坏。
如果R2<6Ω则电压表示数一定小于3V,电压表一定不会损坏。
综合所述:为使电电压表不损坏,R2≤6Ω。
3)综上所述,为使仪表都不损坏,电阻R2的取值范围为:2Ω≤R2≤6Ω例二、如图所示的电路,电源电压U=9V且保持不变,R1=10Ω,R2标有50Ω1A字样的滑动变阻器,电流表的量程为0—0.6A,电压表的量程为0—3V,为了保护电表,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是多少? (20Ω—50Ω)例三、(2015秋•雅礼集团2015-2016学年初三期中物理试卷)如图所示电路中,R1=6Ω,R3=18Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是50Ω.闭合开关,当滑片P移动到a端时,电流表示数为0.75A.(1)电源电压为多少?(2)当滑片移到某一位置时,电流表示数为0.4A,则此时滑动变阻器接进电路的阻值是多大?(3)若在此电路中电流表的量程是0~3A,电压表V1的量程是0~3V,电压表V2的量程是0~15V,为了确保电路安全,求滑动变阻器的取值范围.解:(1)当滑片移到a端时,R1与R3串联,R2断路,电路中的电阻为:R=R1+R3=6Ω+18Ω=24Ω;电流为I=0.75A,由欧姆定律I=可得:电源电压为:U=IR=0.75A×24Ω=18V;(2)当滑片移到某一位置时,三个电阻串联,则I′=0.4A,U=18V,由I=可得:R总===45Ω,故R2=R总﹣R1﹣R3=45Ω﹣6Ω﹣18Ω=21Ω;(3)为确保电路安全,V1最大为3V,则电路中电流最大,I″=I1===0.5A;此时电路中的总电阻为:R总===36Ω,滑动变阻器接入的最小阻值为:R2′=R总﹣R1﹣R3=36Ω﹣6Ω﹣18Ω=12Ω;当滑动变阻器滑片移到右端时,各电表都能工作,因此滑动变阻器接入的阻值范围为:12Ω~50Ω.答:(1)电源电压为18V;(2)当滑片移到某一位置时,电流表示数为0.4A,则此时滑动变阻器接进电路的阻值是21Ω;(3)滑动变阻器的取值范围为12Ω~50Ω类型二:并联电路的滑动变阻器变化范围例四、如图所示电路,电源电压恒为12V,定值电阻的阻值为40Ω,滑动变阻器上标有“60Ω 0.5A”,电流表A1、A2、A3的量程均为“0~0.6A”,为了保证电路各元件的安全,滑动变阻器R P允许接入电路中的阻值范围为,电路中总电阻的变化范围为,电流表A1的示数变化范围为40Ω~60Ω; 40Ω~60Ω;0.5A~0.6A解题思路在并联电路中,若滑动变阻器在支路上,滑动变阻器的移动必须保证电路中电流不能超过所在支路器材限制的电流值(可求对应变阻器的最小值),更不能发生短路。
电学计算图像专题
电学计算图像专题(一)基本公式:1欧姆定律:I=U/R2电功率:P=UI=U2/R=I2R3串联电路分压:U R=RU0/(R+R0)(二)基础知识:1.二次函数图像、顶点坐标、最值;2.反比例函数图像;3.函数图像平移;4.a+b≥2ab当a=b时等号成立(三)图像类型:1电阻(阻值不随温度变化)I-U图像:I=U/R 直线斜率=1/R2灯泡(阻值随温度升高而升高)I-U图像:I=U/R 切线斜率=1/R3滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器R,定值电阻R0,电压电压为U0(1)滑动变阻器两端电压U与电流I的关系:U=U0-IR0图像:推导:(2)滑动变阻器电功率P与滑动变阻器接入阻值R的关系:P=RU02/(R+R0)2图像:推导:(3)滑动变阻器电功率P与电流I的关系:P=-R0I2+U0I图像:推导:(4)滑动变阻器两端电压U与滑动变阻器接入阻值R的关系:U=RU0/(R+R0) 图像:推导:(四)解题方法:(1)识别图像类型;(2)按图像类型列式:(3)求解。
负责人签字:(五)经典例题:1. 如图甲中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A)、闭合开关S后,移动滑片P时,ab两端电压U和通过R2的电流I之间的关系如图乙所示,求:错误!(1)电源电压和R1阻值(2)滑动变阻器连入电路的阻值变化范围。
2. 如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。
将滑动变阻器的滑片从a 端滑动到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。
求:(1)滑动变阻器R的最大阻值;(2)R0的阻值及电源电压;(3)当滑片滑到滑动变阻器的中点时,电阻R0消耗的功率。
3. 如图甲所示电路,电源两端电压U不变,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻,小灯泡L标有“8V 4W”字样(设灯丝电阻不随温度变化)。
当闭合开关S、S1时,滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数关系如图乙所示,求:(1)灯L的阻值和滑动变阻器R1的最大阻值(2)定值电阻R2的阻值和电源电压(3)将电流表、电压表的量程分别改为0-3A、0-3V,在电流表示数不为0并考虑电路安全的情况下,开关处于何种状态时,电路的总功率最小?最小总功率多大?4. 如图甲所示电路,电源电压可调。
第6课 专题 欧姆定律图像专题(解析版)-2023-2024学年九年级物理上册同步学与练(苏科版)
第6课专题欧姆定律图像专题1.进一步熟练、巩固欧姆定律的应用2.了解欧姆定律中不同图像的含义3.掌握图像题的答题方法与注意点1.串并联电路特点1串联电路:电流关系:I=I1=I2电压关系:U=U1+U2电阻关系:R=R1+R2 2并联电路:电流关系:I=I1+I2电压关系:U=U1=U2电阻关系:1/R=1/R1+1/R22.欧姆定律1内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.2公式:I=U/R3变形公式:U=IR R=U/I4电流与电压电阻的关系当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
知识点一:定值电阻的I-U或U-I图像1.弄清图像的纵坐标和横坐标所表示的物理量及单位;2.观察图像形状,初中阶段常见的图像有三种:①直线形式;②曲线形式;③折线形式。
【探究重点】一般情况下,在I-U 图象中,找一点读出对应的电流和电压,根据欧姆定律R=U/I 求出元件A 、B 的电阻;根据串联分压及并联分流的原理求解即可。
【例题精讲】1.(2022·安徽省)图示为电阻R 1和R 2的I -U 图像,由图可知()。
A.R 1的阻值为5Ω;B.R 1的阻值小于R 2的阻值;C.将R 1、R 2串联接入电路,通电后R 1两端的电压大于R 2两端的电压;D.将R 1、R 2并联接入电路,通电后通过R 1的电流大于通过R 2的电流【答案】C。
【解析】AB.由图知电阻R 1和R 2的I -U 图像,都是过原点的斜线,说明电阻R 1和R 2两端的电压与通过它们的电流成正比,两电阻的阻值是固定不变的。
当电压为1V 时,通过电阻R 1和R 2的电流分别为0.10A、0.20A,由欧姆定律可知,电阻R 1和R 2的阻值分别为111V10Ω0.10AU R I ===221V 5Ω0.20AU R I ===由计算可知,R 1的阻值大于R 2的阻值。
专题04欧姆定律之动态电路分析
模块四电学专题04 欧姆定律之动态电路分析*知识与方法一、由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化1.串联电路:解题方法:对于串联电路,一般的分析顺序为:滑动变阻器电阻R p的变化→电路总电阻R总的变化(R总=R+R P)→ 电路电流I的变化(U不变,I总RU=)→定值电阻R两端电压U1的变化(U1=IR)→滑动变阻器两端电压U2的变化(U2 =U−U1)快速巧解方法:根据串联电路分压规律,R p增大时,U2增大。
2.并联电路:解题方法:①电源两端电压U不变⇒通过R的电流I1不变(I1RU=);②P的移动方向⇒滑动变阻器阻值的变化⇒滑动变阻器所在支路电流I2的变化(U不变,I2PRU=)①②⇒干路电流I的变化(I = I1+I2)二、由开关引起的电路中物理量的变化R PAV2V1SR解题方法:① 画等效电路图:分析闭合不同开关时,分别有谁连入电路;② 分析电表:电压表、电流表分别测谁;③ 根据欧姆定律、串并联电路规律和电源电压不变的条件,判断电表示数的变化。
三、由敏感电阻(光敏电阻、热敏电阻、气敏电阻、压敏电阻等)、与浮力杠杆等(加油、称体重等) 结合的应用型动态电路分析分析思路基本与“由滑动变阻器引起的电路中物理量的变化”相同四、利用变化量求定值电阻 1.U 1 = IR ,U ′1 = I ′R ,U ′1—U 1=(I —I ′)R ,ΔU 1=ΔIR2.∵U 不变,∴ΔU 1=ΔU 2∴ΔU 2=ΔIR*针对训练一、单选题1.(2023秋·山东泰安·九年级统考期末)热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的.要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路,要求温度升高时电表示数减小,以下电路符合要求的是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】A .由电路图可知,热敏电阻与R 0并联,电流表测并联电路干路电流.当温度升高时,热敏电阻R P AV 2 V 1 SR阻值变小,干路电流变大,故A不符合题意.B.热敏电阻与R0并联,电流表测热敏电阻的电流,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,由IUR=可知,通过热敏电阻的电流变大,电流表示数变大,故B不符合题意.C.已知热敏电阻与R0串联,电压表测R0两端的电压,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据串联电路分压原理,电压表示数变大,故C不符合题意.D.已知热敏电阻与R0串联,电压表测热敏电阻两端的电压,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据串联电路分压原理,电压表示数变小,故D符合题意为答案.2.(2023秋·河北保定·九年级统考期末)如图所示是一种温度测试仪的电路,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小)。
串联电路中定值电阻与滑动变阻器变化规律
串联电路中定值电阻与滑动变阻器变化规律1. 介绍在电路中,定值电阻和滑动变阻器都是常见的电阻元件。
它们在串联电路中起着至关重要的作用,可以影响电路的电流、电压和功率等方面。
本文将介绍串联电路中定值电阻与滑动变阻器的变化规律,以帮助读者更好地理解电路中的电阻元件的作用。
2. 定值电阻定值电阻是一种电阻数值固定的电阻器。
它的电阻值是在制造时就被固定下来的,无法通过外部手段进行调节。
在串联电路中,定值电阻的电阻值对电路的整体特性产生着重要的影响。
当电流通过定值电阻时,定值电阻的电阻值会产生一定的电压降,从而影响整个电路的电压分布和电流大小。
3. 滑动变阻器滑动变阻器是一种可以手动调节电阻值的电阻器。
它的结构是在一根导电材料上刻有细微的导电轨迹,滑动触点可以沿着这些轨迹移动,从而改变整个电阻器的电阻值。
在串联电路中,滑动变阻器的电阻值可以通过调节滑动触点的位置来影响电路的整体特性,是一种非常灵活的电阻调节元件。
4. 定值电阻与滑动变阻器的共同点与差异定值电阻和滑动变阻器都是电路中常见的电阻元件,它们有一些共同点和差异点。
4.1 共同点定值电阻和滑动变阻器都可以用来限制电流、降低电压、分压和调节电路中的工作状态。
4.2 差异点定值电阻的电阻值是固定的,无法通过外部手段调节;而滑动变阻器的电阻值是可以通过滑动触点的位置进行调节的。
5. 串联电路中的变化规律在串联电路中,定值电阻和滑动变阻器的变化规律是非常重要的。
5.1 定值电阻的变化规律在串联电路中,当电流通过定值电阻时,定值电阻的电阻值会产生一定的电压降,从而影响整个电路的电压分布和电流大小。
定值电阻的变化规律是线性的,即电压和电流成正比关系,这是定值电阻在电路中最基本的特性。
5.2 滑动变阻器的变化规律在串联电路中,滑动变阻器的变化规律相对复杂一些。
由于滑动变阻器的电阻值可以通过调节滑动触点的位置来改变,因此它的变化规律是非线性的。
通过调节滑动触点的位置,可以灵活地控制电路的电压和电流分布,从而实现对电路特性的精细调节。
物理九年级上册知识讲义 4.3电阻-电阻器和变阻器-教科版
初中物理电阻器和变阻器【考点精讲】1. 结构及其示意图如图所示:2. 原理:通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小。
3. 符号:4. 使用方法:(1)滑动变阻器要与被控制的用电器串联在电路中;(2)将滑动变阻器连入电路中时,应采取“一上一下”两个接线柱的接法;(3)在闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调到最大处。
使用接线柱连入电路的电阻线滑片右移时电阻的变化A、B AB 不变A、C AP 增大A、D AP 增大B、C BP 减小B、D BP 减小C、D 无电阻为05.对于旋盘式电阻箱而言,面板上往往有两个接线柱,四个旋钮,调节旋钮,由两个接线柱就能得出0~9999Ω之间的任意数值的电阻值。
各旋钮对应指示点的读数乘以面板上标记的倍数,然后相加就是两个接线柱间的电阻值。
【典例精析】例题1 如图所示,滑动变阻器有4个接线柱,使用时只需接入其中两个,因此有6种接法,在这些接法中,不能改变电阻大小并且可能损坏仪器的接法是()A. 接A和DB. 接B和CC. 接A和BD. 接C和D思路导航:本题考查滑动变阻器的正确连接方法。
滑动变阻器要改变电路中的电阻,必须能改变接入电路中的电阻线的长度,因此正确的接线方法是选择“一上一下”两个接线柱,选项C、D不符合题目要求;当选用电阻线两个接线柱B 和C时,电阻不可变且最大,但是能对电路起保护作用,B不符合题目要求;当选用金属杆上的两个接线柱A和D时,电阻不变且最小(为0),电路中的电流最大,对电路起不到保护作用,可能损坏仪器。
答案:A例题2 电位器是电器设备中常用的电路元件(如图所示),在音响设备中电位器必须与扬声器_________(选填“串”或“并”)联.已知接入电路的电阻越小,音量越强,若要实现沿顺时针旋转旋钮触片时,提高音量,必须将_______和__________接入电路。
思路导航:电位器实质是滑动变阻器,通过调节滑动变阻器的阻值,来调节通过扬声器的电流。
U-I图象和ΔU-ΔI的物理意义及题型总结
两种U---I 图象的比较及应用例2.如下左图是某电源的伏安特性曲线,则该电源的电动势是多少内阻是多少电源的短路电流是多少 例3.如上图甲所示的电路,不计电表内阻的影响,改变滑动变阻器的滑片位置,测得电压表V 1和V 2I4I /AIU 1 2I0.20.40.60.81.0246810/I A/U V随电流表A 读数变化的两条实验图象,如上图乙所示。
关于这两条图象有:A 、图象b 的延长线不一定过坐标原点O 。
B 、图象a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电动势。
C 、图象a 、b 交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电源的输出功率。
D 、图象a 、b 交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻R 0消耗的电功率。
例4.某额定电压为8V 的灯泡的伏安特性曲线如图所示,若将它与一个R=7Ω的定值电阻串联后接在电动势E=8V ,内阻r=1Ω的电源上,则通过该灯的实际电流为_____A (保留一位有效数字),该灯的实际电功率为______W (保留一位有效数字)提示:画出等效电源的伏安特性曲线,该曲线和灯泡的伏安特性曲线的交点的横坐标为流过灯泡的实际电流。
针对训练1.如图所示的4种导电器件的伏安特性曲线中,满足欧姆定律的是:2.如右上图所示,是四只电阻的I -U 图像,这四只电阻并联起来使用时,通过各只电阻的电流强度分别是I 1、I 2、I 3、I 4,则( )(A)I 1>I 2>I 3>I 4 (B) I 1=I 2=I 3=I 4 (C) I 1<I 2<I 3<I 4 (D)无法判断3.如图为两个电源的U-I关系曲线,由图像可以得出的正确结论是:A.电动势ε1=ε2,发生短路时的电流I1>I2;B.电动势ε1=ε2,内电阻r1>r2; C.电动势ε1>ε2,内电阻r1<r2。
D.发生相同的电流变化时,电源2的路端电压变化较大。
4.某金属的电阻值对温度非常“敏感”,下列的各U-I图线中可能表示该金属电阻的U-I图线是:抛物线OBC 为该直流电源内部的热功率Pr 随电流I 变化的图线,A 、B 两点对应的横坐标为2A ,则下面说法中正确的有:A .电源电动势为3v ,内电阻为1Ω。
中考物理专题17.1电流与电压和电阻的关系(解析版)
(1)用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整,要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是。闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障,故障是。
知识点1:探究电流与电压的关系
(1)控制电阻不变,改变电阻两端的电压.
(2)电阻一定时,I 与 U 的图象如图所示.
(3)实验结论:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.
(4)滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压.
知识点2:探究电流与电阻的关系
(1)控制导体两端的电压不变,改变电阻的阻值.
(3)将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中,每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V;当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时,如果保持滑动变阻器滑片的位置不变,由分压原理,会发现电压表的示数大于2.5V,接下来应该移动滑片,使电压表示数回到2.5V,读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由数据和图象知,电阻两端的电压始终保持:
(4)以上几次实验中记录电表示数时,当定值电阻消耗的电功率最小时,滑动变阻器接入电路的阻值
为Ω。
【答案】(1)断开;(2)保持不变;(3)大;(4)当导体两端电压一定时,流过导体电流与导体电阻成反比;(5)4。
【解析】(1)为保护电路,连接电路前,开关应断开;
(2)探究“电流与电阻的关系”实验中,要控制电阻的电压不变,故改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压不变;
中考物理复习 专题(07) 动态电路分析
专题(七)动态电路分析【动态电路解题的一般步骤】一、判断电路的串、并联关系(电路类型)。
串联分压:U1U2=R1R2;并联分流:I1I2=R2R1,各支路互不影响,干路的电流受支路影响。
二、弄清各电表的类型及测量的物理量:电流表串联在电路中(相当于导线),电压表并联在电路中(相当于此处断路)。
三、动态分析:电阻R的变化引起电流、电压的变化。
1.不论是串联还是并联,如果有一个电阻变大,则总电阻变大;反之亦然。
2.由公式I=UR得,当电压不变时,电阻越大,电流就越小;由公式U=IR得,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越大。
四、同类物理量变化量大小的比较及不同类物理量变化量间的关系及计算。
处理此类问题时:先定性地判定电流、电压如何变化,再进行同类物理量变化量大小的比较。
“不同类物理量的变化量”,主要指的是电压、电流及电功率的变化量。
当电路状态发生变化时,定值电阻:R=ΔUΔI具有普遍意义,但ΔP=ΔU×ΔI是错误的,应运用ΔP=U22R -U12R或ΔP=I22R-I12R计算[或可化简为ΔP=ΔU(I1+I2)、ΔP=ΔI(U1+U2)]。
五、动态电路变化的同时要注意保护电路,各物理量变化范围(极值)的计算。
此类问题指的是两个极值点下的I、U、R、P的计算:①电流最大时需要考虑:电流表量程、电压表量程、灯的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流。
②电流最小,即电阻最大时,此时若电压表测滑动变阻器两端的电压,注意电压表示数不能超量程。
六、当电路发生变化时,利用电路特点和欧姆定律、电功和电功率的计算公式即可确定各物理量之间的比值。
串联:电流I1=I2=I,其他物理量都与电阻成正比。
并联:电压U1=U2=U,其他物理量都和电阻成反比。
针对训练类型一滑动变阻器引起的变化问题1.如图ZT7-1所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,电流表A 示数,电压表V1示数,电压表V2示数,电压表V1示数与电流表A示数的比值,电压表V2示数与电流表A示数的比值,电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比,电路消耗的总功率。
滑动变阻器 的相关计算..
例
二
如图,滑动变阻器最大阻值为10Ω,定值电阻R1为8 Ω,电 源电压为6V不变,电流表的量程是0—0.6A,电压表的量 程是0—3V,为了保护电表则滑动变阻器的阻值调节 2 Ω ~8 Ω 范围是__________ 当电流表满偏时,I=0.6A,电压 示数U=6V-U1=6V-0.6A* 8 Ω=1.2V
题型分值: 2分
———
组
VS
———
组
其他组准备在VS组答错的情况下 抢答 2分
如图,电流表的量程为 0-0.6A,电压表的量程为0-15V, 电阻R0=30欧姆,变阻器的规格为“100欧姆、1A”电路 两端电压U不变,且U=24V,则在保证各元件安全的情 况下,滑动变阻器连入电路中的电阻的变化范围。 . I≤0.6A 由题意得: U1 ≤3V
R总变大
I总=U总/R总
U1变小
如图,电源电压不变,闭合开关,滑片P向右 移,电流表和电压表示数如何变化?
串联结论法: 或 分析法 P向右 I总变小 R滑变大 U1=I总R1 R总=R1+R滑
R总变大
I总=U总/R总
U1变小
U2=U总-U1
U2变大
一、滑动变阻器对电路的改变
用欧姆定律公式分析引起整体电流的变化, 再回到局部研究部分电压变化。 局部 整体 局部 注意抓住题中不变的量,如电源电压不变, 定值电阻阻值不变。
U = U1 + U2 R = R1+ R2
U1/R1=U2/R2 I1R1=I2R2 or U1/U2=R1/R2 or I1/I2=R2/R1
如图,电源电压不变,闭合开关,滑片P向右 移,电流表和电压表示数如何变化?
串联结论法: 或 分析法 P向右 I总变小 R滑变大 U1=I总R1 R总=R1+R滑
动态电路的定量计算(解析版)-2023年中考物理二轮复习核心考点精讲与必刷题型精练(全国通用)
专题31动态电路的定量计算【核心考点精讲】1、试题类型(1)开关闭合与断开引起电路变化。
(2)滑动变阻器滑片移动引起电路变化。
2、解题技巧分析电路,并画出不同状态下的等效电路图,画图时去掉电路中由于断路或短路等不工作部分,使电路变成最简单、最直观的工作电路。
【必刷题型精练】1.(2022•张家界中考)如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为()A.6V20ΩB.4V20ΩC.6V10ΩD.4V10Ω解:当滑片P在a端时,滑动变阻器接入的电阻最大,由图乙可知,此时电压表的示数为4V,电流表示数为0.2A,R P最大==40.2=20,当滑片P在b端时,滑动变阻器接入的电阻为0,此时电压表的示数为0,电流表示数为0.6A,电源电压:U=I b R1=0.6A×10Ω=6V。
答案:A。
2.(2022•内蒙古中考)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。
下列说法正确的是()A.定值电阻R的阻值是8ΩB.定值电阻R的阻值是4ΩC.滑动变阻器的阻值范围是0~18ΩD.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω解:AB、由电路图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻R两端的电压,电流表测量整个电路中的电流;由图乙可知,当滑片在a端时,电压表和电流表的示数最大;由欧姆定律可得R==91.5=6Ω,故A和B均错误;CD、由图乙可知,电源电压为U=9V;当滑片P在b端时,电路中的电流最小,为0.5A,则电路中的总电阻:R总=′=90.5=18Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,故C错误,D正确。
答案:D。
3.(2022•广元中考)如图甲所示电路中,电阻R1=2Ω,R3是0~10Ω的滑动变阻器,电源电压恒为6V。
2023年中考物理一轮复习 欧姆定律重点知识U-I图像与特殊方法测电阻
电路并联,流过Rx的电流:I2-I1 Rx的电压:Ux=U总=I1R0
Rx
Ux I2
I1 I2 I1
R0
3.如图所示,R0阻值已知,开关S1闭合、S2断开时,电流表 示数为I1,开关S1、S2都闭合时,电流表示数为I2,求Rx的 阻值。
(1)S1闭合、S2断开时,电路串 联,Rx的电流Ix=I1
=10
2.求电源电压:
方法一:滑动变阻器对应的线延长,与U轴相交:U=8V
方法二:任意取相同电流时,R1、R2电压相加 如:I=0.8A,U=U1+IR2=0+0.8A×10Ω=8V 3.求滑动变阻器范围: 两端点定滑变
6V R2max 0.2A =30
R2 min
0V 0.8A
=0
考法3.单线型——定值电阻 滑片从a端到b端,U-I关系变化图
由图知:I=0.2A,UA=2V,UB=1V U=UA+UB=3V
②两电阻并联,电源电压为 3V,干路电流为__0_.9__A。
由图知:U=3V,IA=0.3A,IB=0.6A I=IA+IB=0.9A
2.一曲一直:1个定值电阻+1个灯泡
①灯泡和电阻串联,电源电压为3V, 电流为_0_._2__A。
1.识别图像: 上定下滑
向上的线为定值电阻R1 向下的线为滑动变阻器R2 2.求定值电阻:
3.求电源电压:
R1对应线上任意一点求解:
R1
U I
2V =10 0.2A
方法一:滑动变阻器对应的线延长,与U轴相交:U=8V
方法二:任意取相同电流时,R1、R2电压相加 如:I=0.2A,U1=2V,U2=6V,则U=U1+U2=8V
2.小灯泡的U-I图像为曲线,往电压轴 方向偏。
滑动变阻器引起的电表示数变化
滑动变阻器引起的电表示数变化在学习电学的过程中,常会遇到在有滑动变阻器的电路中,判断电压表、电流表的示数变化或小灯泡的亮度变化问题。
由于这类题型用到欧姆定律及串、并联电路的特点等知识,涉及到的知识点多,题目较灵活,还要求学生有一定的综合能力,难度较大,学生每每遇到此类问题时感到束手无策,经常答错。
这类问题不要求进行复杂的运算,可以按照以下步骤分析:1.明确电路的连接方式:将电流表和闭合的开关都看作一根导线,将电压表从电路中去掉,俗称“去表法”,这样可以简化电路,容易画出等效电路。
2.明确各电表的测量对象:确定电流(电压)表测量的是哪个用电器或哪段电路的电流(电压),电流表与哪段电路串联,就测量该段电路的电流;电压表与哪段电路并联,就测量该段电路两端的电压。
3.分析滑动变阻器连入电路中的有效阻值部分和电路中的总电阻变化情况。
4.根据电源电压不变,结合串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式,按:“局部电阻的变化→总体电阻的变化→干路(或总体)电流的变化→某一定值电阻两端电压的变化→另一部分导体两端的电压变化→通过某部分导体的电流的变化”的思路,按“一电阻二电流三电压”的顺序进行判断电流表和电压表示数的变化情况。
下面我就结合实例谈一谈怎样判断此类题的方法。
一、串联电路中的电表变化例1 如图1左所示电路中,电源电压不变,闭合开关S后滑动变阻器的滑片P向左移动时()A.电流表示数变大,电压表示数变大B.电流表示数变小,电压表示数变小C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变小,电压表示数变大解析:运用“去表法”画出等效电路,如右图1右,这是一个典型的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压。
当滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路中的阻值变小,则总电阻变小,由欧姆定律和电源电压不变的条件,可知电路中的电流变大,即电流表示数变大;再由U=IR 可知R1两端的电压变大,即电压表示数变大。
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定值电阻与滑动变阻器串联电路中各物理量变化关系:
设定:电路中电流I,定值电阻两端电压U1 ,滑动变阻器连入电路中电阻吟两端电压卩2
物理量关
系
I与%关系从与I关系
%与Rp关系
U占1关系
数学表达
式
U
|J;+ %,u和珥为定值
向左平移叫个单位的反比例函数
5= •,叫为定值
正比例函数
U ■叫I
tI i=
I
.|R
u和%为定值向左平
移叫个单位的反比例函数
业』=u-| • % =(勺)• I+U
R i和U为定值,k为—,b为U的一次函
数滑动变阻器最大阻值
卜彳,ab为滑动变阻器的两个端点定值电阻功率卩】,滑动变阻器功率P』,电路总功率・
电路图:已知:电源电压u,定值电阻阻值叫
物理量关
系
叽%咲系?|与I关系
数学表达式
U
[呼叫
5=1 • R讣十时;I
U和叫为定值
a=
.R J1为定值
R
b=0 c=0的二次函数
片
与
的关系
P1与即关系
■
.
P - r
1 =
1
K1为定值Pl
U
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JR严)
_<R t +
Rp> !
a= b=0 c=0的二次函数
图像及特
殊点坐标
=叫
不能用已学过的图像表示不能用已学过的图像表示图像及特
殊点坐标。