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10电路的分析和计算

发布时间:2013-11-26 13:42:11  

【综合概述】电路的分析和计算,由于其考查的知识多,电路结构复杂,控制变化的多样,逻辑性及综合性强的特点,解题方法技巧灵活,这类试题能考查出各类学生的水平、能力,区分度较高,历年来均成为各地中考的热点题型。更多详情,请登录VCM仿真实验。

【考点预测】

一、电路的分析

(一)识别电路

【例题1】根据图甲、乙两个电路图识别小灯泡是怎样连接的?

【解析】本题考查的是串并联电路结构的判断。根据串联电路及并联电路特点,我们从甲图上可看出电键闭合后,电流从电源正极流出到a点分成两路,分别经L1和L2后汇合于b再回到电源负极,小灯泡L1和L2分别在两条支路上,所以两盏小灯泡是并联的。

图乙的电路不可直接识别,可以在分析电流方向的基础上,画出它的等效电路,再判断电灯的连接方式。图丙是图乙的等效电路,不难看出L1和L2是并联的。

答案:甲乙丙都是并联

【例题2】如图所示的电路,下列说法中正确的是〔 〕

A.S1闭合,S2断开时,L3亮,L1和L2不亮

B.S1断开,S2闭合时,L1亮,L2和L 3不亮

C.S1、S2都断开时,L1、L2、L3都亮,是串联

D.S1、S2都闭合时,L1、L2、L3都亮,是并联

【解析】电路结构的识别是学习电学的重点,也是难点. 当开关闭合或断开时要引起电路结构的变化。遇到这种情况要在分析电流的流向的基础上画出规范电路图(即等效电路),再判断电路的连接方法。

A选项当S1闭合,S2断开时,电流从电源正极流出到达a点,电流分为两条路,一条通过ab导线,另一条通过L1、L2,到b点合为一条路,通过L3回到电源的负极,如图(甲)所示,这时L1、L2被短路,电路中只有L3发光,所以A选项正确。

B选项S1断开,S2闭合时,电流从电源正极流出,通过L1到达c点,电流分为两条路,一条通过L2、L3,另一条通过cd电线,到d点后合为一条路回到电源负级,如图(乙)所示。这时L2、L3被短路,电路中只有L1发光,所以选项B正确。

C选项S1、S2都断开时,电流通过L1、L2、L3它们都发光,这三盏灯属于串联,如图(丙)所示,所以选项C说法正确。

D选项S1、S2都闭合时,电流从电源正极流出分成三条支路,分别通过L1、L2、L3它们都发光,属于并联,如图(丁)所示,选项D正确。

答案:ABCD

变形试题:

1.在“组成串联电路和并联电路”的实验中,小张将两个灯泡和一个开关与电源连成了一个电路,闭合开关后,发现两灯都不亮。经检查,小张发现有一个灯泡与灯座接触不良。小张将这个灯泡安装好后,再次闭合开关,两灯都发光了。由此可以判定,两灯的连接关系为 。

2.如图所示,当开关S1、S2都闭合时,电路中〔 〕

A.三灯并联,且都亮

B.三灯串联,且都亮

C.L1、L2并联后与L3串联,三灯都亮

D.L1、L2并联,L3被短路,只有L1、L2亮

3.有两个电灯、两个开关、一个电池组,请按下列各项要求设计电路:

(1)两灯串联,闭合任一开关,都能使两灯同时发光

(2)两灯并联,闭合任一开关,都能使两灯同时发光

(3)两灯并联,闭合任一开关,都只能使一灯发光

(4)两灯并联,两开关都闭合,两灯都发光,开关S1闭合,S2断开时只有一灯发光,如果S1断开,不论S2处于何种状态,两灯都不发光。

4.给你下列器材:一个低压电池组,一只小灯泡,一只开关,一只电铃和若干细导线。请你设计一自动放养奶牛的装置。要求:用细导线将牛群围住,合上开关后,当牛在圈内吃草时,小屋内灯亮而铃不响;当有牛碰断了圈住的细导线到圈外时,电铃便会响起来,放牛的人能及时发现。

5.画出图中电动机电路和手电筒电路的电路图。

6. 按如图所示的电路图,连接实物图。

答案:1.串联 2.D 3.略 4.略 5.略

(二)电流、电压的变化

【例题3】如图所示,电源两端电压保持不变,当开关闭合,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表的示数将 ,电压表V1的示数将 ,V2的示数将 。 【解析】滑片向左滑动,电阻R2变小,由I=U /(R1+R2)(U不变,R1不变,R2变小)可知,电流表的示数I变大;又由U1=IR1(R1不变,I变大)可知,电压表V1示数变大;再由U=U1 + U2(U不变,U1变大)可知,电压表V2示数变小。

变形试题:

1.如图所示:已知电源电压为10V,电压表的示数为4V。求:①R1两端的电压?②R2两端的电压?

2.如图所示,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,电压表V的示数将 ;电流表A1的示数将 ;电流表A2的示数将 。(选择“变大”、“变小”、“不变”)

3.一只电流表有0~0.6A和0~3A两个量程。实验中使用0~3A量程,但刻度模糊不清从刻度盘0~0.6A量程中读出电流值恰好是0.24A,则实际电流值是________。

4. 用一只完好的电流表测某一电路中的电流,如选用0~0.6A量程,测得的电流为0.18A,如选用0~3A量程测得的电流为0.2A,那么该电路中的电流应为〔 〕

A.0.2A B.0.18A C.0.19A D.以上答案都对

5.在图中,用电压表能测灯L1两端电压的是〔 〕

6.如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表指针几乎指在“0”刻度线不动,电压表指针则有明显偏转,该电路中的故障可能是:

A.电流表坏了,或开关S接触不良

B.灯泡L1的灯丝断了,或L1的灯泡与灯座接触不良

C.电流表和两个灯泡都坏了

D.从a点开始,经过灯泡L2到b点的这段电路中有断路

答案:1.(1)6V (2)4V 2.不变 增大 不变 3. 1.2A 4.B 5.B 6.D

二、欧姆定律及其电学的综合计算

【例题4】在探究“电阻上的电流跟电压的关系”中:

(1)我们首先会提出什么问题?___________________________________;

(2)你或同学们有什么猜想?请说出来:_____________________________;

(3)在设计实验时,需改变电压,你和同学们在实验中是采用什么办法的?(说出所用的器材和方法)

(4)通过分析记录数据,你得出的结论是:____________________________________。

【解析】此题考查了实验探究“电阻上的电流跟电压的关系”

(1)如果知道一个电阻值,还知道加在它两端的电压,能不能计算出它的电流呢?或电流与电阻、电压之间有什么定量关系呢?等等。

(2)此问的答案并不惟一,只要猜想合理即可。如:可能是电流、电压、电阻这三个量中的其中两个相乘等于第三个;可能是电流、电压、电阻这三个量中的两个相除等于第三个??

(3)根据实验条件通常有下列三种办法:①电池组:增减电池个数;②学生电源:调节调压旋钮③滑动变阻器:移动滑片。

(4)电流I,电阻R、电压U的关系可用公式表示为I=U/I

变形试题:

1.如图10-12所示的电路中,断开电键S时,电压表示数为6V,电流表示数为0.5A,电源电压为9V,可知电阻R1=____________Ω;合上电键S后电流表的示数为_______A。

2.图10-13甲所示的电路中,Rl为滑动变阻器R0,R2均为定值电阻,电源两端电压保持不变。改变滑动变阻器R2的滑片位置,两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图10-19乙所示的坐标系中。根据以上条件可知电阻Ro的阻值为____________Ω。

3.如图10-14所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V,3W”字样,当S1、S2都断开,滑片P从b端滑到某一位置C时,滑动变阻器R的电阻减小6Ω,电流表示数变化了0.1A。灯泡恰好正常工作;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2电流表示数变化了1.5A。

求:①灯泡的电阻和正常工作的电流;②电源电压;③当S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器的滑片P,电路消耗总功率的最小值。

答案: 1. 6;0.75 2. 2 3.(1) 12Ω 0.5A (2)12V (3)20W

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