初中物理电学六大专题试题

物理专题《电学》题型一电路计算例一、（2010•南京）如如图所示，电源电压恒定．闭合开关S1、S2，电压表示数为9V，电流表示数为1.5A；断开开关S2，电压表示数为6V．则Rl和R2的阻值分别是（　　）A、6Ω，2ΩB、6Ω，3ΩC、4Ω，2ΩD、4Ω，3Ω例二、如图所示，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片在b端时，电压表示数为9V，电流表示数为0.15A；滑片P在中点c时电压表的示数为6V。求：（1）滑动变阻器R1的最大阻值；（2）电源电压和R2的阻值。例三、某同学做电学实验时，实验电路如图所示，已知他所用的电流表量程为0至0.6A，电压表的量程为0至3V，电源电压为6V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻R0为10Ω，S闭合后，在实验操作无误的情况下，正确的说法是：A、电流表最大示数0.6AR0ASRVB、滑动变阻器消耗的最小功率为0C、电压表的最小示数为1VD、电阻R0消耗的最大功率为1.8W题型二电路动态变化例四、如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数；电压表的示数。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)例五、如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化：电流表A1的示数；电流表A2的示数；电流表A3的示数；电压表V1的示数；电压表V2的示数。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）题型三电路故障判断例六、如图，闭合开关时，发现电压表、电流表的指针都没有偏转；将灯L1和L2的位置互换后，发现电流表指针仍不动，但电压表却有明显偏转。则该电路故障是（）A、只有L1开路B、只有L2开路C、L2和电流表都开路D、L1和电压表都开路例七、如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S后，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，产生这现象的原因是：（）A、灯L1知路；B、灯L2短路；C、灯L1开路；D、灯L2开路。【题目变式】如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电路正常工作。一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，两只电表中一只电表示数变小，另一只电表示数不变。出现这种现象的可能原因是：（）A．L1开路B．L2开路C．L1短路D．L2短路题型四电路设计例八、现有电源、开关、导线、电表（2只）和灯泡（2只）．请你设计两只灯泡并联使用的电路，要求开关闭合能测出通过灯L1的电流和电压，以及电路的总电流和总电压．要求：①画出电路图；②用笔画线代替导线连接好下图实物电路．例九、某医院要安装一种呼唤电铃，使各病床的病人均可单独呼叫，只要一按床头的开关，值班室的电铃就响，且与该病床相对应的指示灯亮，请在图中画出正确的连接方法。题型五测量未知电阻值（一）伏安法测电阻　　伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验，本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Ｒx的电压、电流，再用欧姆定律的变形公式求出Ｒx的阻值。由于电压表也叫伏特表，电流表也叫安培表，所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。　　1．原理：由欧姆定律推出　　2．电路图：（见图1）　　　3．器材：小灯泡（2.5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定值电阻（10Ω）、滑动变阻器、导线。　　4．注意点：　　ⅰ连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调到最大阻值处。　　ⅱ滑动变阻器的作用：　　（1）保护电路；　　（2）改变小灯泡两端的电压和通过的电流。　　ⅲ本实验中多次测量的目的是：测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。　　5．实验步骤：　　（1）根据电路图把实验器材摆好。　　（2）按电路图连接电路。　　（在连接电路中应注意的事项：①在连接电路时，开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择，“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑片应位于阻值最大处。）　　（3）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意事项：移动要慢），分别使灯泡暗红（灯泡两端电压1V）、微弱发光（灯泡两端电压1.5V）、正常发光（灯泡两端电压2.5V），测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电阻R/Ω1灯丝暗红　　2微弱发光　　3正常发光　　　　同时，在实验过程中，用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加，灯泡的温度升高。　　（4）算出灯丝在不同亮度时的电阻。　　6．分析与论证：　　展示的几组实验表格，对实验数据进行分析发现：灯泡的电阻不是定值，是变化的。　　是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？是电压与电流吗？　　难点突破：（我们对比一个实验如图2：用电压表、电流表测定值电阻的阻值R）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　发现：R是定值，不随电压、电流的变化而变化。　　通过论证，表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流，那是什么原因造成的呢？我们在前面学过，影响电阻大小的因素有哪些？（材料、长度、横截面积和温度。）　　那是什么因素影响了灯丝的电阻呢？（是温度。）温度越高，灯丝电阻越大。这个实验再一次验证了这一点。（二）测电阻的几种特殊方法1．只用电压表，不用电流表　　方法一：如果只用一只电压表，用图3所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。　　具体的作法是先用电压表测出Ｒx两端的电压为Ｕx；再用这只电压表测出定值电阻Ｒ0两端的电压为Ｕ0。根据测得的电压值Ｕx、Ｕ0和定值电阻的阻值Ｒ0，可计算出Ｒｘ的值为：　　用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。　　　　方法二：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图4所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。　　具体的作法是先闭合Ｓ1，读出电压表的示数为Ｕ1，再同时闭合Ｓ1和Ｓ2，读出这时电压表的示数为Ｕ２。根据测得的电压值Ｕ1、Ｕ2和定值电阻的阻值Ｒ0。　　根据分压公式可计算出Ｒｘ的值：　　方法三：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图5所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。　　具体的作法是先把滑动变阻器的滑片P调至B端，闭合开关，记下电压表示数Ｕ1；把滑动变阻器的滑片P调至A端，记下电压表示数Ｕ2。根据测得的电压值Ｕ1、Ｕ2和定值电阻的阻值Ｒ0，可计算出Ｒｘ的值：　　以上方法，需要测量两次电压，所以也叫“伏伏法”；根据所给器材有电压表和一个已知阻值的电阻Ｒ0，所以又叫“伏阻法”。2．只用电流表，不用电压表　　方法一：如果只用一只电流表，用图6所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。先后用电流表测出通过Ｒ0和Ｒｘ的电流分别为Ｉ0、Ｉx，根据测得的电流值Ｉ0、Ｉx和定值电阻的阻值Ｒ0，根据分流公式可计算出Ｒｘ的值为　　　　　　方法二：用图7所示的实验电路也可以测出未知Ｒｘ的阻值。先闭合开关Ｓ１，读出电流表的示数为I1，再断开Ｓ１闭合Ｓ２，读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值Ｒ0。　　根据分流公式可计算出Ｒｘ的值：　　方法三：如果只用一个电流表，并且要求只能连接一次电路，用图8所示的电路也可以测出未知Ｒx的阻值。　　具体的作法：是先闭合开关S1，读出电流表的示数为I１，再同时闭合S1、S2，读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I１、I2和定值电阻的阻值Ｒ0。　　计算过程如下：设电源电压为Ｕ，当只闭合S1时，根据欧姆定律的变形公式Ｕ＝Ｉ(Ｒx+Ｒ),可得Ｕ＝I１（Ｒx＋Ｒ0）①；当再同时闭合S1、S2，Ｒ0被短路，这时有：Ｕ＝I2Ｒx②。　　联立①②解方程组得　　　方法四：如果只用一个电流表，并且要求只能连接一次电路，用图9所示的电路也可以测出未知Ｒｘ的阻值。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　具体的作法：把滑动变阻器的滑片P调至A端，读出电流表的示数为IA，再把滑动变阻器的滑片P调至B端，读出这时电流表的示数为IB。根据测得的电流值IA、IB和定值电阻的阻值ＲAB。同样可计算出Ｒｘ的值：　　以上方法，需要测量两次电流，所以也叫“安安法”；根据所给器材有电流表和一个已知阻值的电阻Ｒ0，所以又叫“安阻法”。　　总之，用伏安法测电阻的基本原理是测定电阻两端的电压和流过电阻的电流。在缺少器材（电流表或电压表）的情况下，我们可用间接的方法得到电压值或电流值，仍然可以测量电阻的阻值。因此，在进行实验复习时要特别重视原理的理解，这是实验设计的基础。3．等效替代法　　方法一：用图10所示的电路也可以测出未知Ｒｘ的阻值。当S扳到A时电流表的示数为I，再将S扳到B时，调节R0（电阻箱）的电阻，使电流表示数仍为I，即RX=R0。　　　　　　　　　　　　　　　　方法二：若只有一只电压表和电阻箱，则可用替代法测电阻的阻值，如图11所示。先合上开关S1，把单刀双掷开关S2打到1，调节滑动变阻器的阻值，使电压表有一合适的示数U0。再把单刀双掷开关S2打到2，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数仍为U0，则此时电阻箱的示数即为待测电阻Rx的阻值，即RX=R0。　　等效法虽然也有一块电压表或一块电流表，但在电路中的作用不是为了测量出电压或电流，而是起到标志作用。题型六综合应用题例十、如图甲所示是小华同学设计的一种测定油箱内油量的装置，其中R。为定值电阻，R为压敏电阻，其阻值隧所受压力变化的图像如图乙所示．油量表由量程为0～3V的电压表改装而成。已知油箱重80N，压敏电阻R能够承受的最大压力为800N。电源电压保持6V不变．(g取10N／kg).(1)若压敏电阻与油箱的接触面积是4×10－4m2，则压敏电阻能承受的最大压强为多大?(2)若油箱内油的密度为0.8×lO3kg／m3，则此油箱最多可装多少立方米的油?(3)若压敏电阻受到最大压力时，电压表的示数达到最大值，则定值电阻R。的阻值为多大?(4)为了判断此油量表的刻度是否均匀，需了解R0两端电压U0与油量V的关系，请推导此关系式．解题思路：例十一、医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒，不同的器械所要求的温度、压强不同．如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路)．电源电压恒为4.5V．(1)若对总质量为5kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒，消毒温度须达到115℃时，器械共吸收多少热量?[c钢=0.46×103J／(kg·℃)](2)压强传感器R1(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内，其受压面积为2cm2，如果R1表面能承受的最大压力为70N，则锅内允许的最高气压是多少?温度t／℃80859095100105110115……电阻R2／Ω1201101009080706050……(3)A1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表)，当锅内气压不高于1标准大气压时，A1显示气压值都为0，此时R1阻值为200Ω，求：气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘多少毫安处?(4)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内，A2为显示温度的仪表(实质是电流表)；R2的电阻与温度的关系如下表所示：当电流表A2示数为60mA时，锅内的温度为多少?