学年九年级物理全册电学综合讲义 新版 新人教版

发布 2022-07-27 18:24:28 阅读 1733

电学综合计算。

1.画等效电路图(状态数量不多于五个)

1)由复杂实物图直接画出等效电路图。

2)检查是否有“开关闭合后造成的局部短路”

2.每次选择一个或两个相关电路进行比较,目的:求出各电阻之比.

1)若选择的电路为两个串联电路.

先求电流之比。

方法一:通过同电阻在不同电路中的电压之比,例如。

已知,则。方法二:通过有比例关系的电阻在不同电路中的电压比,例如。

已知,则。方法三:通过同电阻在不同电路中的电功率之比,例如。

已知:,则。

方法四:通过有比例关系的电阻在不同电路中的电功率比,例如。

已知,则 再列总电压相等方程:,例如上图,则。

然后找电路另外部分的电压比或电功率比,例如:

3.若选择的电路为一串一并:

1)先求同电阻(或有比例关系电阻)在不同电路中的电压比。

常用方法:通过同电阻(或有比例关系的电阻)在不同电路中的电功率比。

2)并联中电阻的电压即为电源电压,一串一并总电压相等,串联电路中即可求出两部分电压比,解出电阻比.

假设已知)4.若在同一串联电路中,已知两部分电压比,即可知电阻比。

例如:已知则:

5.最终待求电功率是利用比例计算出来的(在已知各电阻比的前提下)

两串先解之比:(一定,与成反比)

根据两个圈之比,解出之比)

两串先解: (解出两个圈的电功率之比)

总功率公式:(一定,与成反比)(解出两电路总功率之比)

一串一并求电压比:,

例1】 实验测得小灯泡l、定值电阻r的电流与两端电压的关系如图所示,则下列计算正确的是( )

a.若将它们并联后接入1.5v的电源,则通过干路的电流是0.32a

b. 若将它们并联后接入1.5v的电源,则整个并联电路消耗的总功率为0.21w

c. 若将它们串联后接入4.0v的电源,则小灯泡消耗的电功率是0.2w

d. 若将它们串联后接入电压为u的电源,当电路中电流为0.2a时,定值电阻r与小灯泡l的电阻比值为2:3

答案】 c例2】 把标有“6v 3w”的小灯泡l与最大阻值为100ω的滑动变阻器rw连接在总电压恒为18v的电路中,如图所示.电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6a”和“0~15v”.要求闭合开关s后,两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值,且灯泡l两端电压不超过额定值(设灯丝电阻不变).下列说法正确的是( )

a.电路中允许通过的最大电流为0.6a

b.小灯泡l消耗电功率的最小值为1.5w

c.滑动变阻器rw允许调节的范围是24ω~60ω

d.小灯泡l和滑动变阻器rw总电功率的最大值为10.8w

答案】 c例3】 图所示电路中,电源两端电压为u,且保持不变.r1、r2和r3为三个定值电阻,已知r1=5ω.当只闭合开关s2时,电流表的示数为0.3a,电路消耗的总功率为p;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95a,电路消耗的总功率为p′.当只断开开关s1时,电流表的示数为0.

45a,电路消耗的总功率为p′′.下列判断正确的是( )

a.u=6v,r2=20b.u=9v,r3=30ω

c.r3=10ω,p∶p′′=3∶2 d.r2=20ω,p∶p′=2∶15

答案】 d例4】 (多选)在如图所示电路中,电源两端的电压保持不变,当闭合开关s1、s3,断开开关s2时,电流表的示数为1.2a;当闭合开关s1、s2,断开开关s3时,电流表的示数为0.3a;当闭合开关s2,断开开关s1、s3时,电流表的示数为0.

15a.关于此电路工作情况的分析,下列说法中正确的是( )

a.只闭合开关s1时,电流表的示数为0.3a

b.只闭合开关s2时,电阻r2消耗的电功率是电阻r3消耗的电功率的2倍。

c.开关s1、s2、s3都闭合时,电流表的示数为3a

d.只断开开关s2与只闭合开关s2两种情况下电压表的示数之比为2:1

答案】 abd

例5】 在如图所示的电路中,电源两端的电压与灯丝的电阻恒定不变,灯泡l1、l2的规格是 “4v 1w”、“4v 1.6w”、“5v 2.5w”中的某一种.在电路的a、b两点间接入电阻r1,闭合开关s1、s2,断开开关s3,此时灯l2正常发光;将电阻r1更换为电阻r2,闭合开关s1,断开开关s2、s3,此时灯l2消耗的电功率为其额定功率的,灯l1消耗的电功率为其额定功率的;再将电阻 r2更换为电阻r3(已知r3=1/5 r2),闭合开关s1、s3,断开开关s2,灯l1恰好正常发光.则此时电阻r3消耗的电功率为 w.

答案】 0.5

例6】 如图所示,电源两端电压u保持不变.当开关s1闭合、s2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为ra时,电压表的示数为u1,电流表的示数为i1,电阻r1的电功率为p1,电阻ra的电功率为pa=4.5w;当开关s1、s2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为rb时,电压表的示数为u2=2v,电流表的示数为i2,电阻rb的电功率为pb.已知:r1:

r2=2:1,p1:pb=1:

10,u1:u2=3:2.求:

1)电源两端的电压u;(2)电阻r2的阻值。

答案】 (1)电源两端的电压u=12v;(2)电阻。

提高班。拓展1】 (多选)如图所示的电路中,开关 s闭合后,电流表 a1和 a2的示数分别为0.6a和 0.5a.分析r1、r2、r3的大小可能是( )

a.r1= r2= r3 b.r1>r2>r3c.r1<r2<r3 d.r1= r2>r3

答案】 bd

拓展2】 (多选)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,r2=30ω,通过r1的电流随它两端电压变化关系如图乙所示,则下列计算正确的是( )

甲乙。的阻值大小是20ω

b. 当s1、s2、s3均闭合时,电流表的示数为0.5a,则通过电阻r2的电流时0.3a

c. 当s1、s2、s3均闭合时,电流表的示数为0.5a,则电源电压是6v

d. 当s1闭合,s2、s3断开时,电流表的示数为0.15a,则r3消耗的功率是0.225w

答案】 acd

拓展3】 (多选)如图所示电路,电源电压为12v且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为25ω,若电路中连接“6v 3w”的灯泡,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片p在a点的位置,可使其正常发光.若在电路中改接一个“4v 2w”的灯泡,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片p在b点的位置,也可以使该灯泡正常发光,在这一过程中,下列说法正确的是( )

a.a点在b点的左侧。

b.电压表的示数由6v变为4v

c.电流表在两种情况下示数均为0.5a

d.两种状态下电路的总功率相等。

答案】 acd

拓展4】 (多选)把标有“6v 3w”的小灯泡与最大阻值为100ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18v的电路中,电路的连接如图所示,电压表使用的量程为0~15v,电流表使用的量程为0~0.6a.要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(设灯丝电阻不变).下列说法正确的是( )

a.滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是 18ω~60ω

b.滑动变阻器滑片移动的过程中,电流表示数变化量的最大值为0.5a

c.小灯泡的电功率最小值为0.75w

d.电路总功率的最大值为9w

答案】 cd

拓展5】 如图所示电路,电源电压保持不变,灯l的电阻不随温度变化.当开关s1断开、s2闭合时,电压表v1的示数为u1,电流表的示数为i1;当两个开关都断开时,电压表v2的示数为u2,电阻r1的功率p1=2w;当只闭合s1时,灯泡l正常发光,电流表的示数为i3.

已知u1∶u2=5∶4,i1∶i3=2∶3.

求:⑴阻值r1与r2之比;

灯l的额定功率pl

答案】 ⑴s1断开,s2闭合时,电路如图甲所示;s1和s2都断开时,电路如图乙所示;

只闭合s1时,电路如图丙所示.

根据甲、乙图。

根据甲、丙图。

、②联立得 ;rl=r1

根据乙、丙图。

尖子班。拓展1】 如图所示电路,电源电压一定.电阻r1的阻值为r2的2倍.当开关s1、s2都闭合时,电流表a1的示数为i1,电流表a2的示数为5i1.当开关s1、s2都断开时,电流表a1的示数为i1′.则i1′与i1之比为( )

a.6∶11 b.2∶7 c.1∶7 d.3∶7

答案】 a拓展2】 图甲所示为通过小灯泡l的电流随它两端电压变化的图像.将小灯泡l接入图乙所示电源两端电压不变的电路中.闭合开关s后,小灯泡l实际消耗电功率为2w;再闭合开关s1后,电流表的示数为0.6a.可知电阻r的阻值为。

答案】 40

拓展3】 (多选)如图所示,电源两端电压不变恒为12v.当只闭合开关s1时,电路消耗的总功率为p.当只闭合开关s2时,电路消耗的总功率为p',电阻r1消耗的电功率为p1;当开关s2断开,s1 、s3 闭合时,电路消耗的总功率为p总=50w;已知p∶p'= 5∶3,则下列判断正确的是。

a.p1 = 8w b.r2 = 7.2 c.r1:r2= 4:5 d.p'=12w

答案】 bd

拓展4】 如图所示,电路中电源两端电压不变,已知滑动变阻器的最大电阻值为rw,定值电阻r的电阻值未知.当把滑动变阻器的滑片p置于变阻器的右端点b时,闭合开关s,电压表的示数为u1;当把滑动变阻器的滑片p移至变阻器的左端点a时,电压表的示数为u2.前后两次电路总功率的增加量 p

答案】 拓展5】 学校科技小组的同学们制作了一个多档位电热器模型.为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响,他们将电表接入电路中,如图所示.当只闭合开关s1时,电压表的示数为u1,电阻r3消耗的电功率为p3;当只闭合开关s2时,电压表的示数为u2,电阻r3消耗的电功率为p3′,测得此时电阻r2消耗的电功率为1.5w.已知u1︰u2=1︰2, p3︰p3′=9︰4,电源两端电压保持不变.

1)请你计算出电阻r1与电阻r2的比值.

2)科技小组的同学们通过测量与分析发现:当开关s1、s2、s3都闭合时,电路消耗的电功率最大,请你计算出这个电功率。

答案】 (1)只闭合开关s1,等效电路如图(甲);

只闭合开关s2,等效电路如图(乙).

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