内容正文:
专题特训 运用数学知识求解电学问题
类型一 比例类
1. 如图所示的电路中,电源电压保持不变.只闭合开关S1时,R1两端的电压为U1,电压表V1与V2的示数之比为3∶2;只闭合开关S2时,R2两端的电压为U2,电压表V1与V2的示数之比为4∶3,则R1与R2的电阻之比为 2∶3 ,电压U1与U2之比为 8∶9 .
2∶3
8∶9
类型二 极值类
2. 如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”的字样,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A.当闭合开关S,滑片P位于R2的某一位置时,电压表示数为3V,电流表示数为0.4A,则通过滑动变阻器R2的电流为 0.1 A;为确保电路的安全,R2的取值范围是 10~ Ω.
0.1
10~50
类型三 图像类
3. (2022·江苏省盐城中学期末)定值电阻R和小灯泡L中的电流随其两端电压变化的关系如图甲所示,则电阻R的阻值为 5 Ω.把定值电阻R和小灯泡L接到如图乙所示的电路中,若电源电压为4.5V,则闭合开关S,电流表的示数为 0.5 A.
5
0.5
4. 探究串联电路电压特点的实验电路如图甲所示.改变电阻箱R1接入电路的阻值,记录R1的阻值和对应的电压表示数U1、U2,并根据记录绘制出如图乙所示的-R1图像,则电源电压为 2.5 V,R2的阻值为 10 Ω.在探究过程中绘制出的-图像应为图丙中的 ① (①/②/③).
2.5
10
①
5. 如图所示的电路中,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变,闭合开关S,改变滑片P的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像分别表示在图乙所示的坐标系中,则下列说法中,正确的是( C )
A. 当滑片移至b端时,对应的是图乙中的B点
B. 当滑片移至b端时,电路中的电流为2A
C. R1的阻值为1Ω
D. 电源的电压为10V
C
类型四 不等式(组)类
6. (2021·兰州A卷)将阻值不同的电阻R1、R2按如图甲所示的电路连接,闭合开关S后,电流表的示数为0.6A;保持电源电压不变,再将电阻R1、R2按如图乙所示的电路进行改接,闭合开关S后,关于电流表的示数,下列说法正确的是( B )
A. 一定小于0.6A
B. 一定大于2.4A
C. 一定大于0.6A,但小于1.2A
D. 一定大于1.2A,但小于2.4A
B
7. ★如图所示的电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( D )
A. 0~10Ω
B. 0~20Ω
C. 2.5~20Ω
D. 2.5~10Ω
(第7题)
D
类型五 方程(组)类
8. 如图所示的电路中,电源电压不变.闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至某位置时,电流表的示数为I1;移动滑片P至另一位置时,电流表的示数为I2,电压表的示数为1V.若I1∶I2=4∶3,前后两次滑动变阻器的阻值之比为2∶3,则电源电压为 4 V.
4
9. 如图所示,电阻R1、R2、R3为定值电阻,R3的阻值为15Ω.当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表示数为0.3A;当只闭合开关S2、S3时,电流表示数为0.6A;当三个开关都闭合时,电流表示数为1A,则电源电压为 6 V,当只闭合开关S1时,电流表示数为 0.24 A.
6
0.24
10. 某实验小组的同学用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系,如图所示为该实验的电路图.
(第10题)
(1) 闭合开关,向右移动铅笔芯上的滑片 P1,电路中的电流 不变 (变大/不变/变小).
(2) 如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时,电压表的示数很小,那么应该将滑动变阻器的滑片P2向 右 移动.
不变
右
(3) 移动铅笔芯上面的滑片P1,记录铅笔芯AP1之间的距离和电压表的示数,数据如下:
AP1/mm 0 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0
U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
通过数据反映出的规律和 欧姆定律 可以推出导体的电阻与导体的长度成 正 比的结论.若滑片在图示位置时电压表的示数为0.9V,将滑片P2向右移动一段距离,电压表的示数变为1.2V,则将滑片P2再向右移动一段相同的距离,电压表的示数为 1.8 V.
欧姆定律 (或𝐼=)
正
1.8
11
$$