内容正文:
第十五章 探究电路
考点一 电阻和变阻器
典例1 甲、乙是由同种材料制成的两导体,若甲的电阻大于乙的电阻,则关于甲、乙的长度L及横截面积S大小的情况,不可能存在的是( )
A. L甲>L乙,S甲>S乙 B. L甲<L乙,S甲<S乙
C. L甲>L乙,S甲=S乙 D. L甲<L乙,S甲>S乙
解析:甲、乙是由同种材料制成的两根导体,相同横截面积,长度越长,电阻越大;相同长度,横截面积越小,电阻越大;根据题意可知,甲的电阻大于乙的电阻,不可能存在的关系是L甲<L乙,S甲>S乙。故D符合题意。
答案:D
1. 有一段导体,某同学为了使其接入电路的电阻增大,下列方法中正确的是( A )
A. 如图甲,沿轴线剖开,只取其中一半
B. 如图乙,切成两部分,只取其中一段
C. 减小通过导体的电流
D. 增大加在导体两端的电压
A
典例2 如图所示的电路中,当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻值( )
(典例2图)
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
解析:本题中电阻丝PB段与金属杆PD段并联,电阻丝PB段被短路,因此连入电路的是电阻丝的AP段,当滑片P向右滑动时,AP段变长,故滑动变阻器连入电路的电阻值变大。
答案:A
2. 如图所示,DB、CE是两根完全相同的电阻丝,金属滑片P跨在两根电阻丝上,当滑片P向左或向右滑动时,灯L的亮度不变,则开关S( D )
A. 与A接触 B. 与B接触
C. 与C接触 D. 接B或C效果一样
(第2题)
D
考点二 电阻的串联和并联
典例3 有阻值相同的三个电阻,以任意方式连接,最多能得到 种不同阻值的电阻;这些不同的连接方式,得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是 。
解析:已知三个电阻阻值相同,设一个电阻的阻值为R0,其连接方式可以是:① 一个电阻接入电路,电路总电阻R1=R0;② 两个电阻串联接入电路,电路总电阻R2=2R0;③ 两个电阻并联接入电路,电路总电阻R3=R0;④ 三个电阻串联接入电路,电路总电阻R4=3R0;⑤ 三个电阻并联接入电路,电路总电阻R5=R0;⑥ 两个电阻先串联再与第三个电阻并联接入电路,电路总电阻R6=R0;⑦ 两个电阻先并联再与第三个电阻串联接入电路,电路总电阻R7=R0。所以阻值相同的三个电阻,以任意方式连接,最多能得到7种不同阻值的电阻。由上知,三个电阻串联接入电路,电路总电阻最大,为R4=3R0;三个电阻并联接入电路,电路总电阻最小,为R5=R0;所以得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是=。
答案:7 9∶1
3. (2022·淮北期末)当多个电阻串联或并联时,其等效电阻称为该电路的总电阻。现有两个电阻R1、R2,其中一个电阻的阻值为12Ω,当把它们串联起来时,电路的总电阻为18Ω。当把它们并联起来时,电路的总电阻为 4 Ω。
4
考点三 动态电路
典例4 (2022·福建)如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. V1和V2示数不变,A示数变大
B. V2和A示数的乘积先变大后变小
C. V1和A示数之比不变
D. V2和A示数之比变小
解析:由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表A测电路的电流,V2测电源电压,V1测变阻器两端的电压。将滑片P从右端向左端移动的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电路电阻的规律知,电路的总电阻变小,根据欧姆定律得,电流表示数变大,R两端电压变大,则V1表示数变小,V2测电源电压,示数不变,故A错误;因V2的示数等于电源电压保持不变,故V2和A示数的乘积变大,故B错误;根据欧姆定律,V1和A示数之比即变阻器连入电路的电阻,可知这个比值变小,故C错误;根据欧姆定律,V2和A示数之比即电路的总电阻,结合选项A,可知这个比值变小,故D正确。
答案:D
4. 如图所示的电路,电源电压保持不变,先闭合开关S2,观察电流表和电压表的示数;再断开S2,闭合S1和S3,下列说法正确的是( B )
A. 电压表的示数变小
B. 电流表的示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值不变
D. 电流表与电压表示数的乘积变小
B
典例5 如图所示的电路中,电阻R1=6Ω,R2=8Ω,电源电压及定值电阻R的阻值未知。当开关S接位置1时,电流表的示数为0.4A,则此时R1两端的电压是 V;当开关S接位置2时,电流表的示数将大于 A且小于0.4A。
解析:当开关S接位置1时,R1两端的电压U1=I1R1=0.4A×6Ω=2.4V,0.4A= ①,当开关S接位置2时,电流表的示数I= ②,将可得I=0.4A×=0.4A×=0.4A×。因为R