2024年上海市实验学校自主招生（竞赛）九年级物理----电路讲义（2）

上海市实验学校自主招生（竞赛）电路讲义（2） 一、照明电路问题 例：长度为L的双股导线上其左端离起点A/A某—距离x处，导线绝缘层剥落，发生漏电，致使此处两导线之间连接了一个电阻R0为了寻找漏电处进行了三次测量：当右端点B与B/断开时两点A与A/之间电阻是R1，当端点B与B/闭合时两点A与A/之间电阻是R2；当端点A与A/断开时两点B与B/之间电阻是R3，求距离x。电阻R0是未知的。 Comment by User: l 练习： 1、某同学家中所有的灯原来都正常发光，现突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用测电笔测试室内火线与零线，氖管都发光。该同学对故障作了下列四种判断，其中正确的是： （ ） （A）进户火线断路。 （B）进户零线断路。 （C） 灯泡全部烧坏了。 （D）室内线路某处短路。 2、长度为1米的双股电线，其左端分别为A1和A2，右端分别为B1和B2。该双股导线某处由于导线绝缘层老化剥落，发生漏电现象，可等效认为漏电处两导线之间连接了一个电阻R0。为寻找漏电处位置进行如下测量：(1)断开B1、B2，测得RAlA2为0．7欧，(2)连接B1、B2，测得RAlA2为0．3欧，(3)断开A1、A2，测得RBlB2为0．9欧。漏电处距离A1 (A2)为 米，漏电处的电阻R0为 欧。 Comment by User: 0.25；0.6 二、黑盒子问题 例1：“黑盒子”有三个端子。如果在A、B两个端子间加上电压20伏，；则在B、C两个端子测得电压8伏。如果在B、C两个端子间加上20伏电压，则在A、C两个端子测得电压15伏。画出“黑盒子”内由三个电阻器组成的电路图并计算各个电阻之比。 Comment by User: 1：2：3或3：2：6 例2：由电阻器组成的不可见的电路(暗盒)有四根引出线(如图)。如果电压加在接线柱1和2上，那么在断开接线柱3和4情况下，电路内释放功率P1=40瓦；而当闭合接线柱3和4情况下，P2=80瓦。如果接线柱3和4接在同一个电源上，那么当断开接线柱1和2情况下，电路中释放功率P3=20瓦；求当同样电压加在接线柱3和4上，在闭合接线柱1和2情况下，电路消耗的功率P4。 Comment by User: 40w 练习： 1、如图所示，有一电路暗盒，盒内有一电源和一定值电阻，A、B、C为表面的三个接线柱。现用一实验灯泡的红、蓝两线头分别去接触三个接线柱，测试结果如下表所示，则下列判断中正确的是 ( ) 实验次数 实验过程 实验现象(灯泡发光情况) 1 红线头接A接线柱 蓝线头接C接线柱 正常发光 蓝线头接B接线柱 不亮 2 红线头接B接线柱 蓝线头接C接线柱 灯光暗淡 蓝线头接A接线柱 不亮 (A)A、B间连接的是电阻，A、C间连接的是电源 (B)B、C间连接的是电阻，A、C间连接的是电源 (C)B、C间连接的是电阻，A、B间连接的是电源 (D)A、C间连接的是电阻，B、C间连接的是电源 2、在图所示的暗盒中装有三个阻值相等的电阻，暗盒有1、2、3、4四个接线柱。在接线柱1、2之间接一个电流表A1，在接线柱3、4之间接一个电流表A2。现将电压恒定的某电源接在接线柱1、4之间，电流表A1、A2的读数正好相等；如将该电源改接在接线柱2、3之间，电流表Al、A2的读数仍然相等；如将该电源改接在接线柱1、3之间，电流表A1的读数是电流表A2读数的2倍。那么当该电源接在接线柱2、4之间时，电流表A1的读数与电流表A2读数之比为 ( ) (A)1∶1 (B)1∶2 (C)2∶1 (D)1∶3 三、信息问题 例：电流沿着横截面积S=1毫米2的铜导线流动，电流I=10毫安。试求电子顺着导体有序运动的平均速度V。可以认为，在每个铜原子内只有一个电子参入导电。已知铜的原子量A=63.6，密度ρ=8.9克／厘米3，一个电子的电量e=1.610-19库，一摩尔的分子（原子）数N0=6.021023个。 Comment by User: 7.4210-5cm/s 练习： 1、如图所示，Dl和D2是两个二极管。二极管是一种具有单向导电性能的器材，当有按图中箭头方向的电流通过二极管时，二极管的电阻为零，当有按图中箭头反方向的电流通过二极管时，二极管的电阻无穷大。电流表A的指针可以双向偏转。电阻R1、R2、R3的阻值均为3欧，在a、b间接电压恒为9伏的电源。当a接电源正极时，电流表A的示数为 安；当b接电源正极时，电流表A的示数为 安。 Comment by User: 9；1 2、在封口的毛细管内有两段水银柱，它们被一小滴HgI2电解质溶液隔开。毛细管的内径d=0.3毫米，管子与电阻R=390千欧的电阻器串联，再接到电压U=10伏的电池上。试问经过多少时间液滴沿标尺移动一个刻度(如图)? 已知水银的原子量A=201，化合价n=+2，一个电子的电量e=1.610-19库，密度ρ=13.6克／厘米3，一摩尔的分子（原子）数N0=6.021023个。 Comment by User: 100h 四、动态问题 例1：“五一”长假即将来临，小红和爸爸妈妈商量外出旅游的事。为此，他们设计了一架简易的游戏机，如图所示，电路由三个单刀双掷开关、一个电池组、一个灯泡和若干导线组成，三人各自操纵自己的开关，以表示自己愿意去旅游还是留守家中。考虑到小红还属于未成年人，在所有的可行性方案中，只要出现小红单独一人出外旅游或留守家中的方案时，灯泡将不发光，表明该方案无效，除此以外的一切旅游方案均有效(即灯泡会发光)。为了满足该条件，游戏机的线路设计图应该是下图中的 ( ) 例2：某同学在实验室按图所示电路进行实验，当把滑动变阻器的滑动触头P分别滑到a、b、c、d四个位置时，记下了每个位置所对应的电流表和电压表的示数。当他回到教室对测量数据进行分析时，才发现由于自己在记录数据时的不规范和随意性，只记录了电流表的示数分别为4/3安、6/5安、2/3安和1安；电压表的示数分别为6伏、8伏、4伏和4.8伏。但电表示数之间的对应关系、电表示数和滑动触头P所处位置之间的对应关系均已搞不清楚。假如该同学实验测得的数据是准确的，则可以分析出当滑动触头P滑到b位置时电流表和电压表的示数应该是 ( ) (A)4/3安，8伏 (B)1安，6伏 (C)6/5安，4伏 (D)2/3安，4.8伏 练习： 1、在图所示的电路中，定值电阻R3的阻值小于滑动变阻器R2的最大阻值，现使滑动变阻器的滑片从a端滑向b端，则在移动过程中： （ ） （A）电压表V1和V2的示数始终变大。 （B）电压表V1和V2的示数始终变小。 （C）电压表V1的示数始终变大，电压表V2的先变大后变小。 （D）电压表V1的示数先变大后变小，电压表V2的示数始终变小。 2、如图所示电路中，电源电压保持不变。R1、R2均为定值电阻。当滑动变阻器R的滑动触头P由左向右移动时 ( ) (A)电流表A1的示数始终在增大，电流表A2示数先减小后增大 (B)电流表A2的示数始终在增大，电流表A1示数先减小后增大 (C)电流表A1示数先增大后减小，电流表A2示数先减小后增大 (D)电流表A2示数先增大后减小，电流表A1示数先减小后增大 3、在图所示的电路中，A、B两点之间电压U保持不变，电路连接完好且使用的电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片P向右滑动时 ( ) (A)电压表V1和电流表A的示数之比增大 (B)电压表V2和电流表A的示数之比不变 (C)电压表V1示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值绝对值∣ΔU1/ΔI∣增大 (D)电压表V2示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值绝对值∣ΔU2/ΔI∣不变 五、等同法 例1：利用伏安法测量电阻时，由于使用的不是理想电表，造成测量结果有误差。某同学采用如图所示电路，能较准确测出Rx的阻值，已知A、B两点之间电压U保持不变。当k接通a时，电压表示数为10伏，电流表示数为0．20安，当k接通b时，电压表示数为12伏，电流表示数为0．15安，则待测电阻Rx的阻值为 ( ) (A)60欧 (B)65欧 (C)70欧 (D)75欧 例2：普通的钨丝白炽灯泡的发光效率比较低，而目前市场上流行的节能灯的发光效率就比较高，但是节能灯的价格比较贵，人们常常为选择哪一种灯而举棋不定。下表列举了某种型号的白炽灯和节能灯的部分数据： 已知上述两种灯泡正常工作时的发光亮度相同，如果纯粹从经济角度出发，要想让使用节能灯更合算的话，最少使用的时间为 ( ) (A)1080小时 (B)1120小时 (C)1160小时 (D)1200小时 练习： 1、在图甲所示电路中，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表。改变滑动变阻器R1的滑片位置，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。则下列判断中正确的是 ( ) (A)电压表V1示数变化图线为a，且电阻R0为1欧 (B)电压表V1示数变化图线为a，且电阻R0为2欧 (C)电压表V1示数变化图线为b，且电阻R0为1欧 (D)电压表V1示数变化图线为b，且电阻R0为2欧 2、如图所示的电路中，R为滑动变阻器，R1、R2为定值电阻，且R1> R2，E为电压恒定的电源。当滑动变阻器的滑动片滑动时；流过R、R1、R2的电流将发生变化，电流变化值的大小分别用ΔI、ΔI1、ΔI2表示，则 ( ) (A)当滑动片向右滑动时，有ΔI1<ΔI<ΔI2 (B)当滑动片向左滑动时，有ΔI<ΔI1 =ΔI2 (C)无论滑动片向左还是向右滑动，总有ΔI=ΔI1=ΔI2 (D)无论滑动片向左还是向右滑动，总有ΔI>ΔI2>ΔI1 3、如图所示为某复杂电路的一部分，电阻R1、R2、R3的阻值之比为1:2:3，则通过这三个电阻的电流之比有可能为 ( ) (A)3:2:1 (B)6:3:2 (C)4:2:1 (D)1:4:3 六、故障问题 例1：图所示的是一个电热器电路。电热丝、指示灯、电键构成串联电路，接在电源上，已知该电路中有一个元件断路，有一个元件短路，但不知道是哪两个有故障，今用一个校验电灯分别接在各处，得到下表所示的结果，根据表格内容可判断 ( ) (A)指示灯断路，电键短路 (B)指示灯断路，电热丝短路 (C)电热丝断路，电键短路 (D)电键断路，指示灯短路 例2：如图所示电路中，当闭合开关S后，发现电流表无示数但电流表完好，在不拆开电路的情况下，用电压表测量各点间的电压来判断故障所在，若测得各点间的电压为Uad＝Uab≠0，则故障可能是 ( ) (A)R1开路 (B) R2开路 (C) R2短路 (D) R3短路 练习： 1、在如图所示的电路中，闭合电键后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数．为了找出发生故障的原因，现用电压表进行检测，发现b、c之间的电压为零，a、b间的电压和a、c间的电压都为3伏，则电路故障可能是 ( ) (A) L1断路 (B) L1短路 (C) L2断路 (D) L2短路 2、（多选题）如图所示电路中，由于电路出现故障，L1灯变暗了，L2灯变亮，故障原因可能是 ( ) （A）R1断路 （B）R4短路 （C）R3断路 （D）R2短路 3、如图所示的电路中，开关S闭合时，表V1、V2、A的示数分别为220V、110V、0.2A，则(1)当V1和V2的示数都是220V，而A示数为0时( ) Comment by User: C （A）出故障的是L1，且L1开路. （B）出故障的是L2，且L2短路. （C）出故障的是L2，且L2开路. （D）L1和L2都同时开路. (2) 如上图所示的电路中，当V1示数为220V，V2和A示数为0时，情况又怎样呢 ( ) （A）出故障的是L1，且L1短路. （B）出故障的是L2，且L2短路. （C）出故障的是L2，且L2开路. （D）L1和L2都同时开路. 3 学科网（北京）股份有限公司 $$