内容正文:
一、ΔU=ΔI·R来源
滑动变阻器R′滑动前后,电压表对应的示数分别为U1和U2;电流表对应的示数分别为I1和I2;定值电阻为R。则有:
U1= I1R;U2= I2R
U2-U1=I2R-I1R=R(I2-I1)
设ΔU=U2-U1;ΔI=I2-I1
则有:ΔU=ΔI·R
注意:
①公式“ΔU=ΔI·R”对滑动变阻器R′是否适用公?
不适用。在U2-U1=I2R′-I1R″中,当U2-U1时,前一时刻是R′,后一时刻就变为R″了,这并不是定值电阻,前、后两个时刻滑动变阻器阻值是不一样的!所以,公式“ΔU=ΔI·R”对滑动变阻器R′不适用!!
②是否存在“ΔU=ΔI·ΔR”?
不存在~!!因为ΔU是变化量,式中ΔI和ΔR也是变化量,式中存在三个变量。由数学函数关系y=kx可知只有y和x两个变量,这是不相符的。所以,不存在“ΔU=ΔI·ΔR”!!!
(在电功率中,也不存在ΔP=ΔU·ΔI,而是ΔP=P2-P1或ΔP=ΔI(U1+U2)或ΔP=ΔU(I1+I2),证明略,读者可结合下面的图证明。)
二、ΔU=ΔI·R的应用
滑动变阻器R滑动前后,电压表变化量ΔU为4V;电流表变化量ΔI为0.2A,问定值电阻R0阻值。
恒等式:
U=U0+URx
则有:
U=U0+URx=U0+Δ+URx-Δ
所以:
Δ=Δ
ΔI相同,则有:
1.ΔU=ΔI·R和Δ=Δ基础体验
例1.如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向下移动,则下列说法错误的是( )
A.电压表V1和电流表A的示数之比不变
B.电压表V2和电流表A的示数之比变大
C.电压表V1示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值变大
D.电压表V2示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值不变
答案:C
2.ΔU=ΔI·R和Δ=Δ真题感悟
例2.(2021·攀枝花中考)小梦将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中,如图所示。闭俣开关S,各表均有一定示数,滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置过程中,电流表、电压表V1和V2示数变化量分别为ΔI、ΔU1、ΔU2。下列说法正确的是( )
A.V1示数不变,V2示数变大 B.V1示数变小,V1示数和电流表示数之比变小
C.V2示数变大,ΔU1>ΔU2 D.电流表示数变小,V1示数和电流表示数之比不变
答案:D
三、ΔU=ΔI·R在U-I图像中的拓展应用
问题1.MN和EF分别是谁的图像?
如图甲所示电路中,R1和R2串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压。当滑片P在b端时,R2连入阻值最大,则电路中电流I最小,为0.4A;当滑片P向左滑动时,R2连入阻值变小,电路中总电阻变小,电流I变大,R1两端电压U1变大(U1=IR1),R2两端电压U2变小(U2=U-U1)。所以,在如图乙所示的U-I图像中,MN表示R1的图像,EF表示R2的图像。
问题2.定值电阻R1的阻值如何计算?
方法1.定值电阻R1图像上任意一点对应的电压U与电流I的比值不变:
方法2.定值电阻电压变化量与对应电流变化之比:
问题3.EF的斜率绝对值表示什么?
由前边分析和下列图像可知,ΔU1=ΔU2
所以:
1.基础体验
例3.如图甲所示,定值电阻R1电阻箱R2串联接在电压恒定的电源两端,闭合开关,在调节电阻箱R2的过程中,分别记下多组电表示数,并绘制出如图乙的I-U图像AB。分析图像得到的以下结论正确的是( )
A.电源电压为6V B.定值电阻R1阻值是10Ω
C.实验中电阻箱R2调节范围为2~20Ω D.AB描绘的是定值电阻R1的I-U关系
答案:ABC
例4.如图甲所示,电路中的电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端过程中,定值电阻R1和滑动变阻器R2的U-I图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.滑片滑动过程中,电压表V1示数变大,电流表 A示数变小
B.滑片滑动过程中,滑动变阻器R2消耗的电功率不变
C.电源电压为18V
D.电路消耗的最大功率为8.1W
答案:C
2.真题感悟
例5.(2022·常州中考)如图甲所示,如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U-I图像如图乙所示,则( )
A.电源电压为20V B.EF是V1表示数随A表示数变化的图像
C.滑动变阻器的最大阻值为10Ω D.整个电路的最大功率为14.4W
答案:D
四、中考真题演练
1.(2024·山东临沂)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为_______Ω,电源电压为________V。
【答案】3;1.5
2.(2024·山东烟台)如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则电源电压为_______V,滑动变阻器R的最大阻值为_______Ω,电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为_______。
【答案】3;10;9∶1
3.(2024·黑龙江绥化)如图所示电路中,R0是定值电阻,R1是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,正确的是( )
A.电压表和电流表的示数都增大 B.电压表和电流表示数的比值增大
C.电流表示数减小,电压表示数增大 D.电流表示数增大,电压表示数减小
【答案】D
4.(2024·内蒙古赤峰)如图电路中,电源电压为6V恒定不变,R为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻R0阻值为200Ω,闭合开关后,下列说法正确的是( )
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
电阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
A.温度升高时,电流表示数变小
B.温度升高时,电压表示数变小
C.温度降低时,电压表示数与电流表示数的比值不变
D.当温度为30℃时,电路总功率为0.18W
【答案】C
5.(2024·安徽)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端,电压表V1、电压表V2、电流表A的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI,则( )
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小
C.ΔU1与ΔI的比值大于R的阻值
D.ΔU2与ΔI的比值等于R的阻值
【答案】D
6.(2024·山东滨州)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小 B.电流表A1与电流表A2的示数相等
C.电流表A1的示数变大 D.电压表V与电流表A1示数的比值变大
【答案】C
7.(2024·四川达州)如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表V1示数变小 B.电流表示数变小,电压表V2示数变大
C.电压表V1与电流表示数的比值变大 D.电压表V2与电流表示数的比值变小
【答案】B
8.(2024年四川省乐山市中考题)小嘉同学设计了一款身高测量仪,其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为U、I,电压表、电流表示数变化量分别为ΔU、ΔI,则下列说法正确的是( )
A.被测人员身高越高,整个电路中的总电阻越小
B.被测人员身高越高,整个电路中的电功率越大
C.无论被测人员身高如何,的值不变
D.无论被测人员身高如何,的值不变
【答案】D
第 1 页 共 8 页
学科网(北京)股份有限公司
$$