初中物理竞赛(电路问题).doc
- 文档编号:1364807
- 上传时间:2022-10-21
- 格式:DOC
- 页数:5
- 大小:144.50KB
初中物理竞赛(电路问题).doc
《初中物理竞赛(电路问题).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《初中物理竞赛(电路问题).doc(5页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电路问题
1.图中四个灯泡的连接方式是[]
A.四灯串联。
B.四灯并联。
C.L2、L3、L4并联,再与L1串联。
D.L1、L2、L3并联,再与L4串联。
2.物理小组制作了一个自动控制器,其中有一个调压电路如图所示,滑动变阻器R的最大阻值是100欧,负载电阻R'的阻值为100欧,A、B间电压为10伏,保持不变。
使用过程中发现这个电路的调压范围和原设计不符,检查结果是图中F处导线折断,滑动头P由上向下移动时,如果电路完好,CD两端的电压范围应是______伏至______伏;如果F点导线折断,CD两端的电压范围是______伏至______伏。
3.如上图所示,将R1、R2、R3、R4、R5五只阻值不等的电阻并联后接在电源电压为6伏的电路中,若电阻R1的阻值为50欧,R5为10欧,且R1>R2>R3>R4>R5.当电键S闭合后,可判断电流表的示数范围是____.
4.某同学按图所示的电路图连接电路进行实验.若图所示的实验器材中,灯L1、L2完全相同,且不考虑温度对灯的电阻的影响.实验时,该同学把滑动变阻器R的滑片P移到A、B、C三个位置,并记下各电表的示数,表1记录是该同学测得的实验数据.过一段时间,这位同学发现灯L1、L2的亮度都发生变化,为了探究其原因,于是这位同学又将滑片P移到A、B、C三个位置附近,测得各电表的示数如表2所示.
表1 第一次实验测得实验数据
实验
序号
A1表示数/安
A2表示数/安
A3表示数/安
V1表示数/伏
V2表示数/伏
1
0.36
0.48
4.80
1.20
2
0.30
0.40
4.00
1.00
3
0.24
0.32
3.20
0.80
表2 第二次实验测得实验数据
实验
序号
A1表示
数/安
A2表示
数/安
A3表示
数/安
V1表示
数/伏
V2表示
数/伏
4
0.40
0.40
0.32
4.80
0.80
5
0.38
0.38
0.30
4.56
0.76
6
0.30
0.30
0.24
3.60
0.60
表3 第三次实验测得实验数据
实验
序号
A1表示
数/安
A2表示
数/安
A3表示
数/安
V1表示
数/伏
V2表示
数/伏
7
1.20
1.20
0.96
2.40
2.40
8
1.00
1.00
0.80
2.00
2.00
9
0.75
0.75
0.60
1.50
1.50
根据上述实验数据,回答下列问题:
(1)根据表1中的实验数据,请通过分析、归纳完成表1中“A2表示数”下的空格.
(2)根据表1、表2中的实验数据,请通过比较,分析,说明实验时灯L1、L2亮度的变化及原因.
(3)若该同学在探究灯L1、L2亮度的变化及原因时,测得各电表的示数如表3所示,请说明在这种情况下,灯L1、L2亮度的变化及原因.
5.在图所示的电路中,当滑动变阻器R的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表V1、V2示数的变化量的值分别为ΔU1、ΔU2,则它们的大小相比较应该是( )
A.ΔU1<ΔU2
B.ΔU1>ΔU2
C.ΔU1=ΔU2
D.因为无具体数据,故无法比较
6.在图所示的电路中,A、B、C分别表示电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位.当电键S闭合后,A、B、C三表示数分别为1,2,3时,灯L1、L2正好均正常发光.已知灯L1、L2的额定功率之比为3∶1,则可判断( )
A.A、B、C均为电流表
B.A、B、C均为电压表
C.B为电流表,A、C为电压表
D.B为电压表,A、C为电流表
7.在四个外型完全一样的电阻中,有三个电阻的阻值完全相同,为了挑出那只阻值不同的电阻,并确定它的阻值是偏大还是偏小,小华设计了如图所示的电路。
闭合开关后,他发现电流由Q流向P,电流计的指针向右偏转。
请你帮助他完成实验,并回答他是如何得到结果的?
(要求写出实验操作过程,过程要尽量简便。
)
1、思路点拨
在电路中,同一条导线(不论其长短,只要其电阻可忽略不计)的两端可认为是同一点(相当于把这条导线缩短到两端合为一点一样,因为这条导线的电阻不计,则其长短对电路中电流的大小并无影响),由此我们把图中同一条导线的两端用同一个字母表示如图.在图中,灯L1、L2、L3的两端都分别与A、B两点相连,故图又可等效地画成为下图.
1、案:
由图可见,L1、L2、L3、L4四灯泡的连接是L1、L2、L3三灯并联后再与灯L4串联,故本题答案为D.
2、思路点拨
如果电路完好,当滑片P接于R上端时,R’获得最大电压为10V,当滑片P接于R下端时,R’被短路,R’获得最小电压为零.如果F点导线被折断,当滑片P接于R上端时,R’获得最大电压为1OV,当滑片P接于R下端时,相当于R’与R串联后接于A、B之间,由于R’=R,故此时R’获得最小电压为U/2=5V.
2、答案:
10,0,10,5
3、思路点拨
在图所示的电路中,R2、R3、R4三个电阻的值越大,则整个并联电路的电阻值越大,若R2、R3、R4三个电阻的值越小,则整个并联电路的电阻值越小.若让它们取尽可能大的值,它们都只可能接近R1(R1=50Ω)但必小于R1;若让它们取尽可能小的值,它们都只可能接近R5(R5=10Ω)但必大于R5.
取R2=R3=R4=50Ω,则R1、R2、R3、R4、R5的并联总电阻R大满足
代入数值得:
R大=5.56Ω则电路中的总电流
取R2=R3=R4=10Ω,则R1、R2、R3、R4、R5的并联总电阻R小满足
代入数值可解得:
R小=2.38Ω则电路中的总电流
事实上以上解出的I大和I小都是这一电路中的电流可以接近但不能达到的值,故此电路中电流的取值范围应为
I大>I>I小
3、答案:
2.52A>I>1.08A
4、思路点拨
由于电压表的电阻可视为无限大而电流表的电阻可视为零,故在电路分析时,可将电压表处视为断路而电流表处则视为短路,据此,将图中的电压表和电流表先行取出,则图的电路等效地变为上图所示的电路,由图可见,R1、L1、R2、L2所在的部分电路实际上就是R1与L1并联、R2与L2并联,再由这两个并联部分串联而成.结合图可见,电压表V1量得的是上述串联电路的总电压,而电压表V2量得的则是电阻R2两端的电压,即上述两并联部分的第二个并联部分的电压,电流表A1与灯L1串联,它量得的是通过灯L1的电流,电流表A3与电阻R2串联,它量得的是通过R2的电流,电流表A2量得的则是整个电路中的总电流.将电流表、电压表补画入图中,则得到图所示的电路,显然,这一电路和图仍然是完全等效的.
4、答案:
(1)在图中,以I1、I2、I3分别表示电流表Al、A2、A3的示数,U1、U2分别表示电压表V1、V2的示数,并且注意到Ll、L2完全相同,则流过灯L2的电流为
而电灯L1处应有
则电流表A2的示数为
以I21、I22、I23分别表示表1中三次实验A2的示数,并以各对应数据代入上式则可得到
(2)由表2的实验数据可见,在第4、5、6次实验中,A1表的示数和A2表的示数总是对应相等,由图可见,这只可能是电阻R1断路或者是电灯L1被短路,而若是L1被短路,则应有电压表V1和V2的示数相等,又由表2中看到这两个示数并不相等,所以电路出现的变化(由此引起灯L1、L2的亮度发生变化)的原因只可能是电阻R1断路.
由于R1断路导致两灯的亮度变化情况是:
L1变亮、L2变暗.这是由于:
R1断路使R1和L1并联这部分的电阻增大,而R2与L2并联的部分并未发生变化,由此L1分得的电压将增多,L2分得的电压将减少,从而使前者变亮后者变暗.
(3)若该同学在探究灯L1、L2亮度变化及其原因时,测得的各电表示数如表3所示.则表3显示的是各组对应的电流表A1和A2的示数相等,电压表V1和V2的示数相等,同
(2)的分析可知,这一故障是由于灯L1被短路而形成的.
由于L1被短路导致两灯亮度的变化情况是:
L1熄灭,L2变亮.这是由于:
灯L1被短路当然熄灭,灯L2则由于得到的电压变为原来灯L1、L2两者所得电压之和而变大了,故变亮了.
5、思路点拨
在图所示的电路中,变阻器R的滑片P左端部分的电阻被短路,滑片P右端部分的电阻与电阻R1并联形成电流的通路,这部分并联部分再和电阻R3和R4依次串联,以U1、U2、U3分别表示这三部分的电压,以U0表示电源的总电压,则应有
U0=U1+U2+U3
当滑片P由B向A滑动时,并联部分的电阻减小,全电路的总电阻随之减小,电路中的总电流增大,由于R2、R3不变,则U2、U3随之增大,由于电源总电压不变,则并联部分的电压U1必然减小,且其减少量△U1的大小应等于U2和U3的增加量△U2、△U3之和.可见△U1的大小应比△U2的大小大一些.
5、答案:
B
6、思路点拨
若三表均为电流表,则电路短路,两灯均不会正常发光,可见选项A不对.
若三表均为电压表,则由于电压表电阻很大,全电路相当于断路,两灯也不会发光,可见选项B不对.
若B为电流表,A、C为电压表,则两灯串联,此时两灯功率之比.应为
可见选项C不对.
若B为电压表,A、C为电流表,则两灯并联,此时两灯功率之比应为
这与题述比值相符,即选项D是对的.
6、答案:
D
7、答案:
将电阻a、c的位置交换。
(1)如果电流计的指针仍向右偏转,说明a、c两只电阻的阻值相同,再将a、d两只电阻的位置交换。
① 如果电流计的指针仍向右偏转,说明a、d两只电阻的阻值也相同,则b是那只阻值不同的电阻,且其值偏小。
②如果电流计的指针改为向左偏转,说明d是那只阻值不同的电阻,且其值偏大。
(2)如果电流计的指针改为向左偏转,说明a、c两只电阻中有一只电阻的阻值与其他电阻不同,再将a、d两只电阻的位置交换。
①如果电流计的指针仍向左偏转,说明a、d的阻值相同,则c是那只阻值不同的电阻,且其值偏小。
②如果电流计的指针改为向右偏转,说明a是那只阻值不同的电阻,且其值偏大。
-5-
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 初中 物理 竞赛 电路 问题