初中物理电学大题和相关例题如下:
例题:
【例题1】(电源电压保持不变,定值电阻R1阻值为2欧姆,滑动变阻器R2上标有“50欧姆 2A”字样。闭合开关S,移动滑片P到某点时,电流表示数变化了0.5A,电压表示数变化了6V。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)当电流表示数为0.3A时,滑动变阻器接入电路的电阻值。
【分析】
(1)由题意可知,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可求出电源电压;
(2)根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路中的最小电阻;
(3)根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出此时电路中的电流,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻值。
【解答】
解:(1)电源电压U=I(R1+R2)=0.5A×(2Ω+50Ω)=27V;
(2)当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,由欧姆定律可得:$I_{1} = \frac{U}{R_{总}}$,$I_{2} = \frac{U - U_{滑}}{R_{总}}$,所以$\frac{U}{R_{总}} = \frac{U - 6V}{R_{总} + 2\Omega}$,解得$R_{总} = 46\Omega$,所以$I_{总} = \frac{U}{R_{总}} = \frac{27V}{46\Omega} = 0.6A$,所以滑动变阻器的最大阻值为$R_{滑} = \frac{U_{滑}}{I_{总} - I_{1}} = \frac{6V}{0.6A - 0.5A} = 40\Omega$;
(3)当电流表示数为$0.3A$时,滑动变阻器两端的电压为$U_{滑}\mspace{2mu}^{\prime} = I_{3}(R_{总} - R_{1}) = 0.3A \times (46\Omega - 2\Omega) = 11V$,此时滑动变阻器接入电路的电阻值为$R_{滑}\mspace{2mu}^{\prime} = \frac{U_{滑}\mspace{2mu}^{\prime}}{I_{3}} = \frac{11V}{0.3A} = 37\Omega$。
答:(1)电源电压为$27V$;(2)滑动变阻器的最大阻值为$50\Omega$;(3)当电流表示数为$0.3A$时,滑动变阻器接入电路的电阻值为$37\Omega$。
【例题2】(电源电压保持不变,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数将______(选填“变大”、“不变”或“变小”),电压表的示数将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用。根据串联电路的特点可知,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大;根据欧姆定律可知电流表的示数将变小;根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压将变大。
【解答】
解:当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的特点可知,电路中的总电阻变大;根据欧姆定律可知电流表的示数将变小;根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压将变大。
故答案为:变小;变大。
以上两个例题都是关于电学的大题,主要考察了欧姆定律的应用和串联电路的特点。在解答过程中要注意分析电路的变化,根据欧姆定律和串联电路的特点进行解答。
大题的解题思路:
1. 分析电路的特点,确定电表
【例题】:某家庭电路中电能表上标有“220V 10A”字样,若家中有4个房间每个房间的灯泡工作电流为0.2A,问能否同时使用电饭煲、洗衣机、空调、电视机、电风扇各一个?
【分析】:
(1)家庭电路中各用电器是并联的;
(2)知道电能表的额定电压和允许通过的最大电流,根据并联电路的电流特点求出干路总电流,再与电能表的标定电流相比较即可得出答案。
【解答】:
(1)家庭电路中各用电器是并联的;
(2)家庭电路中同时使用的用电器总功率:$P = 4 \times 220V \times 0.2A = 176W$,
因家庭电路中同时使用的用电器总功率$P_{总}$ \leq \frac{U_{总}}{I_{标}}P_{标} = \frac{220V + 220V + 220V + 220V + 10A}{10A} × 176W = 736W < 800W,
所以,能同时使用电饭煲、洗衣机、空调、电视机、电风扇各一个。
答:能同时使用电饭煲、洗衣机、空调、电视机、电风扇各一个。
【分析】本题考查了家庭电路的连接方式以及电能表参数的理解,关键是知道电能表上标有“$220V$ $10A$”字样表示的含义。
【总结】对于家庭电路,一定要知道各用电器的连接方式,知道电能表上标有“$220V$ $10A$”字样表示的含义。
【例题】:如图所示电路,电源电压保持不变,灯L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R的最大阻值为48Ω。当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数逐渐变大 B.电流表的示数逐渐变小 C.灯L的电功率逐渐变大 D.电路的总功率逐渐变小
【分析】根据灯L的铭牌求出其电阻和额定电流;根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值时电路中的电流;根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压;根据P=UI求出灯泡的实际功率的变化情况;根据总功率等于各用电器功率之和求出总功率的变化情况。
【解答】由$P = UI$可得,灯泡的电阻:$R_{L} = \frac{U^{2}}{P} = \frac{(6V)^{2}}{3W} = 12\Omega$,当滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,灯泡两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由$U_{总} = U_{L} + U_{R}$可知,电压表的示数逐渐变大;由$I = \frac{U}{R}$可得,此时电路中的电流:$I = \frac{U_{总}}{R_{L} + R_{滑}} = \frac{U}{R_{L} + 48\Omega}$,所以电流表的示数逐渐变小;灯泡的实际功率:$P_{L} = I^{2}R_{L} = (\frac{U}{R_{L} + 48\Omega})^{2} \times 12\Omega = \frac{U^{2}}{(R_{L} + 48)^{2}}$,所以灯泡的实际功率逐渐变小;电路的总功率:$P = P_{L} + P_{R} = P_{L}$($R_{L}$+ $R_{滑}$)$\approx P_{L}$($R_{L}$+ $48$),所以电路的总功率逐渐变小。故选AD。
【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电功率公式的应用。
【总结】本题是一道综合题,考查了学生对欧姆定律、串联电路特点、电功率公式的理解和应用。
答案:A和D。
初中物理电学大题常见问题包括:
1. 电路连接问题,如接线柱螺丝松动、开关未断开、连接错误(如将正负极接反)等。
2. 电流表和电压表的连接方式,特别是量程选择。
3. 电路故障问题,如灯泡不亮(灯泡接触不良、灯泡短路、电路断路等)、灯泡发光较暗、灯泡不亮且所有灯都不亮等。
4. 滑动变阻器的使用方法,特别是在电路图分析中,如何通过滑动变阻器来调节电路。
5. 欧姆定律的应用和计算问题,如求电阻、电流、电压等。
以下是一个初中物理电学大题的例题:
【例题】某电路中有一个开关,闭合后能使灯L1、L2两个灯泡同时发光,另一个灯L3不亮。某同学用一根导线去查找电路中是否存在断路,他将导线并联在灯L3两端时,发现灯L3亮了,说明原来电路中存在断路的位置在灯L3与开关之间。请根据上述信息判断:
1. 电路中存在的故障可能是灯L3短路。
2. 电路中存在的故障可能是灯L3断路。
3. 电路中存在的故障可能是灯L1或灯L2断路。
请说明理由:
如果灯L3短路,则当将导线并联在灯L3两端时,电路总电阻减小,总电流增大,灯L3会亮,但灯L1和灯L2不会发光,与题意不符;如果灯L3断路,则当将导线并联在灯L3两端时,灯L3所在支路相当于开路,不会改变原电路的电阻和电流大小,灯L1和灯L2仍不会发光;如果灯L1或灯L2断路,则当将导线并联在灯L3两端时,相当于为电路并联了一个灯泡(即导线),总电阻减小,总电流增大,由于并联电路中各支路互不影响,因此灯L1和灯L2会发光。
以上是初中物理电学大题和相关例题的常见问题,希望对你有所帮助。
