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1、专题二电学综合考向一电路的识别及串、并联电路的判断【例1】为了生活方便，卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制。一个安装在进门处，另一个在床头附近，操作任意一个开关均可以开灯、关灯。下面四幅图是小明用电池作为电源设计的四个电路模型，能满足要求的是其中A图中的S1、S2及C图中的S1为单刀双掷开关解析：由题中描述可知，控制照明灯的两个开关能控制灯泡的亮与灭，根据电路分析可知，选项A能满足要求。答案：A方法归纳 识别串并联电路的常用方法1电流法：在电源外部，电流从正极流向负极的途中，如果没有分支，只有一条通路的是串联电路；如果有分支，即分成两条或两条以上通路的是并联电路。2断开法：即断掉一个用电器
2、，如果另一个用电器也不工作，那么这两个用电器串联；如果另一个用电器仍能工作，那么两个用电器并联。3节点法：如果没有电流的分流点和集合点，为串联电路；如果有电流的分流点和集合点，那么为并联电路。4撤除法：撤除法是识别较难电路的一种方法，它的原理就是串联电路中各用电器互相影响，并联电路中各用电器互不影响。在串联电路中撤除任何一个用电器，其他用电器中没有电流通过；在并联电路中撤除任何一个用电器，其他用电器中仍有电流通过。所谓“撤除法，就是基于这两个特点，逐个撤除电路中的用电器，根据电路中其他用电器中有无电流来识别电路的方法，这种方法思路简单，易学易懂。考向二动态电路的分析【例2】如图甲所示电路，电源
3、电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“UI关系图象如图乙所示。那么以下判断正确的选项是图甲图乙A电源电压为10 VB定值电阻R1的阻值为20 C滑动变阻器R2的阻值变化范围为010 D变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3 A解析：电路中R1、R2串联，当滑动变阻器R2最小为0 时，电路中电流最大为0.6 A，这时电源电压全部加在电阻R1两端即6 V，那么R110 ，故A、B选项均错误；当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中电流最小为0.2 A，这时R1两端电压U12 V，滑动变阻器R2两端电压U24 V，那么R220 ，故C选项错误；当滑动变阻器滑片在
4、中点时，R210 ，RR1R210 10 20 ，电路中电流I0.3 A，故D选项正确。答案：D规律总结 动态电路的分析主要分以下几种类型1在观察电路的根底上，明确滑动变阻器、定值电阻、灯泡的连接方式，电流表测通过哪个电阻或哪几个元件中的电流，电压表测哪个电阻或哪几个元件两端的电压。2当开关断开与闭合时，电路中的电阻怎样变化，运用电路关系、欧姆定律，推导出电路中的电流如何变化，电路中某元件两端的电压或电功率如何变化。31含滑动变阻器的串联电路：由于电源电压不变，按以下思路分析：2含滑动变阻器的并联电路，由于电源电压不变，且并联电路中各个支路互相独立、互不影响，所以含定值电阻的支路各量都不变化，
5、含滑动变阻器的支路，按以下思路分析：考向三电路常见故障的分析与判断【例3】在如下图的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器，发现两只电表中有一只电表的示数明显变小，另一只电表的示数明显变大。以下判断中正确的选项是A可能是灯L断路B一定是灯L短路C可能是滑动变阻器R断路D一定是滑动变阻器R的滑片向左滑动解析：从题中所给电路可知，电流表、变阻器与灯泡串联、电压表与灯泡并联，假设电路正常，那么电流表示数应随电压表示数的增大而增大，因为电流与电压成正比，所以不会出现一个电表示数变小，一个电表示数变大的现象，因此D选项错误；假设电路有故障，灯L短路，那么电流表示数变大，电压表示数变小，假设灯L断路，那么电流表
6、示数变小，电压表示数变大，所以两种情况均有可能，因此B选项错误，A选项正确；电路中假设变阻器R断路，那么两表示数均为零，因此C选项错误。答案：A方法归纳 对电路故障进行分析，有的同学往往感到无从下手，究其原因主要有三个方面：一是没有搞清楚电路故障都有哪些情况；二是没有掌握对此类问题的分析方法；三是不知道电路出现断路和短路后会产生哪些现象。一般来讲电路故障主要表现为：1电路断路当电路中出现断路时，电路不通，用电器不能工作。主要表现在以下几个方面：1灯泡不亮；2电流表无示数；3电压表示数为零；4电压表示数接近电源电压；5断开处一端能使试电笔氖管发光，另一端不能使其发光。2电路短路电路中出现短路时，
7、电路仍然接通。其主要表现为：1灯泡可能仍亮；2灯泡可能不亮说明灯泡短路；3电流表有示数；4电压表可能有示数与电压表并联局部无短路；5电压表示数可能为零与电压表并联局部短路；6短路处任意点均能使试电笔氖管发光。考向四电学综合计算题【例4】小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图甲所示。图乙所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数；如图丙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的Pt图象。型号SYL624额定电压220 V额定频率50 Hz电
8、机功率120 W加热功率1 210 W容量1 000 mL丙请解答以下问题：1豆浆机正常工作时的最大电流是多大？2豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？3在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1 200 r/kWh字样的电能表转盘在1 min内转过了20转。此时电路的实际电压是多大？解析：1由PUI可得正常工作时的最大电流：I15.5 A2由P可得豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能：WP1t1P2t21 210 W960 s120 W260 s667 800 J3豆浆机1 min内消耗的电能W实 kWh kWh6104 J豆浆机
9、实际功率：P实1 000 W由PUI，I可得电热管电阻：R40 电路实际电压：U实 V200 V答案：15.5 A2667 800 J3200 V规律总结 电学综合计算题是历年来中考的热点问题，综合性较强的电学计算题，大多是由于开关的闭合、断开引起电路结构的改变，或是由于滑动变阻器滑片引起电路中电阻的改变，从而引起电路中其他量的改变。解综合计算题的一般步骤是：第一步：认真，明确现象和过程，确定给出条件和题目中的隐含条件。第二步：找关系，即针对题目内容分析综合，确定解决问题的方向，选择适宜的规律和公式，找出相关物理量的关系。第三步：列出表达式，这一步是在明确了各个量、未知量及某个物理量在题目中表
10、达的物理现象或物理过程变化时存在的关系，根据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式。第四步：代入数据求解，这一步是把所用到的物理量的单位统一后，把量的数据代入计算式中，通过正确运算，得出答案。考向五电磁现象的区分【例5】如下图，在以下有关电与磁实验的装置图中，能应用于电动机的原理的是解析：A选项揭示了电磁感应现象，是发电机的原理；B选项是奥斯特实验，揭示了电流周围存在磁场；选项C是研究影响电磁铁磁性强弱的因素，只有选项D是探究通电导体在磁场中受力运动，是电动机的原理。答案：D方法归纳 电磁现象的比拟归纳如下：电生磁磁生电磁场对电流的作用发现者奥斯特法拉第安培实物图产生的结果产生
11、磁产生感应电流受力的作用相关因素磁场方向与电流方向有关电流方向与磁场方向和导体切割磁感线的方向有关受力方向与磁场方向和电流方向有关能量转化电能机械能机械能电能电能机械能主要应用电磁铁、电磁继电器、 的听筒发电机、话筒电动机一、选择题1把一轻质的小球靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们相互排斥，那么这个小球A一定不带电 B一定带负电C一定带正电 D可能不带电2如图甲所示为家庭中的装饰吊灯，共有六盏灯，由两个开关控制，每个开关控制三盏灯，每盏灯的额定电压都是220 V。那么图乙所示电路中，与之对应的是甲乙3下面是小华同学对身边的一些电路进行观察分析后作出的判断，其中不正确的选项是A厨房中的抽油烟机里装有
12、照明灯和电动机，它们既能同时工作又能单独工作，它们是并联的B马路两旁的路灯，晚上同时亮、早晨同时灭，它们是串联的C楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的，只有在天暗并且有声音时才能亮，所以声控开关、光控开关及灯是串联的D一般家庭中都要安装照明灯和其他用电器，使用时互不影响，它们是并联的4在探究电路的电压规律实验时用了以下图中的某个电路，R1R2R3，电压表V1、V2和V3的读数分别为1.0 V、1.5 V和2.5 V。实验时的电路图应是5从2011年5月1日起，驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任。酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如下图是它的原理图。图中R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的电
13、阻值随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么测试仪的A电压表示数不变 B电压表示数越大C通过传感器的电流越小 D传感器两端的电压越大6以下有关电学方面的说法，正确的选项是A家用电器都要串联在电路中使用B安装有保险装置的家庭电路，可同时使用很多大功率用电器C电灯的开关应接在火线和灯泡之间D室外电线既可以输送电能又可以晾晒衣服7如下图是某电子秤的结构示意图，其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片，S为自动控制开关。闭合开关S，秤盘内不放物体时，电子秤刻度表示数为0；在秤盘内放入物体时，就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量；当被测物体的质量超过电子秤量程时，开关S自动断开
14、，电子秤无示数。那么以下判断正确的选项是A电子秤的刻度表是一个电流表，它的示数越小说明所称物体质量越大B电子秤的刻度表是个电压表，它的示数越大说明所称物体质量越大C电子秤的AB局部是一个滑动变阻器，且A端为绝缘体D电子秤所称物体的质量越大，消耗的电能越少8如图是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图象，现将甲、乙串联后接在电压为4.5 V的电源两端。以下分析正确的选项是A甲的阻值是乙阻值的两倍B通过乙的电流是甲的电流的两倍C乙两端的电压是甲两端电压的两倍D甲的电功率是乙的电功率的两倍9实验室有甲、乙两只灯泡，甲标有“15 V1.0 A字样，乙标有“10 V0.5 A字样。现把它们串联起来，那么该串联
15、电路两端允许加的最高电压为不考虑温度对灯泡电阻的影响A25 V B35 V C17.5 V D12.5 V10对如下图的物理实验，描述正确的选项是A甲图中，开关闭合时，螺线管的a端是N极B乙图中，开关闭合，变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮，电流表示数变小C丙图中，开关闭合时，可以用来探究磁场对电流的作用D丁图中，开关闭合时，灯泡L1和L2都不亮11如下图是探究在通电时间一定时，电流产生热量与哪些因素有关的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，瓶中铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积相同。以下选项是关于此实验的一些描述，其中正确的选项是甲乙A在甲图中，探究的是电流产生热量与电流的关系B在乙图
16、中，探究的是电流产生热量与电阻的关系C在甲图中，闭合开关一段时间后，A瓶中温度计的示数更高D在乙图中，相同时间内，电流越大，温度计的示数升高得越多12按照如下图电路图连接好电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向a端移动时，以下说法正确的选项是A电流表示数增大，电压表示数减小，灯变暗B电流表示数增大，电压表示数增大，灯变亮C电流表示数减小，电压表示数减小，灯变暗D电流表示数减小，电压表示数减小，灯变亮13如下图的电路中，正常发光的三盏灯突然全部熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔插进插座的两孔，氖管均发光。造成这一现象的原因是A插座发生短路了 B进户的火线断了C进户的零线断了 D某盏电灯的灯丝断了
17、14如下图为一种温度自动报警器原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，当温度升高至A74 时，电灯亮报警 B72 时，电铃报警C66 时，电铃报警 D74 时，电铃报警二、填空题15如下图电路，闭合开关时，发现灯泡L1、L2均不亮，电流表指针几乎没有偏转。某同学用一根导线去查找电路故障：他将开关闭合，然后将导线并联在L1两端，发现L2亮，电流表指针发生偏转，由此可知电路故障可能是电流表的量程较大_。16下表列出了四种长1 m、横截面积为1 mm2的导线在20 时的电阻值，由表中数据可知，架设输电线，应选择_导线；绕制滑动变阻器，应选用_导线。导线铜钨锰铜合金镍铬合金电阻R/17暑假期间某同学
18、和家人外出旅游，他忘记将家中电视机的电源关闭，电视机处于屏幕保护状态。出门前他家电能表的示数如下图，10天后他回到家中，电能表的示数为1 574.7。这段时间电视机消耗了_kWh的电能，电视机处于屏幕保护状态时电功率约为_W。你从电能表的盘面上还能获得什么信息？_写出一条即可。18一个弧光灯的电阻是5 ，正常发光时的功率为500 W，假设想将它接入220 V的电源上，仍使其正常发光，必须_联一个_的电阻。19一台“220 V1 000 W的电热水器，正常工作10 min消耗的电能是_J；如果它的电源线比标准的细，那么它的电阻比标准电源线的电阻大，产生的热量_。三、作图题20如图甲所示是小明常用
19、的一个插线板。他在使用中发现：插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电。根据上述现象，在图乙中画出插线板中开关、指示灯和插孔的连接方式，并与电源线接通。21如图是“自动水位显示器的电路图。当水位未到达金属块B时，绿灯亮；当水位到达B时，红灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路的连接。四、实验探究题22如下图，在探究“什么情况下磁可以生电的实验中，保持磁体不动：1假设使导线ab竖直向下运动，那么灵敏电流计指针_。2假设使导线ab水平向右运动，发现灵敏电流计指针向左偏转；现让导线ab水平向左运动，那么灵敏电流计指针向_。3假设使导线
20、ab从图中所示位置斜向上运动，那么灵敏电流计指针_。23用“伏安法测电阻的实验中，某同学连接了如下图的电路，电路连接中存在几处错误和缺乏，请你找出来待测电阻值约为15 。_；_；_。24在“伏安法测小灯泡电阻的实验中：1用笔画线在图甲中将电路实物图连接完整。2连接好电路后，闭合开关，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，且电流表示数为零，电压表示数为3 V，造成这一现象的原因是_。3排除故障后，调节滑动变阻器滑片，电流表示数为0.3 A时，电压表示数如图乙为_V，那么此时小灯泡电阻为_。接着，要使电压表示数变为2.5 V，那么变阻器滑片应向_端选填“左或“右移动。4小明同学在实验中
21、，通过调节滑动变阻器滑片，得到三组电流、电压的对应值。他发现，同一小灯泡计算出的三组电阻值差异较大，请你分析造成这种现象的原因是：_。5你还能用以上实验装置完成_实验。五、计算题25如图，电源电压恒定，R130 ，R260 ，当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1 A。1求电源电压；2当开关S3断开，S1、S2都闭合时，求电流表的示数、电路消耗的总功率和通电一分钟电流对R1所做的功。26PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大
22、。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图乙所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图丙所示。该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路消耗的总功率为1 100 W。甲乙丙1R0的阻值为多少？2当RT的温度为130 时，电路中RT的实际功率为多少？参考答案专题提升演练1B毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，同种电荷相排斥，故小球带负电。2A家庭电路中的照明灯额定电压都是220 V，应将它们并联在电路中，一个开关控制三盏灯时，此开关应串联在这三盏灯的干路上，所以选项A正确。3B路灯同时亮，同时灭，但我们发现在某些路灯烧坏不亮时，其他路灯仍正常
23、工作，这说明它们是并联的，因此选项B不正确。4B解答此题应明确：串联电路两端的总电压等于串联各局部电路两端的电压之和，并联电路各支路两端的电压都相等，串联分压跟电阻成正比。题图A中的R1与R2相等，因此V1与V2的读数应该相等，A错；题图C中的R3大于R1，因此V1的读数应该大于V2的读数，C错；题图D中的R1与R3并联，因此V1、V2与V3的读数应该相等，D错。综合分析选B。5B在电路中R1、R2串联，驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，酒精气体传感器R2的电阻值越小，电路中电流会越大，根据欧姆定律的变形式U1IR1，那么R1两端电压即电压表示数也越大，故B选项正确。6C家用电器是并联在电路中的，
24、保险装置只能根据其允许通过的最大电流来确定用电器的总功率数，在输电线上晒衣服会容易引起触电事故，只有选项C是正确的。7C电子秤的刻度表是一个电流表串联在电路中，所以它是电流表。当所称物体的质量增大时，滑片P向下移动，滑动变阻器AB连入电路中的电阻减小，电路中的电流增大，此时电路中消耗的电能增大，所以选项A、B、D错误；电子秤的AB局部显然是一个滑动变阻器，由于秤盘内不放物体时，电子秤刻度表示数为0，因此A端是绝缘体，所以选项C正确。8C由于甲、乙两电阻串联，所以通过两电阻的电流相等，从图象可知在电流相等的情况下，乙的电压为甲的两倍，根据欧姆定律公式R，知乙的电阻为甲的两倍，又根据电功率公式PU
25、I可以判断乙的电功率也为甲的两倍。故C选项正确。9C两灯串联，电路中的电流相等，要使电路两端的电压最大，那么电路中的电流I0.5 A。此时乙灯两端的电压为U乙10 V，甲灯的电阻R甲15 ，那么甲灯两端的实际电压U甲IR甲0.5 A15 7.5 V，电路中的最高电压UU甲U乙7.5 V10 V17.5 V。10D选项A中螺线管的a端是S极，选项B中滑片向左移动时，电路的总电阻变小，电流表示数变大，选项C中是研究电磁感应现象的装置，只有选项D是正确的。11D从装置图可看出，甲图中两金属丝串联，通过两金属丝的电流相等，这是研究电热与电阻的关系，在电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，应选
26、项A、C错误；而乙图中只有一根金属丝，可以探究电热与电流的关系，在电阻不变和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越大，所以D选项也正确。12C电路为串联电路，当滑片向a端移动时，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，此时电流表示数变小，灯变暗，电压表示数变小，选项C正确。13C保险丝完好，用试电笔插进插座的两孔，氖管均发光。说明火线没有断开，因此造成这种现象的原因是进户零线断路。14D水银是导体，当温度计示数到达74 时，水银将温度计内两端金属丝连接起来，电磁铁通电产生磁性将衔铁吸下，电灯熄灭，电铃响，应选项D正确。15解析：闭合开关时，发现灯泡L1、L2都不亮，电流表指针几乎没有偏转，说明电路
27、中某处断路，将导线并在L1两端，L2亮，说明L1断路。答案：L1断路16解析：在长度、横截面积、温度相同的情况下，铜导线电阻小，所以适于作输电线，而镍铬合金线的电阻大，所以适于作绕制滑动变阻器的电阻线。答案：铜镍铬合金17解析：某一阶段消耗的电能为电能表前后两次示数之差，即1 574.7 kWh1 572.3 kWh2.4 kWh；电视机处于屏幕保护状态时的电功率P0.01 kW10 W；电能表上各参数的物理意义都可以作为从电能表的表盘上获得的信息。答案：10额定电压为220 V能正确写出其他参数的含义均可18解析：由P得，此弧光灯正常发光时的电压：U1 V50 V，电源电压U220 V，要使
28、弧光灯正常发光，应串联一个电阻Rx。Rx两端的电压UxUU1220 V50 V170 V，电路中的电流I10 A，所以电阻Rx17 。答案：串17 19解析：热水器正常工作10 min消耗的电能WPt1 000 W600 s6105 J。由QI2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。答案：6105多20解析：由题意可知开关同时控制指示灯和插孔，同时插孔能独立工作，这说明指示灯和插孔是并联的，并且开关接在并联电路的干路上，所以电路如答案图所示。答案：如下图21解析：由题中描述可知，未到达水位B时，电磁铁不通电，没有磁性，衔铁在弹簧的拉力作用下向上翘起，绿灯接入电路，绿
29、灯亮；当水位到达B时，电磁铁通电，产生磁性，将衔铁吸下，红灯亮，所以绿灯与上触点连接，红灯与下触点连接，共用一个电源。答案：如下图：22解析：产生感应电流的条件是闭合电路的局部导体在磁场中做切割磁感线运动，1中导线竖直向下运动，不切割磁感线，故不能产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转；2感应电流的方向与导体运动的方向和磁感线方向有关，假设改变某一因素，那么感应电流的方向改变，与原来相反；3切割磁感线包括正向切割与斜向切割，只要是闭合电路的局部导体切割了磁感线，电路中就会有感应电流。答案：1不偏转2右偏转3偏转向右偏转；向左偏转23解析：由题图知，在连接电路的过程中，开关闭合了，应将开关断开；实验
30、时，由于电源采用了4节干电池串联，电源电压为6 V，所以电压表的量程应选用015 V量程；滑动变阻器上端两个接线柱接入电路中，使变阻器接入的电阻为零，起不到变阻作用。答案：连接电路时，开关应该断开；电压表的量程选小了；变阻器同时接在了两个接线柱上，使变阻器接入的电阻为零，不起变阻作用。24答案：1或2小灯泡处断开36左4灯丝电阻受温度影响合理即可5测小灯泡电功率合理即可25解析：当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电阻R1与R2串联，根据欧姆定律UIR总即可求得电源电压；当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电阻R1与R2并联，由于电源电压和R1与R2的阻值都，所以可求出每条支路的电流，从而可得
31、干路电流；电路消耗的总功率WIU求出，通电一分钟电流对R1所做的功可由W求出。1当开关S3闭合，S1、S2断开时，R1与R2串联UIR0.1 A30 60 9 V2当开关S3断开，S1、S2闭合时，R1与R2并联II1I20.45 APUI9 V0.45 A4.05 WW1t60 s162 J答案：19 V20.45 A4.05 W162 J26解析：1当在设定温度状态工作时，连入电路的电阻RT34 ，R0、RT串联由P得电路总电阻R总44 R0的阻值：R0R总RT44 34 10 2当RT的温度为130 时，由图象可知，此时RT的阻值为100 电路中的总电阻：R总R0RT10 100 110 电路中的电流：I2 ART两端的电压：UIRT2 A100 200 VRT的实际功率：PUTI200 V2 A400 W答案：110 2400 W