1、全效学习全效学习 学案导学设计学案导学设计专题五专题五 电学电学【命题重点命题重点】1有关电路的分析：电路连接；电路故障；电表示数变化等。有关电路的分析：电路连接；电路故障；电表示数变化等。2.欧欧姆定律的理解和应用。姆定律的理解和应用。3.电功、电功率的分析与计算。电功、电功率的分析与计算。4.有关电学的有关电学的实验与探究。实验与探究。【命题题型命题题型】1简答题。简答题。2.实验与探究题。实验与探究题。3.解答题。解答题。【答题注意答题注意】1动态电路的分析需抓住动态电路的分析需抓住“不变不变”，即：电源电压和定值电阻的阻值，即：电源电压和定值电阻的阻值不变。不变。2.电学实验探究中不仅
2、应注意基本操作的规范，更应分析滑电学实验探究中不仅应注意基本操作的规范，更应分析滑动变阻器的作用。动变阻器的作用。3.分析与计算时应根据有关原理、公式规范解答。分析与计算时应根据有关原理、公式规范解答。类型之一有关电路的分析和探究类型之一有关电路的分析和探究2014济宁济宁小梦将定值电阻小梦将定值电阻R1与滑动变阻器与滑动变阻器R2接入电压为接入电压为U的电路中，如图的电路中，如图Z51所示。闭合开关所示。闭合开关S，当滑动变阻器的，当滑动变阻器的滑片由某位置调到另一位置时，滑片由某位置调到另一位置时，R1上上图图Z51BAU1U2BU1U2CU1U2 D无法判断无法判断 2015德阳德阳有两
3、个电路元件有两个电路元件A、B，把它们串联在电路中，把它们串联在电路中，如图如图Z52图乙所示，流过元件的电流与其两端的电压关系图乙所示，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。闭合开关如图甲所示。闭合开关S，这时电流表的示数为，这时电流表的示数为0.4A，则，则A、B两元件的电功率之比为两元件的电功率之比为 ()A图图Z52A4 5B5 4C2 3D1 3【解析解析】由图示电路图可知，两元件串联，通过它们的电流由图示电路图可知，两元件串联，通过它们的电流相等，由图甲所示图像可知，电流为相等，由图甲所示图像可知，电流为0.4A时，时，A、B两元件两两元件两端的电压分别为端的电压分别为2.0
4、V、2.5V，两元件的电功率之比：，两元件的电功率之比：PA/PBUAI/UBI2.0V/2.5V4 5。类型之二有关电学的分析与计算类型之二有关电学的分析与计算2015岳阳岳阳如图如图Z53图甲是一电热饮水机。通过机内温图甲是一电热饮水机。通过机内温控开关控开关S进行自动控制。实现加热和保温两种功能。电路原进行自动控制。实现加热和保温两种功能。电路原理如图乙所示。电源电压恒为理如图乙所示。电源电压恒为220V，当开关，当开关S接接a时，电路时，电路中电流为中电流为5A，当开关，当开关S接接b时，电路消耗的功率为时，电路消耗的功率为66W。求：。求：图图Z53(1)R1的阻值。的阻值。(2)开
5、关开关S接接b时，电路中电流。时，电路中电流。(3)该饮水机在保温状态工作该饮水机在保温状态工作100s，R2产生的热量。产生的热量。【答案答案】(1)44(2)0.3A(3)6204J【解析解析】(1)当开关当开关S接接a时，电路为时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出的简单电路，根据欧姆定律求出R1的阻的阻值。值。R1U/I220V/5A44。(2)当开关接当开关接b时，电阻时，电阻R1与与R2串联。串联。I保保P保保/U66W/220W0.3A。(3)保温状态下，电阻保温状态下，电阻R1与与R2串联，实际电流串联，实际电流I0.3A，电阻，电阻R1的实际电功率的实际电功率P1I2R1
6、(0.3A)2443.96W，电阻，电阻R2的实际电功率的实际电功率P2PP166W3.96W62.04W，在，在100s内内R2产生的热量产生的热量QWP2t62.04W100s6204J。图图Z54(1)总电功率总电功率P。(2)电阻电阻R2的阻值。的阻值。(3)从早晨从早晨7：00到第二天早晨到第二天早晨7：00的的24h内，该加热照明装置内，该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时？共消耗电能多少千瓦时？【答案答案】(1)1210W(2)30(3)82.1kWh【解析解析】当开关当开关S1、S2同时断开时，电路处于白天工作状态，同时断开时，电路处于白天工作状态，等效电路如图甲所示；当开关等效
7、电路如图甲所示；当开关S1、S2同时闭合时，电路处于夜同时闭合时，电路处于夜间工作状态，等效电路如图乙所示。间工作状态，等效电路如图乙所示。类型之三有关电学的实验与探究类型之三有关电学的实验与探究2015海南海南图甲是用伏安法测未知电阻图甲是用伏安法测未知电阻R的电路实物图。的电路实物图。图图Z55(1)请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。【答案答案】如答图所示。如答图所示。例例5答图答图(2)闭合开关，将滑片闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为电流表示数如图乙
8、所示，其读数为I_A，则未知电阻，则未知电阻R_。(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0，小明设计了如，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实，请在空格内将实验步骤补充完整。验步骤补充完整。闭合闭合S、断开、断开S1，用电压表测出待测电阻，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为两端的电压为U1；_，用电压表测出电源的电压，用电压表测出电源的电压U；请写出用测量值请写出用测量值U、U1及及R0来表示来表示Rx的表达式：的表达式：Rx_。0.38闭合开关闭合开关S、S1U1R0/(UU1)【
9、解析解析】(1)变阻器应串联在电路中，可将导线一端接在变阻变阻器应串联在电路中，可将导线一端接在变阻器上端，另一端接在电阻器上端，另一端接在电阻R右端。右端。(2)由图乙可知，电流表的量程为由图乙可知，电流表的量程为00.6A，其最小刻度为，其最小刻度为0.02A，则电流表的示数为则电流表的示数为0.3A。RU/I2.4V/0.3A8。(3)实验步骤：实验步骤：闭合开关闭合开关S、断开、断开S1，用电压表测出待测电阻，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为两端的电压为U1；闭合开关；闭合开关S、S1，用电压表测出电源的，用电压表测出电源的电压电压U；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，因串
10、联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压：两端的电压：U0UUxUU1，因串联电路中各处的电流，因串联电路中各处的电流相等，所以，相等，所以，IU0/R0Ux/Rx，即，即(UU1)/R0U1/Rx，RxU1R0/(UU1)。2014海南海南图甲是探究图甲是探究“电流与电阻的关系电流与电阻的关系”的实物电路的实物电路(滑动变阻器的规格为滑动变阻器的规格为“20 2A”)，实验时：，实验时：甲乙甲乙图图Z56(1)拆接电路时，开关应拆接电路时，开关应_(选填选填“断开断开”或或“闭合闭合”)。断开断开(2)现在现在a、b间接入间接入5的电阻，调节滑动变阻器，使电压表示的电阻，调节滑动
11、变阻器，使电压表示数如图乙所示，则电阻数如图乙所示，则电阻R两端的电压两端的电压U1为为_V。(3)在在a、b间改接间改接10的电阻，调节滑动变阻器，使得电压表示的电阻，调节滑动变阻器，使得电压表示数数_U1(选填选填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”)。(4)若想利用该实验装置来测量额定电压为若想利用该实验装置来测量额定电压为3.8V、电阻约为、电阻约为10的小灯泡的额定功率，除了在的小灯泡的额定功率，除了在a、b间改接小灯泡外，还必须对间改接小灯泡外，还必须对电路做的改动有：电路做的改动有：_。1.5等于等于电压表应改用电压表应改用015V的量程的量程【解析解析】(1)电路拆接过程中
12、，开关应该处于断开状态。电路拆接过程中，开关应该处于断开状态。(2)由由图乙所示电压表可知，其量程为图乙所示电压表可知，其量程为03V，最小刻度为，最小刻度为0.1V，示，示数为数为1.5V。(3)探究导体中电流和导体电阻的关系时，要控制导探究导体中电流和导体电阻的关系时，要控制导体两端的电压不变，所以改接体两端的电压不变，所以改接10的电阻时，要调节滑动变阻的电阻时，要调节滑动变阻器，使得电压表示数等于器，使得电压表示数等于U1。(4)将图中的电阻将图中的电阻R换成一个额定换成一个额定电压为电压为3.8V、阻值约为、阻值约为10的小灯泡后，测其额定功率时应使的小灯泡后，测其额定功率时应使小灯
13、泡两端电压为额定电压，即小灯泡两端电压为额定电压，即3.8V，电压表应改用，电压表应改用015V的的量程。量程。2015雅安雅安在在“测量小灯泡电功率测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电，小灯泡的额定电压为压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为，正常发光时灯丝电阻约为10，所用滑动变阻器的最大阻值，所用滑动变阻器的最大阻值40。图图Z57(1)请用笔画线代替导线，在图甲中完成实物电路的连接。请用笔画线代替导线，在图甲中完成实物电路的连接。【答案答案】如答图所示。如答图所示。例例7答图答图(2)同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电同学们
14、进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是压表有示数，则电路中发生的故障可能是_(选填选填“小灯泡断路小灯泡断路”“小灯泡短路小灯泡短路”或或“滑动变阻器处断路滑动变阻器处断路”)。(3)某次实验中，同学们看到电压表示数为某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡，要使灯泡L正正常发光应向常发光应向_(选填选填“A”或或“B”)端移动滑片，同时视线应注端移动滑片，同时视线应注意观察意观察_(选填选填“电流表电流表”或或“电压表电压表”)示数，当灯正常发示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是光时，电流表示数如图乙所示，则
15、小灯泡的额定功率是_W。小灯泡断路小灯泡断路A电压表电压表0.6(4)某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻阻R，并使电压表的示数始终保持，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻他更换的定值电阻R的阻值不能大于的阻值不能大于_。【解析解析】(1)根据电路图连接实物电路，先将串联的元件连接好，最后将电根据电
16、路图连接实物电路，先将串联的元件连接好，最后将电压表并联在灯泡两端。小灯泡的功率很小，所以电流很小，电流表可选择压表并联在灯泡两端。小灯泡的功率很小，所以电流很小，电流表可选择00.6A的量程；小灯泡的额定电压为的量程；小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择，所以电压表应选择03V的量的量程。程。(2)灯泡短路，灯不亮，电压表示数为灯泡短路，灯不亮，电压表示数为0，电流表有示数；，电流表有示数；灯泡发灯泡发生断路，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，电压表有生断路，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，电压表有20示数；电压表的电阻无限大，使得电路中的电流为示数；电
17、压表的电阻无限大，使得电路中的电流为0，电流表，电流表的示数为的示数为0；变阻器断路，电流表和电压表都无示数。变阻器断路，电流表和电压表都无示数。(3)根根据已知条件，电压表示数为据已知条件，电压表示数为1.8V，说明小灯泡两端的电压太小，说明小灯泡两端的电压太小，应减小滑动变阻器两端的电压，所以应向应减小滑动变阻器两端的电压，所以应向A端移动滑片，使灯端移动滑片，使灯泡两端的电压为额定电压泡两端的电压为额定电压2.5V。小灯泡的额定功率。小灯泡的额定功率PUI2.5V0.24A0.6W。(4)电源电压为电源电压为6V，电阻两端电压为，电阻两端电压为2V，滑动变阻器分压为滑动变阻器分压为4V，是定值电阻两端电压的两倍，滑动变，是定值电阻两端电压的两倍，滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍，由于滑动变阻器阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍，由于滑动变阻器最大阻值为最大阻值为40，因此定值电阻最大阻值为，因此定值电阻最大阻值为20。
