1、探究开放题解答综合问题1电路的分析与计算1. 如图9一18所示，电源电动势E=3.2 V，电阻R1= 30，R2=15，小灯泡 L的额定电压为3.O V，额定功率为4.5w当开关S接位置1时，电流表的读数为0.1 A，那么当开关S接到位置2时小灯泡 L的发光情况是 ( ) A正常工作 B比正常发光略亮 C不能正常发光 D有可能被烧坏 高考 资源网解题思路分析电路，利用闭合电路欧姆定律、串并联特点等分析求解 解答C开关S与1闭合时，并联电压为U1=I1R1=3V，通过R2的电流 ，电源内阻 ，灯泡电阻 当S与2闭合时，灯泡电压 ，故C对2.三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为l.5 V、1.
2、5 V和2.0 V，它们的额定电流都为0.3A若将它们连接成图919、图920所示电路，且灯泡都正常发光， (1)试求图919中电路的总电流和电阻Rz消耗的电功率； (2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能 高考 资源网解题思路 分析电路，利用闭合电路欧姆定律、串并联特点、电功率等分析求解ks5u高考资 源网解析(1)由题意，在图919电路中：电路的总电流电阻R2消耗功率 (2)图919中电源提供的电功率 图920中电源提供的电功率 由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而 p总P总，所以，图920所示电路比图919所示电路节能3. 如图921是家用电冰箱的压缩启动装置的电
3、路，其中运行绕组是电冰箱工作时的定子，由于交流电是单相的，启动时必须依靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场，在启动绕组中，串联有一个PTC元件，这是一种以酞酸钡为主要材料的热敏电阻器当电流流过Frc元 件时，元件发热，它的电阻率随温度升高而发生显著变化，当电动机转动正常后，PTC元件温度较高，电阻很大，以下判断正确的是 ( )A电冰箱的电动机启动时，比正常工作时耗电少 B电冰箱的电动机启动时，和正常工作时耗电一样多 C电冰箱启动到正常运行的过程中，启动绕组功率变大，运行绕组功率变小 D 电冰箱启动到正常运行的过程中，启动绕组功率变小，运行绕组功率不变 高考 资源网解题思路 比较刚启动和正常运行时在
4、启动绕组和运行绕组中电流的变化即可判断出耗电量的变化和功率的变化解答D在工作电压一定时，刚启动时，PTC元件温度较低，电阻较小，通过的电流较大，启动绕组功率较大，当电机正常运行时，PTC元件温度较高，电阻很大，通过的电流很小，启动绕组功率较小，而运行绕组两端电压恒定，故其电流不变，功率不变，综上所述可知本题答案为D选项4如图922所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计，不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流最小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力值若滑动变阻器上A
5、、B间距为L，最大阻值等于定值电阻R0的阻值，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为愚，则所称重物的重力G与电流大小J的关系为 ( ) BG=KL DG=kIL 高考 资源网解题思路 先找出重物的重量G同变阻器的阻值 R的关系，再由闭合电路的欧姆定律确定电流I同R的关系，即可得出G同I的关系 解答A电子地磅上有重物时，G=kx，变阻器在电路中的有效电阻 ，又因为 ，所以 ，整理得G= ，A正确5如图923(甲)所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图，薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4如图923(乙)，左边是它的侧面图，这4个电阻连接成电路如图(丙)所示试回答下列问题：
6、(1)开始时金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系?(2)当0点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻大小如何变化?(3)电阻变化后，电路的A、B两点哪点电势高?它为什么能用来测量血压? 高考 资源网解题思路 由串并联电路中电压、电流的分配与电阻的关系确定R1、R2、R3、R4；的相互关系，由电阻定律确定R1、R2、R3、R4；的大小变化，由电势与电势差的关系确定A、B两点电势的高低 解答 (1)电压表示数表明A、B两点电势相等，有 即 ，得 (2)当0点加垂直于金属片的压力后，金属片发生形变，由于电阻是固定在金属片上的，因此R1、R
7、4被拉长， R2、R3被拉宽，即R1、R4的阻值增大，R2、R3的阻值减小，这时A、B两点电势不再相等(3)电阻增大，电压降增大，电阻减小，电压降减小，所以A点电压将高于B点血压越高，压力F越大，金属片形变越显著，电阻变化越大，因而电压表示数越大，于是就能根据电压表示数的大小来测量血压的高低6如图924是一测速计原理图，滑动触头P与某运动的物体相连，当P匀速滑动时，灵敏电流计中有一定的电流通过，从灵敏电流计示数可得运动物体的速度，已知电源的电动势E=4 V，内阻r=10,AB为粗细均匀的电阻丝，阻值R=30，长度L=30 cm，电容器的电容C=50F，观测得灵敏电流计的示数为I=0.05 mA
8、，方向由M流向N，试求运动物体的速度大小和方向 高考 资源网解题思路 当P滑动时，电容器两极板的电压变化，电容器充电或放电，通过灵敏电流计的电流即为充电或放电电流，其大小由电容器电容C及两板电压Uc变化快慢决定，Uc变化的快慢又与P的移动速度有关 解答由图知电容器左板带正电，右板带负电，电流方向由M流向N，电容器充电，板间电压增大，P向左运动 设经t时间，P运动的距为vt ，Uc的变化量 充电电流 得 代入数据解得v=0.1 m/s规律总结(1)对电路动态问题的分析，首先要清楚一点，无论电路怎样变化，电源的电动势和内电阻是不变的，其次要分清电路结构，按照一定的思路(程序)进行分析：从局部某一电
9、阻的变化，确定总电阻的变化，利用闭合电路的欧姆定律确定总电流、路端电压的变化，再逐步分析局部电流、电压及电功率的变化这就要求灵活的选用公式，每推导一步都要有确切的依据 (2)欧姆定律只适用于纯电阻电路，对菲纯电阻的闭合电路欧姆定律不适用，而常用的变形式：U=E-Ir(其中U为电源的路端电压)既适用于外电路为纯电阻的闭合电路，也适用于外电路为菲纯电阻的闭合电路，但前提是知道闭合电路中的电流这类题目注意和能量的观点、串并联特点相结合 (3)探究开放应用型试题涉及新课标，综合性强，主要考查综合分析能力、运用知识解决实际问题的能力具体高考 资源网解题时，要依据实际情况，在分析好电路结构、运用好电路知识
10、，充分运用各部分知识的同时，要特别注意学科内综合，一定要找出各部分知识相结合的内容，这往往是突破点 (4)处理含有电容器的直流电路问题，关键是要弄清楚电路结构，确定电容器两极板间电压及电压的变化，就可以计算出电容器的带电量或带电量的变化由于电路稳定时，电容器两极板间形成匀强电场，因而可以和带电粒子在板间的运动结合起来对于电容电量变化的问题，还要注意极板电性的正负要分析清电容器两端的电势高低，分析全过程电势变化等综合问题2研究末知元件的导电规律1. 影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少某课题研究组在研究某种导电材
11、料的用电器Z的导电规律时，利用如图925甲的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示：U(V)0.400.600.801.0O1.201.501.60I(A)0.200.450.801.251.802.813.20(1)根据表中数据，判断用电器Z可能属于上述哪类材料?(2)把用电器Z接入图925乙所示的电路中，电流表的读数为1.8 A，电池的电动势为3 V，内阻不计，试求电阻R的电功率；(3)根据表中的数据找出该用电器Z的电流随电压变化的规律是I=kUN，试求出n和k的数值，并写出k的单位 高考 资源网解题思路依据题目所提供的信息和电路知识求解 解答(1)根据表中所提供数据，算出通过电流时用电器
12、Z的电阻，可知电流越大，用电器Z的温度越高，其电阻越小，故用电器Z可能属于半导体 (2)查表I=1.8A时，Z的电压为1.2V， (3)任选两组数据可列出 0.8=0.8nk。 1.25=k1n， 解得n=2，k=1.25， 是的单位为A/V2.2.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流与电压)：I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.200.400.600.801.0O1.201.401.601.802.0O 在图926中画出小灯泡的U-I曲线 如果本题实验中测得电池的电动势是1.5 V，内阻是2.0问：将本题中的小灯泡接在该电池两端，小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第小题的方格图中)高考 资源网解题思路利用图线来解决实际问题ks5u高考资 源网解析(1)灯泡的U-I曲线为图927中曲线(2)作出U=E-Ir图线，可得小灯泡工作电流为0.35 A，工作电压为0.8V，因此小灯泡实际功率为0.28W规律总结此类问题应以电路知识、试验数据为依据，分析出所用知识之间的关系，关键是把已有知识和题目中的具体信息相结合.w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u
