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八上科学大专题：电学培优
模块一：电路动态变化
例题1.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关So, 滑动变阻器R 的滑片向右移动的过程中，下列 说法正确的是( )
A.断开开关S, 若甲、乙均为电流表，则两表示数均变小
B.闭合开关S, 若甲、乙均为电压表，则两表示数均变小
C.断开开关S, 若甲、乙均为电流表，则乙示数不变，甲示数变大
D.闭合开关S, 若甲、乙均为电压表，则甲示数不变，乙示数变大
变式1.在如图所示的电路中，将开关S 闭合时，电流表示数 ,电压表示数 (均选填“变 大”、“变小”或“不变”)。
例题2.如图所示，电源电压不变，闭合开关S, 当滑动变阻器滑片P 向左移动时( )
A.电流表A 示数变小，电压表 V示数变小 B.电流表A 示数变大，电压表 V示数变大
C.电压表V示数与电流表A 示数比值不变 D.电压表 V示数与电流表A2示数比值变小
变式2.如图所示，R 、R 均为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S 、S ，两电表均有示数；再断开 S , 则电压表示数 ,电压表与电流表示数之比 。(选填“变大”“变小”“不变”)
变式3：在如图所示的电路中，当变阻器的滑片P从a端移向b端时，电表示数的变化情况是（ ）
电流表示数减小，电压表示数增大 B.电流表示数增大，电压表示数减小
C.电流表示数先增大后减小，电压表示数先减小后增大
D.电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小
练习1.如图甲所示，小明设计了一种测温电路。电源电压为6V 且保持不变， Ro 是定值电阻， Rt 是 热敏电阻其阻值随温度变化的图象如图乙所示，电流表选用“0～0.6A” 的量程。闭合开关后，当环境温度 是40℃时，电流表的示数为0.2A. 下列说法正确的是( )
A. 热敏电阻Rt 阻值随温度的升高而增大
B. 当环境温度升高时，电流表的示数变小
C. 环境温度是40℃时，热敏电阻R 的阻值为20Ω
D. 定值电阻Ro的阻值为5Ω
练习2.如图是电子秤的工作原理图。电子秤的示数表是由电流表改装的，R 是一根长6cm, 阻值15Ω的均匀电阻丝，滑片P 在 a 端时，电流表示数为0.15A; 在 b 端时，电流表示数为0.6A, 弹簧c 受到压力F 与压缩量△L 的关系如图所示。挂钩的重力不计，不称重物时滑片P 刚好在电阻丝的a 端， 所称物重最大时P 在 b 端，电路中电源电压不变下列判断正确的是( )
A.R 阻值为6Ω B. 电源电压为6V
C. 当电子秤示数为2kg 时，电路中的电流为0.3A D. 当电子秤示数为4kg时，电路中的电流为0.3A
模块二：改装表刻度是否均匀判定
例题1 . 如图所示， AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路， R 为定值电阻，当闭合 开 关S,A板上受到的压力F增大时，下列判断正确的是( )
A.电流表示数减小，电压表的示数减小 B.电流表示数增大，电压表的示数增大
C.将电流表当作压力表，刻度是不均匀的 D.将电压表当作压力表，刻度是均匀的
例题2 . 在如图所示的电子压力计中，滑动变阻器滑片P 与弹簧上端固定在一起，弹簧的压缩长度与受到的压力大小成正比，滑动变阻器PB段电阻为R, 闭合开关S后 ( )
A.电路中电流表的读数随压力的增大而增大B.电路中电压表的读数随压力的增大而增大
C.滑动变阻器PB 段 R 的阻值随压力增大而增大D.把电压表改成压力计时表盘刻度均匀
变式1 . 如图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图，身高仪都由电压表改装而成。能实现身 高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是( )
A.
B.
C. D.
变 式 2 .如图所示，坐位体前屈是常见的体育项目。学校物理兴趣小组的同学，对体前屈装置进行了 改进，通过电表示数变化知道成绩情况。当连续推动挡板，使挡板移动相同距离，电表刻度变化也相同的 电 路 是 ( )
【拓展培优】改装表刻度是否均匀判定
1.小科设计了一种测量温度的电路，如图所示，电源电压恒为12V,Ro=5Ω,Rt 为热敏电阻，图乙表示其阻值随温度变化的图象，电流表量程为“0～0.6A”。下列对此电路分析正确的是（ ）
A. 电流表零刻度对应的温度为0℃
B. 该电路最高能测量的温度为100℃
C. 该温度表表盘上的刻度是均匀的
D. 若要提高测量的温度范围，可适当增大Ro的阻值
2. 小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图1所示，把电阻 丝EF 弯成半圆形(电阻丝的电阻与其长度成正比),0为圆心，OP为一能够绕圆心0转动的金属滑片， P 与 EF 接触良好。如图2所示，A 为电流表(可选择A : 量程为100mA、内阻r1=4Ω 或A : 量程为20mA、内阻r =18Ω);R为滑动变阻器，阻值变化范围为0～100Ω,保护电阻Ro=40Ω, 理想电源电压U=1.5V不变，电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。
图1
图2
选择合适的电流表，把E 、O两个接线柱分别与M 、N 相接，为了从电流表上直接读出OP的旋转角 度。请完成以下内容：
(1)连接好电路后，将OP 转到E 端，闭合开关S, 再调节滑动变阻器R 使电流表示数为最大刻度值， 此时电流表指针所指位置处标注的读数是0度。则电流表应选择 (选填 “A ” 或 “A2”)
(2)保持滑动变阻器滑片位置不变，把OP转到F端，电流表的示数为7.5mA, 此时电流表指针所指 的位置处标注的读数是180度，则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是 度；电流表刻度值为 mA处，应标注的读数是36度。
(3)在完成其它标注后，小王同学发现表盘新的刻度值不均匀，为帮她解决这个问题，同学们用理想 电压表设计了如下四个改进的电路，其中可行的两个是 。
A
B
C
D
模块三：滑动变阻器U-I和 I-U 图像
例题1.如图甲所示，电源电压恒定， Ro为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a 端滑到b 端的过程中， 电压表示数U 与电流表示数I 间的关系图象如图乙所示。则：
(1)滑动变阻器R 的最大阻值为
(2)Ro的阻值为 ,电源电压为
例题2. 图甲中电源恒定，Ro 为定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器的滑片从a 端滑到b 端的过程 中，电流表示数I 与电压表示数U 的关系图象如图乙所示，则定值电阻R0=______,电源电压U=__________
变式1.如图1所示电路，电源电压保持不变，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 “U-I”关系图象如图2所示。则定值电阻R0=______,电源电压U=__________,滑动变阻器变化范围为________________
模块四：电学元件替换类专题
例题1.如图所示电路中，电源电压保持不变，R 和 R 为定值电阻，R的阻值为20Ω。闭合开关S 后 ， 电流表A 和A 的示数分别为0.9A 和0.6A. 现用一定值电阻Ro替换R 或R 中的一个，使替换前后仅一个 电流表示数变化了0.1A. 则下列判断中正确的是( )
A. 电源电压是12V B.R 的阻值是20Ω
C.Ro 的阻值是12Ω或30Ω D.Ro 的阻值是15Ω或30Ω
变 式 1.在 所示的电路中，电源电压为9V,电阻R1的阻值为10Ω。闭合电键S,电压表的示数为 5V。
①求电阻R 两端的电压 U 。
②求通过电阻R 的电 流I 。
③现用电阻Ro 替换电阻R 、R 中的一个，替换后，发现两电表的示数均变大，且电流表指针正好达 到某量程的最大值，如图 所示。请判断被电阻Ro 所替换的电阻，并求出电阻Ro 的阻值。
模块五：灯泡I-U 曲线图像
例题1 .灯泡L的电流随电压变化的图象如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S, 电流表示数为0.25A, 则电源电压是 V; 再闭合开关S , 电流表的示数变化了0.1A, 则 R的阻值是 Ω
变式1 .小灯泡L 的 I-U图象如图甲，把小灯泡接入图乙的电路中，先将滑动变阻器的滑片P 移至B 端，闭合开关S, 电压表示数为3V; 再将滑片P向左移动直到电压表示电压表示数为6V, 此时小灯泡L 刚好正常发光。已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“20Ω 2A”,则电源电压为 V; 小灯泡 正常发光时，滑动变阻器接入阻值为 Ω.
变式2 . 已知灯泡L 和 L2的电流随电压变化的图象如图乙所示，将它们按图甲所示接入电路中。当开 关S 和S 都闭合时，电流表的示数为1.0A. 则电源电压为 V, 这时L1和 L 的电阻之比是 ,
模块六：特殊方法测电阻
例题1 .小妍在测电阻Rx阻值的实验中，用甲图测小灯泡电阻。灯泡正常发光的电压为2.5V.
(1)小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，此时电流表的示数为 A, 小灯泡电阻为 Ω;
(2)若闭合开关，电流表和电压表的指针都发生偏转，而小灯泡不亮。其可能原因是 (说出 一种即可);
(3)将小灯泡换成定值电阻，滑片 P 移动到某一位置时，分别读出两表的示数为U 和I, 写 出Rx的 数学表达式：Rx= ;实验中进行多次测量并求平均值的目的是：
(4)若一个电表发生故障，但有已知的定值电阻R 可提供的情况下，电路中不能测出Rx阻值的是 Ω
变式1 . 某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，Ro是已知阻值的定值电阻。在实验 中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx 阻值的电路是( )
① ② ③ ④
A. 只 有 ① B. 只 有 ② ③ C. 只 有 ① ② ③ D.①②③④
模块七：电学元件取值范围
例题1 . 如图电路，灯L 上标有“3V 0.9W” 的字样，小灯泡电阻不随温度改变，滑动变阻器R 上标 有“50Ω 1A” 的字样，电压表量程为0～3V, 电流表上标有0～0.6A. 若电源电压为4.5V, 为了保证电路 中各元件安全工作，电路中的最大电流是 A, 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 Ω
例题2 . 如图所示的电路，电源电压U=4.5V 且保持不变，RI=5Ω,R 标有“50Ω 0.5A” 字样的滑动变 阻器，电流表的量程为0-0.6A, 电压表的量程为0～3V, 则：
(1)在接入电路之前，滑动变阻器R 两端允许加载的最大电压是多少
(2)为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的
变式1 . 为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图 所示，其中定值电阻R =5Ω, 电源电压恒为4.5V,R 的规格为“15Ω 0.5A”, 电压表量程为0～3V, 电流表量程为0～0.6A。
(1)R 在电路中的作用是 Ω
(2)当被测身高增加时，电流表的示数 ,电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不 变”)。
(3)当变阻器R 接入电路的阻值是6.25Ω时，电流表的示数为 A。
(4)为了保证电路中各元件安全工作，变阻器接入电路的阻值范围是多少

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