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物理篇:电学专题复习2 北京四中网校物理组编写

来源:柳州晚报 2018-05-19 12:19   https://www.yybnet.net/

电学内容在每年的中考中都有相当大的比分,题型涉及选择题、填空题、实验题和解答题,也有条件开放、结论开放的探索题等新题型,它既是中学物理的重点内容,也是学生在学习过程中特别是在运用电学知识解决实际问题时的难点。

一、要点梳理

5、电阻和变阻器

(1)决定电阻大小的因素

导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积还受到温度的影响。

(2)滑动变阻器的使用:

①能使变阻器电阻变化的接法有4种(“一上一下”);

②不能使变阻器电阻变化的接法有2种,其中“同下”电阻总是很大,而“同上”电阻总是很小。

③“看下不看上”滑片越靠近下端的接线柱,接入电路的电阻越小。

6、欧姆定律:

(1)同体性:使用欧姆定律公式公式时,应注意公式中I、U、R应该对应同一段导体或者同一段电路,即满足“同体性”。(2)同时性:公式中I、U、R除满足公式中的“同体性”之外,还应是同一段导体在同一时刻的电流,电压,电阻。即满足同时性。(3)欧姆定律公式变形: 公式

它反映了电阻可用导体两端电压和导体中的电流的比值表示,但是因为电阻是导体本身的一种性质,因此它既不和U成正比,也不和I成反比,这一点和欧姆定律有明显区别。

(4)电阻的测量—伏安法测电阻

实验过程中的注意事项:

A.连接电路时开关应断开。

B.电路连好,开关闭合前,应使滑片位于变阻器的最大值处,使它处于使电路中电流最小的位置。

C.本实验要测量多次,达到减小实验误差的目的。

D.实验完毕后,不要忘记整理器材。

E.要注意电表量程的选择。

(5)串联并联电路的特点

以两个电阻R1和R2串联和并联为例

公式

二、题型解读

考例:如图所示,用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的方案是()

公式 公式 公式 公式

【思路点拨】灯泡和滑动变阻器串联在电路中,移动滑片,改变连入电路的电阻,改变电路中灯泡的电流,能调节灯泡的亮度。灯泡和滑动变阻器并联时,移动滑片,不能改变灯泡的电流,不能调节灯泡的亮度。

【答案】C

【解析】灯泡被导线短路,灯泡不亮,滑动变阻器不能调节灯泡的亮度,A不符合题意;滑动变阻器接入下半段,灯泡和滑动变阻器的下半段是并联的,滑动变阻器不能改变灯泡的亮度,B不符合题意。滑动变阻器和灯泡是串联的,移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电阻,改变电路中的电流,改变灯泡的亮度,C符合题意;灯泡和滑动变阻器都被导线短路,灯泡不能发光,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度,D不符合题意。

【总结升华】滑动变阻器和灯泡串联时才能改变灯泡的亮度。掌握滑动变阻器连入电路的部分,才能具体判断灯泡亮度的变化情况。

考例:在探究“用滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中,小王把开关、小灯泡、滑动变阻器、电源用导线连接好后,闭合开关,小灯泡亮了;他想改变小灯泡的亮度;但无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡的亮度就是不变。

请你指出小王在实验中关于滑动变阻器的连接可能存在的两种错误方式:

①__________;

②__________。

【思路点拨】(1)当无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡的亮度就是不变时,滑动变阻器就成了定值电阻,当导线都接了滑动变阻器的上接线柱时,阻值最小,当导线都接了滑动变阻器的下接线柱时,阻值最大。

(2)要想使滑动变阻器能改变小灯泡的亮度,有4种接法,都是滑动变阻器的接线柱一上一下接到电路中。

【答案】①导线都接在上面的接线柱上;②导线都接在下面的接线柱上。

【解析】滑动的变阻器结构如图所示:

公式

它有四个接线柱,如接在CD上,电阻最小且不可调,接在AB上电阻最大切不可调。

【总结升华】滑动变阻器的正确使用方法:

ⅰ、闭合开关前,阻值调到最大;

ⅱ、四个接线柱要“一上一下”;

ⅲ、阻值大小只由下面接线柱与划片P之间的长度决定,与上面的接线柱无关。

考例:(多选)关于电流跟电压和电阻关系,下列说法中正确的是()

A.电阻越大,电流越小;电压越大,电流越大

B.导体两端的电压越高,通过这段导体的电流就越大

C.在电压不变的情况下,导体中的电流越大,导体的电阻越小

D.在电压一定的情况下,导体电阻越小,电流就越大

【思路点拨】(1)欧姆定律的内容:一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比;(2)电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。

【答案】BD

【解析】(1)由欧姆定律的内容可知:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故A错误,BD正确;(2)电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,故C错误;故选BD。

【总结升华】本题考查了学生对欧姆定律内容及其变形式的理解和掌握,要注意电流跟电压成正比、电流跟电阻成反比都是有条件的。

考例:在我国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,它的原理如图所示。图中R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的电阻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()

公式

A.电流表示数不变

B.电流表示数变大

C.传感器R2两端的电压变大

D.定值电阻R1两端的电压不变

【思路点拨】由电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电流表测量电路中的电流;如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则酒精气体传感器R2的电阻越小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化。

【答案】B

【解析】由电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电流表测量电路中的电流;

如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则酒精气体传感器 R2的电阻越小,电路的总电阻变小;

根据 公式可知,电路中电流变大,即电流表的示数变大,故A不正确、B正确;

根据 U=IR可知,定值电阻两端的电压变大,故D不正确;

根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知, R2两端的电压变小,故C不正确。

【总结升华】解本题的关键是由题干获取酒精气体传感器特性的信息:酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小。

考例:如图所示,电源电压保持不变,当电键S闭合,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是()

公式

A.V1示数减小,V2的示数增大

B.V1示数增大,V2的示数增大

C.V1示数减小,V2的示数减小

D.V1示数增大,V2的示数减小

【思路点拨】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测滑动变阻器两端的电压;根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点确定滑动变阻器两端的电压变化。

【答案】A

【解析】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测滑动变阻器两端的电压;

当滑片 P向右滑动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;

根据 公式可知,电路中的电流变小;

根据 U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小;

根据串联电路总电压等于各支路电压之和可知,滑动变阻器两端的电压变大,即 V2两端的电压变大。

【总结升华】本题考查了滑动变阻器对电压表的影响,解决此类问题要判断滑动变阻器在电路中电阻的变化,再利用并联电路的特点和欧姆定律来判断电压和电流的变化。

考例:如图所示,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,求:(1)通过电阻R2的电流;(2)电源电压;(3)电阻R2的阻值。公式

【思路点拨】(1)由图可知两电阻并联,A1测量流过R1的电流,A测量干路电流,则由并联电路的电流规律可求得通过R2的电流;

(2)因两电阻并联在电源两端,故由欧姆定律求得R1两端的电压即为电源电压;

(3)利用求出的电源电压及通过R2中的电流,由欧姆定律可求得R2的阻值。

【答案与解析】由图知R1、、R2并联,A1测R1的电流,A测干路的电流,由并联电路特点和欧姆定律可知。

(1)I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A;

(2)U=I1R1=0.3A×10Ω=3V;

(3)R2=U/I2=3V/0.2A=15Ω。

【总结升华】本题考查并联电路的电压、电流规律及欧姆定律的应用,以上内容均为考查的重点及热点,要求能做到熟练应用。

考例:电源电压为4V且保持不变,虚线框内的电路中接有两个阻值均为R的电阻,当开关S由闭合到断开时,电流表示数减小了0.5A,试在虚线框内画出电阻的一种可能的连接电路图,并标出相应的R的值。公式

【思路点拨】根据串并联电路的设计思路进行分析,即开关闭合到断开,电流表的示数减小,说明电路的总电阻减小,设计符合要求的电路即可。

利用 公式表示出电流值,然后根据两次电流之差等于0.5A即可求出电阻的阻值。

【答案】

公式公式

【解析】本题因只有两个电阻,所以只能是两个电阻串联和并联,因为由闭合到断开时,电流表示数减小,(1)可以以为是并联断开了一个支路,且减小的电流就是该支路的电流,所以该支路的电阻公式。

(2)也可以认为是串联电路,使其中一个电阻短路,则 公式,把电源电压 U=4V 代入得, R=4Ω。

【总结升华】本题属于暗箱题,考查有关串、并联电路和欧姆定律的知识,解决的方法一般由题目提供的信息对电路进行判断、猜测和尝试。

解题过程中,学生往往不明确串、并联电路的特点,所以找不到解题的思路,不明确电流表示数减小的含义,所以不能计算电阻R的数值。

考例:学习了欧姆定律之后,老师请同学设计一个测未知电阻Rx的电路,其中一个同学设计的电路如图所示,R0为已知阻值的电阻,当S闭合,S1断开时,电流表读数为I;当S、S1都闭合时,电流表读数为I1。

公式

(1)请写出Rx的表达式。

(2)请任选器材,设计一种不同于该组同学设计的测量电路,画出电路图。

(3)比较两个电路图,说一说你设计的电路图的优缺点。

【思路点拨】(1)由并联电路的特点可知R0上的电压与RX上电压相同,则由欧姆定律可求得阻值。

(2)可以利用欧姆定律测电阻,由电压表测得电压,由电流表测得电流,则由公式可以求得电阻。

【答案】(1)公式

(2)如图:公式

(3)起到了保护电路的作用。并且可以多测几次取平均值。

【解析】(1)由题意得电源电压U=IR0,当S,S1都闭合时,Rx与R0并联,通过Rx的电流为I1-I,因此

公式。

(2)该电路图只能测一次Rx的值,并且没有对电路加以保护,可以选用伏安法测电阻。

【总结升华】伏安法测电阻的原理是欧姆定律,不论用哪种特殊的方法测未知电阻,都要测出或算出未知电阻两端的电压Ux。测出或算出通过未知电阻的电流Ix,再由公式公式算出待测电阻Rx的值。

友情提醒

策划:赖柱武

每周中考各科目复习模拟题依次排序如下:星期一(政史),星期二(化学),星期三(语文),星期四(英语),星期五(数学),星期六(物理),敬请关注。

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