張虎崗
考情分析
分析近年來中考試卷,本專題的考查熱點(diǎn)有“一個(gè)物理量,二種儀器,三個(gè)探究”。具體如下:
(1)一個(gè)物理量:電阻。涉及的考點(diǎn)有電阻的單位、影響導(dǎo)體電阻的因素,以填空題、選擇題為主。
(2)兩種儀器:電壓表和滑動(dòng)變阻器。涉及的考點(diǎn)有電壓表的連接與讀數(shù)、利用電壓表判斷電路故障、滑動(dòng)變阻器的工作原理及正確接法、利用滑動(dòng)變阻器改變電路中電流。題型主要包括填空題、選擇題和實(shí)驗(yàn)探究題。電壓表和滑動(dòng)變阻器接法與使用,經(jīng)常出現(xiàn)在“探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”“測(cè)量電阻”“測(cè)量電功率”等電學(xué)重要實(shí)驗(yàn)之中。
(3)三個(gè)探究:探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律、探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律、探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素。這些探究大多以教材實(shí)驗(yàn)為載體,考查實(shí)驗(yàn)器材的選擇、研究方法的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)故障的分析以及對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的評(píng)估等。題型主要為實(shí)驗(yàn)探究題。
典例分析
考點(diǎn)一電壓及其測(cè)量
【例1】(2016·巴中)如所示,在下面的電路中,閉合開關(guān)S,能用電壓表測(cè)量L2兩端電壓的是()
解析:在四個(gè)電路中,L1、L2均為串聯(lián)。圖A、B、D中電壓表并聯(lián)在L1的兩端,測(cè)量的是L1兩端電壓,不符合題意;圖C中,電壓表并聯(lián)在L2的兩端,測(cè)量的是L2兩端電壓,符合題意。
答案:C
【歸納總結(jié)】(1)電壓表是測(cè)量電路兩端電壓的儀表,在電路中用符號(hào)○V表示;(2)使用電壓表前應(yīng)認(rèn)清所選量程每大格與每小格表示的電壓值,并將指針“調(diào)零”;接入電路時(shí),電壓表應(yīng)與被測(cè)電路并聯(lián),且讓電流從“+”接線柱流入,“-”接線柱流出;所測(cè)電壓不能超過所選的量程;若不能估計(jì)被測(cè)電壓的大小,可采用“試觸法”選擇合適的量程;(3)實(shí)驗(yàn)室中所用的電壓表有三個(gè)接線柱,兩個(gè)量程。如果選擇0~3 V的量程,則一大格表示1 V,一小格表示0.1 V;如果選擇0~15 V的量程,則一大格表示5 V,一小格表示0.5 V。
【拓展延伸】(1)在測(cè)量時(shí)要注意選擇合適的量程,選擇的原則是:在所測(cè)電壓不能超過電壓表的量程的情況下,盡可能選擇較小的量程,這樣得出的測(cè)量值準(zhǔn)確度較高;(2)讀數(shù)時(shí),一定要先看所選的量程;(3)閉合開關(guān)后,若指針向反方向偏轉(zhuǎn),說明“+”“-”接線柱接反了。
跟蹤練習(xí)1
1.(2016·廣安)現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開電了,為了安全用電,我們對(duì)生活中一些“電”常識(shí)的了解必不可少。下列有關(guān)常見電壓值的表述,錯(cuò)誤的是()
A.一節(jié)干電池的電壓是1.5 V
B.家庭電路的電壓是220 V
C.手機(jī)電池電壓是3.7 V
D.對(duì)人體安全的電壓是36 V
2.(2016·菏澤)番茄水果電池也能讓燈泡亮起來,如所示。
(1)水果電池的能的轉(zhuǎn)化過程是能轉(zhuǎn)化為電能。
(2)能源危機(jī)讓電動(dòng)汽車成為汽車行業(yè)的“新寵”,電動(dòng)汽車的競(jìng)爭(zhēng)演變成了“新型電池”的競(jìng)爭(zhēng),目前家用電動(dòng)汽車使用的都是充電電池。受水果電池的啟發(fā),大膽設(shè)想:依據(jù)“水果電池的發(fā)電原理”,給電動(dòng)汽車發(fā)明一個(gè)“不用充電、自身發(fā)電”的“新型電池”。簡(jiǎn)要寫出你的設(shè)想。
3.(雙選)如所示,是選用電壓表“0~3 V”后測(cè)量某段電路兩端電壓時(shí)電壓表的表盤。下列說法正確是()
A.電壓表要與被測(cè)用電器并聯(lián)
B.此時(shí)電壓表的示數(shù)為2.5 V
C.若只換用另一量程,電壓表示數(shù)為12.5 V
D.若只換用另一量程,電壓表指針會(huì)反偏
考點(diǎn)二串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
【例2】(2016·宜昌)如所示,電路中開關(guān)閉合后兩燈發(fā)光。以下說法正確的是()
A.電壓表V的示數(shù)一定等于V1的示數(shù)
B.電壓表V的示數(shù)一定大于V1的示數(shù)
C.電流表A的示數(shù)一定等于A1的示數(shù)
D.電壓表A的示數(shù)一定等于A1的示數(shù)的2倍
解析:由圖可知,L1、L2并聯(lián),電流表A1測(cè)通過L1的電流,電流表A測(cè)干路中電流,電壓表V測(cè)電源電壓,電壓表V1測(cè)L1兩端電壓。因?yàn)閁1=U2=U,所以兩個(gè)電壓表示數(shù)相等,故A項(xiàng)說法正確,B項(xiàng)說法錯(cuò)誤。因?yàn)镮=I1+I2,但I(xiàn)1不一定等于I2,所以雖然I>I1,但不一定等于2I1,故C、D項(xiàng)說法錯(cuò)誤。
答案:A
【歸納總結(jié)】在串聯(lián)電路中,電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和;在并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓都相等。
【易錯(cuò)點(diǎn)撥】在串聯(lián)電路中,各串聯(lián)用電器兩端電壓可能相等,也可能不相等;在并聯(lián)電路中,各并聯(lián)用電器兩端的電壓一定相等。
跟蹤練習(xí)2
1.如所示的電路,開關(guān)閉合后,電壓表○V1的示數(shù)是1.5 V,○V2的示數(shù)是4.5 V,則電源電壓是()
A.1.5 VB.3 V
C.4.5 VD.6 V
2.(2015·南充)如(a)所示電路中,當(dāng)閉合開關(guān)后,兩只電壓表的指針偏轉(zhuǎn)均如圖(b)所示,則電阻R1和R2兩端的電壓分別為()
A.6 V1.5 V
B.7.5 V1.5 V
C.1.5 V7.5 V
D.1.5 V6 V
考點(diǎn)三電阻及其影響因素
【例3】(2016·天津)將一根金屬導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)后,其電阻()
A.變大B.變小
C.不變D.無法判斷
解析:將金屬導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)后,其橫截面積也會(huì)變小。在導(dǎo)體材料不變時(shí),導(dǎo)體橫截面積越小,長(zhǎng)度越長(zhǎng),電阻越大。
答案:A
【歸納總結(jié)】電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),導(dǎo)體電阻的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積,另外還和溫度有關(guān)。對(duì)于由同種材料制成的導(dǎo)體,其長(zhǎng)度越長(zhǎng),橫截面積越小,電阻越大;大多數(shù)金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大。
【易錯(cuò)點(diǎn)撥】(1)對(duì)于同一導(dǎo)體而言,若不考慮溫度對(duì)電阻的影響,其電阻值一般是固定不變的,這時(shí)的電阻即為定值電阻。若導(dǎo)體的長(zhǎng)度或橫截面積發(fā)生變化時(shí),其電阻也會(huì)隨之改變;(2)電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與是否有電流通過無關(guān),與兩端所加電壓大小無關(guān)。
跟蹤練習(xí)3
1.(2016·成都)下列因素中,對(duì)導(dǎo)體電阻大小有決定作用的是()
A.導(dǎo)體是否接入電路
B.導(dǎo)體兩端的電壓
C.通過導(dǎo)體的電流
D.導(dǎo)體的長(zhǎng)度
2.(2016·玉林)一段1 m長(zhǎng)的電阻絲,下列做法能使它的電阻增大的是()
A.對(duì)折
B.長(zhǎng)度拉伸為原來的2倍
C.剪掉一半
D.外表涂上絕緣材料
3.(雙選)為維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益,某技術(shù)監(jiān)督部門對(duì)市場(chǎng)上的電線產(chǎn)品進(jìn)行抽查,發(fā)現(xiàn)有一個(gè)品牌的銅芯電線不符合規(guī)格:①用鍍銅的鋁芯冒充銅芯;②電線直徑明顯比說明書上標(biāo)定的直徑要小。引起這種電線不符合規(guī)格的主要原因是()
A.電線的長(zhǎng)度引起電阻偏大
B.電線的橫截面積引起電阻偏大
C.電線的材料引起電阻偏大
D.電線的溫度引起電阻偏大
考點(diǎn)四滑動(dòng)變阻器的使用
【例4】(2016·黃岡)甲為某可調(diào)亮度臺(tái)燈,乙為其用于調(diào)光的電位器結(jié)構(gòu)圖,a、b、c是它的三個(gè)接線柱,a、c分別與弧形電阻絲的兩端相連,b與金屬滑片相連。轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,滑片在弧形電阻絲上同向滑動(dòng)即可調(diào)節(jié)燈泡亮度。下列分析正確的是()
A.電位器與燈泡并聯(lián)
B.電位器是通過改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度來改變燈泡亮度的
C.若只將a、c接入電路,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)燈泡變亮
D.若只將b、c接入電路,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)燈泡變暗
解析:電位器的實(shí)質(zhì)是滑動(dòng)變阻器,它與燈泡串聯(lián),通過改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)電路中的電流,從而改變燈泡亮度,故A項(xiàng)說法錯(cuò)誤,B項(xiàng)說法正確。若只將a、c接入電路,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)電位器連入電路中阻值不變,則電路中電流不變,燈泡亮度也不變,故C項(xiàng)說法錯(cuò)誤。若只將b、c接入電路,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)電位器連入電路中阻值變小,則電路中電流變大,燈泡變亮,故D項(xiàng)說法錯(cuò)誤。
答案:B
【歸納總結(jié)】(1)變阻器是通過改變連入電路中電阻線的長(zhǎng)度,從而改變其接入電路中的電阻,進(jìn)而改變電路中的電流。(2)使用前應(yīng)看清變阻器銘牌上所標(biāo)的最大電阻值和允許通過的最大電流值。(3)滑動(dòng)變阻器有四個(gè)接線柱,正確使用時(shí),應(yīng)在上、下各選一個(gè)接線柱接入電路;(4)在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處。
【名師點(diǎn)撥】(1)滑動(dòng)變阻器的正確接法是:一上一下;若兩上接入,接入電路中阻值為零;若兩下接入,接入電路的是定值電阻。(2)使用滑動(dòng)變阻器可以連續(xù)地改變電路中的電流,但是不能讀出連在電路中阻值的大?。皇褂秒娮柘淠茏x出連入電路中阻值的大小,但不能連續(xù)地改變電路中的電流的大小。
跟蹤練習(xí)4
1.(2016·新疆)如所示,當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小的是()
2.(2016·鄂州)在中,將電池、電流表、電壓表三個(gè)元件符號(hào)正確填進(jìn)電路的空白處,要求開關(guān)閉合后:(1)電流方向如所示;(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,小燈L變亮?xí)r,電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小。
考點(diǎn)五科學(xué)探究的能力與方法
【例5】(2016·棗莊)學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后,小明對(duì)影響電阻大小的部分因素進(jìn)行了探究,器材有:開關(guān)、電流表、干電池(電壓恒為1.5 V)各一個(gè),三根完全相同的合金絲,導(dǎo)線若干,連接如0甲所示的電路,小明將合金絲以不同方式分別接入電路A、B之間,閉合開關(guān)S后,記錄的數(shù)據(jù)如下表。
0根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),回答下列問題:
(1)0乙是將一根合金絲接入電路時(shí)電流表的讀數(shù),請(qǐng)將其填入表格中。
連接方式一根兩根串聯(lián)三根串聯(lián)兩根并聯(lián)三根并聯(lián)電流表讀數(shù)/A0.150.10.60.9(2)導(dǎo)體電阻的大小跟材料、長(zhǎng)度和橫截面積的關(guān)系。
A.電阻的大小與長(zhǎng)度的關(guān)系是:
;
B.電阻的大小與橫截面積的關(guān)系是:
。
(3)分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),還可以得出導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系:
。
(4)實(shí)驗(yàn)中一根合金絲的電阻為Ω,若該合金絲的橫截面積為1 mm2,則一根合金絲的長(zhǎng)度是m。(已知該合金絲長(zhǎng)1 m,橫截面積1 mm2的阻值為1 Ω)
解析:(1)電路中接入兩根合金絲,串聯(lián)時(shí)電流為0.15 A,并聯(lián)時(shí)電流為0.6 A,則接入一根金合絲時(shí),電流應(yīng)大于0.15 A小于0.6 A,由電流表示數(shù)可知,此時(shí)電流值為0.3 A。(2)電流表示數(shù)越大,說明接入電路中的電阻越小。比較一根、兩根串聯(lián)、三根串聯(lián)時(shí)電流表示數(shù)變化可知,在導(dǎo)體材料和橫截面積一定時(shí),電路中的電流與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成反比,由此可知,導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比。同理,比較一根、兩根并聯(lián)、三根并聯(lián)時(shí)電流表示數(shù)可知,在導(dǎo)體的材料和長(zhǎng)度一定時(shí),導(dǎo)體的電阻與橫截面積成反比。(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,導(dǎo)體的電阻增大到原來的幾倍,電流減小到原來的幾分之一,即在導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。(4)一根合金絲的電阻R=UI=1.5 V0.3 A=5 Ω。由電阻的大小與長(zhǎng)度的關(guān)系可知,一根合金絲的長(zhǎng)度是5×1 m=5 m。
答案:(1)0.3(2)A.在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時(shí),電阻大小跟長(zhǎng)度成正比B.在導(dǎo)體的材料和長(zhǎng)度相同時(shí),電阻大小跟橫截面積成反比(3)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比(4)55
【名師點(diǎn)撥】在探究多變量問題時(shí),要得到可信的結(jié)論,一定要使用控制變量法,將整個(gè)探究過程“化整為零”,最后再將各個(gè)結(jié)論歸納總結(jié)。
跟蹤練習(xí)5
1.(2016·樂山)現(xiàn)需要研究的課題有:①導(dǎo)體的電阻跟它的橫截面積的關(guān)系;②導(dǎo)體的電阻跟它的長(zhǎng)度的關(guān)系;③導(dǎo)體的電阻跟它的材料的關(guān)系。給出三根鎳鉻合金線a、b、c(其長(zhǎng)度關(guān)系la=lb>lc,橫截面積關(guān)系sa>sb=sc),電源、電流表、開關(guān)各一個(gè)、若干根導(dǎo)線,可以完成的研究課題是()
A.只有①B.只有②
C.①和②D.①、②和③
2.(2016·襄陽)在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,為了探究電阻大小跟導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系,應(yīng)該選擇材料和都相同、長(zhǎng)度不同的多根金屬絲,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示:
L/m0.30.40.50.60.70.8R/Ω2.12.83.54.24.95.6請(qǐng)你分析表中數(shù)據(jù),歸納出電阻R與導(dǎo)體長(zhǎng)度L的關(guān)系式:R=。
3.(雙選)如1所示是探究影響導(dǎo)體電阻大小因素的實(shí)驗(yàn)裝置(導(dǎo)線的數(shù)量及連接可改變),演示板上的金屬絲長(zhǎng)短粗細(xì)都相同,A、B和C都是鎳鉻絲、D是銅絲、E是鐵絲,下列說法正確的是()
1A.實(shí)驗(yàn)中,電流表示數(shù)越大說明電阻越小
B.該裝置無法研究電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系
C.在圖示情況下,將B接線柱處導(dǎo)線改接在C處,電流表示數(shù)將變大
D.在圖示情況下,連接B、C接線柱,電流表示數(shù)將變大
中考零距離
1.(2016·南京)電阻單位是為了紀(jì)念下列哪位物理學(xué)家而命名的()
A.牛頓B.歐姆
C.帕斯卡D.安培
2
2.(2015·吉林)如3所示,能正確地測(cè)出小燈泡L1兩端電壓的電路是()
33.(2016·河南)下列說法正確的是()
A.物理學(xué)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?/p>
B.導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積和電壓決定
C.導(dǎo)線用銅制造是利用了銅具有較好的導(dǎo)熱性
D.遙感衛(wèi)星利用物理輻射的紫外線拍攝地面情況
4.(2016·湘西)實(shí)驗(yàn)室里將一根粗細(xì)均勻的銅導(dǎo)線減去一半,那么剩下部分與原來比較電阻將()
A.不變B.變大
C.變小D.不能判定
45.(2016·吉林)如4所示的電路,電源電壓不變。閉合開關(guān)后,將滑動(dòng)變阻器的滑片向A端移動(dòng),小燈泡的亮度和電壓表的示數(shù)將( )
A.變亮、變小B.不變、變小
C.變暗、變大D.變亮、變大
56.(2016·邵陽)如5所示是握力計(jì)的原理圖。其中彈簧上端和滑動(dòng)變阻器的滑片P固定在一起,AB是可以自由拉伸的導(dǎo)線,R0是保護(hù)電阻,電流表的示數(shù)可以顯示握力的大小。閉合開關(guān),當(dāng)握力F增加時(shí),電流表的示數(shù)將()
A.變小B.變大
C.不變D.無法確定
67.(2016·成都A卷)如6所示的電路,閉合開關(guān)S,定值電阻R1與R2的連接方式是;電壓表測(cè)的是兩端的電壓。
78.(2016·金華)拓展性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)合作進(jìn)行探究“串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)”,設(shè)計(jì)了7電路,并連接了8中的電路。
(1)8的實(shí)驗(yàn)電路連接中有一處錯(cuò)誤,無法完成試驗(yàn),連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線是(填“a”“b”或“c”)。
89(2)正確連接后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了如9所示的曲線圖。
①9中甲、乙兩條曲線是根據(jù)7電路測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所繪制的曲線,其中與7電路中電壓表V1對(duì)應(yīng)的曲線是(填“甲”或“乙”)。
②已知電源電壓恒為6 V,根據(jù)探究目的分析9中的曲線,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
。
(3)拓展探究:同學(xué)們根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn),重新設(shè)計(jì)如電路(電源電壓未知),利用電壓表和定值電阻R0(已知阻值)測(cè)量未知定值電阻Rx的阻值,閉合開關(guān)S后,接下來的操作是(只需寫出操作過程和測(cè)量的科學(xué)量,不需寫出表達(dá)式)。
9.(2016·杭州)現(xiàn)有一個(gè)電壓表,若干導(dǎo)線、兩節(jié)干電池和一個(gè)開關(guān),請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來判斷兩段材料不同,長(zhǎng)度、橫截面積都相同的甲、乙合金絲電阻的大小。
(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
(2)說明實(shí)驗(yàn)的步驟以及需要測(cè)量的物理量。
(3)小金認(rèn)為,根據(jù)上述操作即可判斷這兩種材料導(dǎo)電性能的強(qiáng)弱,你認(rèn)為小金得出結(jié)論的依據(jù)是什么?(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)