初中物理電學(xué)六大專題分析

1、初中物理教研組初中物理教研組專題 電學(xué)題型一計算例一、（2010?南京）如如圖所示，電源電壓恒定.閉合開關(guān)Si、S2,電壓表示數(shù)為9V ,電流表示數(shù)為1.5A;斷開開關(guān)S2,電壓表示數(shù)為6V .則Ri和R2的阻值分別是（）思路：電學(xué)計算題中常常遇到一些電路保護(hù)問題,RQR電壓表、滑動變A、6, 2B、6, 3C、4, 2 D、4, 3解題思路：第一步：仔細(xì)審題，弄清四個問題。弄清電路結(jié)構(gòu)（串聯(lián)、并聯(lián)）；弄清各表（電流表、電壓表）測量對象；弄清滑動變阻器接入電路部分（一上一下）；弄清題目已知條件和物理過程（開 關(guān)通斷和滑片移動）。第二步；畫出等效電路。首先將因短路或開路等不工作的用電器刪除；進(jìn)一

2、步方便判斷， 可以將電壓表看做開路，電流表看做導(dǎo)線；明確電路結(jié)構(gòu)后，將對面的電表還原到位置，確定其 測量對象。第三步：進(jìn)行電路分析：根據(jù)相應(yīng)電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析（串聯(lián)電路電流處處相等、并 聯(lián)各支路電壓相等）；利用歐姆定律計算已知量和未知量的關(guān)系。例二、如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合后，滑動變阻器的滑片在 b端時，電壓表示數(shù)為9V,電流表示 數(shù)為0.15A;滑片P在中點(diǎn)C時電壓表的示數(shù)為6V。求：（1）滑動變阻器R1的最大阻值；（2）電源電壓和R2的阻值。gJJ©例三、某同學(xué)做電學(xué)實驗時，實驗電路如圖所示，已知他所用的電流表量程為 0至0.6A ,電壓表 的量程為0至3V,電源電壓為6V保持不

3、變，滑動變阻器的最大阻值為50,定值電阻R0為10, S閉合后，在實驗操作無誤的情況下，正確的說法是：A、電流表最大示數(shù)0.6AB、滑動變阻器消耗的最小功率為 0C、電壓表的最小示數(shù)為1VD、電阻R0消耗的最大功率為1.8W 阻器、燈泡等的保護(hù)。碰到這類問題時，充分運(yùn)用電學(xué)規(guī)律和數(shù)學(xué)中的不等式，一般會使問題得 到解決。題型二電路動態(tài)變化例四、如圖所示，閉合電鍵S,當(dāng)滑片向右移動時，請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化 ：電流 表的示數(shù)；電壓表的示數(shù)O （均選填“變大”、“不變”或“變小”）-®II解題思路（串聯(lián)）：1、先判斷電流表、電壓表所測的對象；2、根據(jù)滑動變阻器的滑片移動情況及串聯(lián)電

4、路電阻特點(diǎn)R總=R+R,判斷總電阻變化情況；3、根據(jù)I總=U總/R總，判斷電流的變化情況；4、先根據(jù)U=IIRI判斷定值電阻（小燈泡）兩端電壓的變化情況；5、最后根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn) U總=U+U2,判斷滑動變阻器兩端的電壓變化情況例五、如圖所示，閉合電鍵 S,當(dāng)滑片向右移動時，請判斷電流表和電壓表的示數(shù)變化：電流表 Ai的示數(shù);電流表 A 的示數(shù);電流表 A 的示數(shù);電壓表 Vi的示數(shù);電壓表V2的示數(shù)o （均選填“變大”、“不變”或“變小”）解題思路（并聯(lián)）：在并聯(lián)電路中分析電表示數(shù)變化時，由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓和電源電壓相等， 所以應(yīng)先考慮電壓表的示數(shù)不變。又因為并聯(lián)電路 各支路相

5、互獨(dú)立，互不影響，可根據(jù)歐姆定律分別 判斷各支路中電流的變化，再根據(jù)I總=+2分析得出干路中電流的變化，關(guān)鍵之處要畫出等效電 路圖分清電表所測的對象。題型三電路故障判斷電路故障-是指電路連接完成通電時，整個電路或部分電路不能正常工作。產(chǎn)生電路故障的主要原因有：元件本身存在問題，如元件內(nèi)部開路、短路; 電路導(dǎo)線接觸不良或斷開等； 連接錯誤（導(dǎo)線接用電器兩端短路）。做題思路：確定電路故障的性質(zhì)，即斷路還短路；確定電路故障發(fā)生的位置（1）電燈故障分析方法先分析電路連接方式，再根據(jù)題給條件確定故障是斷路還是短路 兩燈串聯(lián)時，如果只有一個燈不亮，則此燈一定是短路了； 如果兩燈都不亮，則電路一定是斷路了；

6、兩燈并聯(lián)，如果只有一燈不亮，則一定是這條支路斷路；如果兩燈都不亮，則-（2）電表示數(shù)變化故障分析方法首先正確分析電路中電壓表，電流表的測量對象，根據(jù)電表示數(shù)變化情況并結(jié)合串并 聯(lián)電路的特點(diǎn)分析電路故障原因。電壓表串聯(lián)接入電路中時，該部分電路斷路，但電壓表有 示數(shù)。此時與電壓表串聯(lián)的用電器視為導(dǎo)線（測電源電壓）。電流表有示數(shù)-故障是短路（串聯(lián)）無示數(shù)-故障是開路有示數(shù)-與之并聯(lián)部分開路（接點(diǎn)內(nèi)）電壓表或兩接點(diǎn)外某電器短路（并聯(lián)）無示數(shù)-與之并聯(lián)部分短路（接點(diǎn)內(nèi)）或兩接點(diǎn)外有開路（3）位置確定a. 開路故障區(qū)域判斷方法：導(dǎo)線法電流表法燈泡法電壓表法b. 局部短路故障區(qū)域的判斷方法 電壓表法例六、如

7、圖，閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn)；將燈L1和L2的位置互換后, 發(fā)現(xiàn)電流表指針仍不動，但電壓表卻有明顯偏轉(zhuǎn)。則該電路故障是（）A、只有L1開路B、只有L2開路C、L2和電流表都開路D、L1和電壓表都開路例七、如圖所示電路中，電源電壓不變，閉合開關(guān) S后，L1， L2都發(fā)光，一段時間后，其中 一燈突然熄滅，而電流表電壓表的示數(shù)都不變，產(chǎn)生這現(xiàn)象的原因是：（）A、燈L1知路；B、燈L2短路；C、燈L1開路；D、燈L2開路?！绢}目變式】如圖所示電路中，電源電壓保持不變， 路正常工作。一段時間后，其中一盞燈突然熄滅，兩 示數(shù)變小，另一只電表示數(shù)不變。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的可4立一當(dāng)開關(guān)S閉合

8、后，電 只電表中一只電表 能原因是：（）初中物理教研組A . L1開路B . L2開路C. L1短路D . L2短路故障分析：并聯(lián)電路，既然有一燈亮，說明這一燈亮的電路是通路的，那盞不亮的燈一定是開 路。(因為如果短路，會燒壞電源所有燈都不亮了)題型四電路設(shè)計例八、現(xiàn)有電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電表(2只)和燈泡(2只).請你設(shè)計兩只燈泡并聯(lián)使用 的電路，要求開關(guān)閉合能測出通過燈 L1的電流和電壓，以及電路的總電流和總電壓.要求：畫 出電路圖；用筆畫線代替導(dǎo)線連接好下圖實物電路.做題思路：通常情況下只要對照電路圖，從電源正極出發(fā)，逐個順次地將實物圖中的各元件 連接起來即可，而對于復(fù)雜的實物圖的連接，我

9、們可以分以下幾步完成：(1) 在電路圖中任選一條單一的回路，并對照這個回路在實物圖中將相應(yīng)的元件連接好。(2) 對照電路圖，把所選回路以外的元件分別補(bǔ)連到實物圖的相應(yīng)位置， 在連入回路以外的元 件時，要找出電路中電流的分流點(diǎn)和匯合點(diǎn)， 將回路以外的元件連接在兩點(diǎn)之間。 這里要特別注意 實物圖中元件的連接順序必須與電路圖中各元件的順序一致。(3) 般情況下，電壓表最后接入電路。小結(jié)：以上連接實物圖的方法，我們可以用一句話來概括：先找路、后連圖、再補(bǔ)漏。連接實 物圖時，導(dǎo)線不要交叉，導(dǎo)線的端點(diǎn)必須接在各元件的接線柱上。例九、某醫(yī)院要安裝一種呼喚電鈴，使各病床的病人均可單獨(dú)呼叫，只要一按床頭的開關(guān)，

10、值班室的電鈴就響，且與該病床相對應(yīng)的指示燈亮，請在圖中畫出正確的連接方法。1初中物理教研組做題思路：根據(jù)給定的器材和題目要求，確定符合要求的電路連接方式的用電器位置。（按照要求，例如甲床頭只要按自己的開關(guān)，則值班電鈴就響，與甲床對應(yīng)的指示燈就亮，可見，電源、開關(guān)、電鈴和指示燈四者應(yīng)連接成一閉合電路而乙床按其所對應(yīng)的開關(guān)時，則應(yīng)該 同樣有電鈴響，乙床的指示燈亮而甲床的指示燈不亮. 可見在總的電路中，應(yīng)該是將每個病床的開 關(guān)與其對應(yīng)的指示燈連接起來組成一條支路， 將所有這些支路關(guān)聯(lián)起來再與電源和電鈴串聯(lián)起來。）題型五測量未知電阻值（一）伏安法測電阻R推出團(tuán)1伏安法測電阻是初中物理中一個重要的實驗，

11、 本實驗可以利用電壓表和電流表分別測出未知電 阻RX的電壓、電流，再用歐姆定律的變形公式求出R X的阻值。由于電壓表也叫伏特表，電流表 也叫安培表，所以這種用電壓表、電流表測電阻的方法叫“伏安法”。1原理：由歐姆定律2.電路圖：（見圖1）3器材：小燈泡（2.5V）、電流表、電壓表、開關(guān)、電池阻（3V）、定值電阻（10）、滑 動變阻器、導(dǎo)線。4. 注意點(diǎn)：i連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器應(yīng)調(diào)到最大阻值處。ii滑動變阻器的作用：（1）保護(hù)電路;（2）改變小燈泡兩端的電壓和通過的電流。iii本實驗中多次測量的目的是：測出小燈泡在不同情況（亮度）下的電阻。5. 實驗步驟：（1）根據(jù)電路圖把實驗器材

12、擺好。（2）按電路圖連接電路。（在連接電路中應(yīng)注意的事項：在連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開。注意電壓表和電流表量程的選擇，“ +”、“ - ”接線柱?；瑒幼冏杵鞑捎谩耙簧弦幌隆苯臃ǎ]合開關(guān)前，滑片應(yīng)位于阻值 最大處。）（3）檢查無誤后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片（注意事項：移動要慢），分別使燈泡 暗紅（燈泡兩端電壓IV）、微弱發(fā)光（燈泡兩端電壓1.5V）、正常發(fā)光（燈泡兩端電壓 2.5V）， 測出對應(yīng)的電壓值和電流值，填入下面的表格中。實驗次數(shù)燈泡亮度電壓UN電流IzA電阻RZ 1燈絲暗紅2微弱發(fā)光3正常發(fā)光同時，在實驗過程中，用手感受燈泡在不同亮度下的溫度。隨著燈泡亮度的增加，燈泡的溫度 升高

13、。（4）算出燈絲在不同亮度時的電阻。6. 分析與論證：展示的幾組實驗表格，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：燈泡的電阻不是定值，是變化的。是什么原因使燈絲的電阻發(fā)生變化的呢？是電壓與電流嗎？難點(diǎn)突破：（我們對比一個實驗如圖2:用電壓表、電流表測定值電阻的阻值 R）發(fā)現(xiàn)：R是定值，不隨電壓、電流的變化而變化。通過論證，表明燈絲的電阻發(fā)生改變的原因不在于電壓與電流，那是什么原因造成的呢？我們在前面學(xué)過，影響電阻大小的因素有哪些？（材料、長度、橫截面積和溫度。）那是什么因素影響了燈絲的電阻呢？（是溫度。）溫度越高，燈絲電阻越大。這個實驗再一次 驗證了這一點(diǎn)。（二）測電阻的幾種特殊方法1.只用電壓表，不用電流表

14、方法一：如果只用一只電壓表，用圖3所示的電路可以測出未知RX的阻值。具體的作法是先用電壓表測出R X兩端的電壓為U X ;再用這只電壓表測出定值電阻R 0兩端的 電壓為U 0。根據(jù)測得的電壓值U x、U 0和定值電阻的阻值R。，可計算出RX的值為：用這種方法測電阻時一只電壓表要連接兩次。方法二：如果只用一個電壓表，并且要求只能連接一次電路，用圖4所示的電路可以測出未知 RX的阻值。具體的作法是先閉合S 1,讀出電壓表的示數(shù)為U 1,再同時閉合S i和S 2,讀出這時電壓表的 示數(shù)為U 2。根據(jù)測得的電壓值U 1、U 2和定值電阻的阻值R 00根據(jù)分壓公式可計算出RX的值:方法三：如果只用一個電

15、壓表，并且要求只能連接一次電路，用圖5所示的電路可以測出未知RX 的阻值。具體的作法是先把滑動變阻器的滑片 P調(diào)至B端，閉合開關(guān)，記下電壓表示數(shù)U 1；把滑動變 阻器的滑片P調(diào)至A端，記下電壓表示數(shù)U 2。根據(jù)測得的電壓值U 1、U 2和定值電阻的阻值R 0,可計算出RX的值:以上方法，需要測量兩次電壓，所以也叫 的電阻R 0 ,所以又叫“伏阻法”?！胺ā保桓鶕?jù)所給器材有電壓表和一個已知阻值2只用電流表，不用電壓表方法一：如果只用一只電流表，用圖6所示的電路可以測出未知RX的阻值。 先后用電流表測 出通過R 0和RX的電流分別為I。、1 X,根據(jù)測得的電流值I 。、1 X和定值電阻的阻值R

16、 0,根據(jù)2x = 分流公式可計算出RX的值為'、一方法二：用圖7所示的實驗電路也可以測出未知RX的阻值。先閉合開關(guān)S 】，讀出電流表的 示數(shù)為1,再斷開Sl閉合S 2,讀出這時電流表的示數(shù)為12。根據(jù)測得的電流值丨1、12和定值電阻 的阻值R 0。. = -0根據(jù)分流公式可計算出RX的值：方法三：如果只用一個電流表，并且要求只能連接一次電路，用圖8所示的電路也可以測出未 知R X的阻值。具體的作法：是先閉合開關(guān) S ,讀出電流表的示數(shù)為I i,再同時閉合S、S2 ,讀出這時電流表 的示數(shù)為丨2。根據(jù)測得的電流值I 1、2和定值電阻的阻值R 0o計算過程如下：設(shè)電源電壓為U,當(dāng)只閉合

17、S時，根據(jù)歐姆定律的變形公式U=I ( Rx+R),可得U= I I （R X +R 0）；當(dāng)再同時閉合Si、S2,R 0被短路，這時有：U= 2 R XRK = -聯(lián)立解方程組得，L 一 .方法四：如果只用一個電流表，并且要求只能連接一次電路，用圖9所示的電路也可以測出未 知RX的阻值。具體的作法：把滑動變阻器的滑片 P調(diào)至A端，讀出電流表的示數(shù)為A,再把滑動變阻器的滑片P調(diào)至B端，讀出這時電流表的示數(shù)為I B。根據(jù)測得的電流值Ia、IB和定值電阻的阻值R ABO同樣可計算出RX的值:以上方法，需要測量兩次電流，所以也叫 “安安法”；根據(jù)所給器材有電流表和一個已知阻值 的電阻R 0,所以又叫“安阻法”。總之，用伏安法測電阻的基本原理是測定電阻兩端的電壓和流過電阻的電流。在缺少器材（電流表或電壓表）的情況下，我們可用間接的方法得到電壓值或電流值，仍然可以測量電阻的阻值。 因此，在進(jìn)行實驗復(fù)習(xí)時要特別重視原理的理解，這是實驗設(shè)計的基礎(chǔ)。3等效替代法方法一：用圖10所示的電路