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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解
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科目:初中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)九年級(jí)上學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
(1)探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻關(guān)系時(shí),應(yīng)該在兩個(gè)瓶子中裝入質(zhì)量、初溫相同的煤油,在兩個(gè)瓶子中接入阻值______(相同/不同)的電阻絲,過(guò)程中通過(guò)觀察比較______反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少;
(2)探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過(guò)導(dǎo)體電流關(guān)系時(shí),除了在原電路中加入電流表外,還應(yīng)該串入______來(lái)改變電路中電流大小,通電相同時(shí)間后,將______(同一/不同)瓶子中的現(xiàn)象進(jìn)行比較;
(3)若在兩個(gè)瓶子中分別放入等質(zhì)量的煤油和水、接入相同阻值的電阻絲,通電相同時(shí)間后,煤油溫度升高2t,水溫升高t,則可以算出煤油的比熱容為______J/(kg·℃).
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電學(xué)考題歸類
1. 考查電路的特點(diǎn)
例1 下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 電流是帶電粒子的運(yùn)動(dòng) B. 電路中有電流,一定有電源
C. 電路中有電源,一定有電流 D. 電源是消耗電能的裝置
【解析】電流是由帶電粒子的定向移動(dòng)形成的,如果帶電粒子雜亂無(wú)章地運(yùn)動(dòng),就不能形成電流,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電源是電流形成的必要條件,不是惟一條件,電路中要有電流,必須具備兩個(gè)條件:一是要有電源,二是電路閉合,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,B正確;電源的作用是在電路中提供電能,而不是消耗電能,消耗電能的是用電器。故選B。
2. 考查串聯(lián)和并聯(lián)電路
例2 關(guān)于圖1所示電路的說(shuō)法中,正確的是( )
A. 若都閉合時(shí),則并聯(lián)
B. 若都閉合時(shí),則串聯(lián)
C. 若斷開(kāi),都閉合時(shí),則串聯(lián)
D. 若斷開(kāi),都閉合時(shí),則并聯(lián)
圖1
【解析】由圖中可以看出不能同時(shí)閉合,那樣會(huì)造成電源短路而燒壞電源,所以選項(xiàng)A、B均是錯(cuò)誤的;當(dāng)斷開(kāi),閉合時(shí),電路中只有接入電路,被短路,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;只有斷開(kāi),閉合時(shí),電流分為兩路,一路流過(guò),另一路流過(guò)中的電流匯合再經(jīng)過(guò)回到電源的負(fù)極,從而構(gòu)成并聯(lián)電路。故正確答案是D。
說(shuō)明:本題考查的知識(shí)點(diǎn)是識(shí)別串、并聯(lián)電路,考查通過(guò)開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)對(duì)電路中用電器連接所產(chǎn)生的影響。解答此類題的關(guān)鍵是正確地畫(huà)出等效電路圖,辨析出電路的連接情況。解題出錯(cuò)的原因是對(duì)電路不會(huì)等效簡(jiǎn)化,分不清電路的連接方式。
3. 考查電表的正確使用
例3 如圖2所示,開(kāi)關(guān)S閉合后,小燈泡均正常工作,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 甲、乙都是電壓表 B. 甲、乙都是電流表
C. 甲是電流表,乙是電壓表 D. 甲是電壓表,乙是電流表
圖2
【解析】開(kāi)關(guān)S閉合后,小燈泡均正常工作,說(shuō)明小燈泡的連接方式可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián)。但的右端和的右端直接連在電源的正極上,因此,若串聯(lián),則導(dǎo)線就會(huì)將和乙短路,故只能并聯(lián),不可能是串聯(lián)。的左端應(yīng)連接在一起,故甲為電流表,因?yàn)槿艏诪殡妷罕,則由于電壓表視為開(kāi)路,左端無(wú)法正常接入電源的負(fù)極,無(wú)法正常發(fā)光。由于乙表左端接在電源正極上,右端通過(guò)甲表接電源負(fù)極,則乙表應(yīng)為電壓表。故選C。
說(shuō)明:熟悉電流表和電壓表的正確使用是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。切記:電流表相當(dāng)于一根導(dǎo)線,只能與被測(cè)用電器串聯(lián);電壓表相當(dāng)于斷開(kāi)的開(kāi)關(guān),接入電路與不接入電路對(duì)電路沒(méi)有影響。
4. 考查電路故障的分析
例4 如圖3所示,閉合開(kāi)關(guān),兩燈都不亮,電流表指針幾乎未動(dòng),而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),則該電路的故障可能是( )
A. 電流表壞了或未接好 B. 從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路
C. L2燈絲燒斷或燈座未接好 D. 電壓表和L1、L2都?jí)牧?/p>
圖3
【解析】若電流表壞了或未接好和L2燈絲斷了或燈座未接好,則整個(gè)電路斷路,此時(shí)兩燈都不亮,電壓表也斷開(kāi),指針應(yīng)在0,這與題意矛盾,故選項(xiàng)A、C均錯(cuò)誤。若電壓表和L1、L2都?jí)牧,則電壓表處于斷開(kāi)狀態(tài),因此指針不會(huì)偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的。若從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路,則a-V-b這一支路與電流表和燈L2串聯(lián)在電源兩端,由于電壓表內(nèi)阻很大,所以幾乎沒(méi)有電流,電流表指針幾乎不動(dòng),此時(shí)電壓表相當(dāng)于直接并聯(lián)在電源兩端,因此指針有明顯偏轉(zhuǎn),且示數(shù)等于電源電壓,故選項(xiàng)B正確。
說(shuō)明:在分析有電壓表和電流表的電路故障時(shí),首先要識(shí)別電路類型,同時(shí)要抓住兩個(gè)電表的使用規(guī)則和各自的特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析。
5. 考查影響電阻大小的因素
例5 在做“研究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),為了便于研究而采用控制變量法,即每次須挑選兩根合適的導(dǎo)線,分別測(cè)出它們的電阻,然后進(jìn)行比較,最后得出結(jié)論(數(shù)據(jù)見(jiàn)下表)
(1)為了研究導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系,應(yīng)選用導(dǎo)線C和___________(填寫代號(hào));
(2)為了研究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系,應(yīng)選用___________兩根導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(3)如果選用A和D兩根導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則是為了研究導(dǎo)線的電阻與___________的關(guān)系。
【解析】導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、材料、橫截面積、溫度有關(guān)。(1)要研究導(dǎo)體的長(zhǎng)度與電阻的關(guān)系,則要控制材料、橫截面積相同,長(zhǎng)度不同。從表中可以選出鎳鉻絲,因?yàn)轭}中已給出C,所以只能選F;(2)要研究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系,要控制長(zhǎng)度、橫截面積相同,材料不同。根據(jù)表中所給數(shù)據(jù),選擇長(zhǎng)為0.5m,橫截面積為1.2mm2的鎳鉻絲和鋁,即F和G;(3)A和D的長(zhǎng)度均是1.0m,材料都是鐵,但A的橫截面積為3.0mm2,D的橫截面積為0.8mm2,即長(zhǎng)度、材料相同,橫截面積不同,因此這是為了研究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系。
答案:(1)F (2)F、G (3)橫截面積
說(shuō)明:在分析從某兩組數(shù)據(jù)中可得出什么結(jié)論時(shí),必須觀察這兩組數(shù)據(jù)中哪些量是相同的,哪些量是不同的,相同的量就是實(shí)驗(yàn)中要控制的相同條件,不同的量就是要研究的關(guān)系。這種由控制變量法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論(物理規(guī)律)時(shí),關(guān)鍵是要理解控制變量法研究問(wèn)題的思想方法。
6. 考查滑動(dòng)變阻器的連接和應(yīng)用
例6 如圖4所示,電源兩端的電壓一定,開(kāi)關(guān)S1閉合,S2斷開(kāi),如果使電壓表和電流表的示數(shù)均增大,則下列操作中一定可行的是( )
A. 滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移
B. 滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移
C. 滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng),閉合開(kāi)關(guān)S2
D. 滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng),斷開(kāi)S1
圖4
【解析】當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電路中R1與R2串聯(lián),電壓表V測(cè)R2兩端電壓,要使兩表的示數(shù)都變大,對(duì)照四個(gè)選項(xiàng)分析:選項(xiàng)A中滑片P向右移動(dòng)時(shí),R2變大,電流變小,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;選項(xiàng)B中滑片P向左移動(dòng)時(shí),R2變小,電流變大,R1兩端電壓也變大,那么R2兩端電壓變小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C中滑片P不動(dòng),閉合開(kāi)關(guān)S2,電阻R1被短路,電路中電阻變小,故電流變大,R2兩端電壓即為電源電壓,電壓表V的示數(shù)變大,故選項(xiàng)C正確;選項(xiàng)D中斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,電路斷開(kāi),電流表A示數(shù)為0,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。
說(shuō)明:解答類似題目,首先必須分析電路的連接情況,然后由滑片的移動(dòng),判斷電阻的變化,進(jìn)而分析電流的變化、部分導(dǎo)體兩端電壓的變化。
7. 考查電流跟電壓、電阻的關(guān)系
例7 閱讀短文,并回答短文后的問(wèn)題
在“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過(guò)程中,一些同學(xué)作出了以下猜想:
猜想A:加在電阻兩端的電壓越大,通過(guò)的電流越;
猜想B:加在電阻兩端的電壓越大,通過(guò)的電流越大;
猜想C:加在電阻兩端的電壓增大,通過(guò)的電流不變。
為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,小明用定值電阻和一個(gè)電壓恒定的電源及有關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了電路,并按實(shí)驗(yàn)要求分別測(cè)出有關(guān)的物理量。
(1)為了完成該實(shí)驗(yàn),需要的測(cè)量?jī)x表是____________、____________。
(2)請(qǐng)你畫(huà)出能驗(yàn)證上述猜想的實(shí)驗(yàn)電路圖。
(3)下表是小明在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的數(shù)據(jù),R為定值電阻,阻值分別為20Ω、10Ω和5Ω,U是電阻R兩端的電壓,I是通過(guò)電阻R的電流。通過(guò)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)____________的數(shù)據(jù),可知猜想____________是正確的(填“A”、“B”或“C”)。
(4)通過(guò)分析比較以上數(shù)據(jù),你還發(fā)現(xiàn)了________________________。
【解析】(1)在實(shí)驗(yàn)中,控制電阻R不變,改變導(dǎo)體兩端的電壓,記錄每次通過(guò)導(dǎo)體的電流;或控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,改變導(dǎo)體的電阻,記錄每次通過(guò)導(dǎo)體的電流。題目中已給定了定值電阻和一個(gè)電壓恒定的電源及有關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材,還需要電壓表和電流表。
(2)在電路連接中要通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值,來(lái)改變電路中的電流和改變導(dǎo)體兩端的電壓。利用上述器材可畫(huà)出如圖5所示的電路圖。
(3)猜想中是控制導(dǎo)體的電阻不變,探究通過(guò)導(dǎo)體中的電流跟加在導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系。分析表中的序號(hào)1、2、3(或4、5、6或7、8、9)數(shù)據(jù)可知:在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。即加在電阻兩端的電壓越大,通過(guò)的電流也越大。由此可知,猜想B是正確的。
(4)分析表中序號(hào)1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的數(shù)據(jù)可知:在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比,即電壓相同時(shí),電阻越大,電流越小。
答案:(1)電流表 電壓表 (2)如圖5所示 (3)1、2、3或4、5、6或7、8、9 B (4)電壓相同時(shí),電阻越大,電流越小。
圖5電學(xué)考題歸類
1. 考查電路的特點(diǎn)
例1 下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 電流是帶電粒子的運(yùn)動(dòng) B. 電路中有電流,一定有電源
C. 電路中有電源,一定有電流 D. 電源是消耗電能的裝置
【解析】電流是由帶電粒子的定向移動(dòng)形成的,如果帶電粒子雜亂無(wú)章地運(yùn)動(dòng),就不能形成電流,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電源是電流形成的必要條件,不是惟一條件,電路中要有電流,必須具備兩個(gè)條件:一是要有電源,二是電路閉合,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,B正確;電源的作用是在電路中提供電能,而不是消耗電能,消耗電能的是用電器。故選B。
2. 考查串聯(lián)和并聯(lián)電路
例2 關(guān)于圖1所示電路的說(shuō)法中,正確的是( )
A. 若都閉合時(shí),則并聯(lián)
B. 若都閉合時(shí),則串聯(lián)
C. 若斷開(kāi),都閉合時(shí),則串聯(lián)
D. 若斷開(kāi),都閉合時(shí),則并聯(lián)
圖1
【解析】由圖中可以看出不能同時(shí)閉合,那樣會(huì)造成電源短路而燒壞電源,所以選項(xiàng)A、B均是錯(cuò)誤的;當(dāng)斷開(kāi),閉合時(shí),電路中只有接入電路,被短路,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;只有斷開(kāi),閉合時(shí),電流分為兩路,一路流過(guò),另一路流過(guò)中的電流匯合再經(jīng)過(guò)回到電源的負(fù)極,從而構(gòu)成并聯(lián)電路。故正確答案是D。
說(shuō)明:本題考查的知識(shí)點(diǎn)是識(shí)別串、并聯(lián)電路,考查通過(guò)開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)對(duì)電路中用電器連接所產(chǎn)生的影響。解答此類題的關(guān)鍵是正確地畫(huà)出等效電路圖,辨析出電路的連接情況。解題出錯(cuò)的原因是對(duì)電路不會(huì)等效簡(jiǎn)化,分不清電路的連接方式。
3. 考查電表的正確使用
例3 如圖2所示,開(kāi)關(guān)S閉合后,小燈泡均正常工作,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 甲、乙都是電壓表 B. 甲、乙都是電流表
C. 甲是電流表,乙是電壓表 D. 甲是電壓表,乙是電流表
圖2
【解析】開(kāi)關(guān)S閉合后,小燈泡均正常工作,說(shuō)明小燈泡的連接方式可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián)。但的右端和的右端直接連在電源的正極上,因此,若串聯(lián),則導(dǎo)線就會(huì)將和乙短路,故只能并聯(lián),不可能是串聯(lián)。的左端應(yīng)連接在一起,故甲為電流表,因?yàn)槿艏诪殡妷罕恚瑒t由于電壓表視為開(kāi)路,左端無(wú)法正常接入電源的負(fù)極,無(wú)法正常發(fā)光。由于乙表左端接在電源正極上,右端通過(guò)甲表接電源負(fù)極,則乙表應(yīng)為電壓表。故選C。
說(shuō)明:熟悉電流表和電壓表的正確使用是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。切記:電流表相當(dāng)于一根導(dǎo)線,只能與被測(cè)用電器串聯(lián);電壓表相當(dāng)于斷開(kāi)的開(kāi)關(guān),接入電路與不接入電路對(duì)電路沒(méi)有影響。
4. 考查電路故障的分析
例4 如圖3所示,閉合開(kāi)關(guān),兩燈都不亮,電流表指針幾乎未動(dòng),而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),則該電路的故障可能是( )
A. 電流表壞了或未接好 B. 從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路
C. L2燈絲燒斷或燈座未接好 D. 電壓表和L1、L2都?jí)牧?/p>
圖3
【解析】若電流表壞了或未接好和L2燈絲斷了或燈座未接好,則整個(gè)電路斷路,此時(shí)兩燈都不亮,電壓表也斷開(kāi),指針應(yīng)在0,這與題意矛盾,故選項(xiàng)A、C均錯(cuò)誤。若電壓表和L1、L2都?jí)牧,則電壓表處于斷開(kāi)狀態(tài),因此指針不會(huì)偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的。若從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路,則a-V-b這一支路與電流表和燈L2串聯(lián)在電源兩端,由于電壓表內(nèi)阻很大,所以幾乎沒(méi)有電流,電流表指針幾乎不動(dòng),此時(shí)電壓表相當(dāng)于直接并聯(lián)在電源兩端,因此指針有明顯偏轉(zhuǎn),且示數(shù)等于電源電壓,故選項(xiàng)B正確。
說(shuō)明:在分析有電壓表和電流表的電路故障時(shí),首先要識(shí)別電路類型,同時(shí)要抓住兩個(gè)電表的使用規(guī)則和各自的特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析。
5. 考查影響電阻大小的因素
例5 在做“研究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),為了便于研究而采用控制變量法,即每次須挑選兩根合適的導(dǎo)線,分別測(cè)出它們的電阻,然后進(jìn)行比較,最后得出結(jié)論(數(shù)據(jù)見(jiàn)下表)
(1)為了研究導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系,應(yīng)選用導(dǎo)線C和___________(填寫代號(hào));
(2)為了研究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系,應(yīng)選用___________兩根導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(3)如果選用A和D兩根導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則是為了研究導(dǎo)線的電阻與___________的關(guān)系。
【解析】導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、材料、橫截面積、溫度有關(guān)。(1)要研究導(dǎo)體的長(zhǎng)度與電阻的關(guān)系,則要控制材料、橫截面積相同,長(zhǎng)度不同。從表中可以選出鎳鉻絲,因?yàn)轭}中已給出C,所以只能選F;(2)要研究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系,要控制長(zhǎng)度、橫截面積相同,材料不同。根據(jù)表中所給數(shù)據(jù),選擇長(zhǎng)為0.5m,橫截面積為1.2mm2的鎳鉻絲和鋁,即F和G;(3)A和D的長(zhǎng)度均是1.0m,材料都是鐵,但A的橫截面積為3.0mm2,D的橫截面積為0.8mm2,即長(zhǎng)度、材料相同,橫截面積不同,因此這是為了研究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系。
答案:(1)F (2)F、G (3)橫截面積
說(shuō)明:在分析從某兩組數(shù)據(jù)中可得出什么結(jié)論時(shí),必須觀察這兩組數(shù)據(jù)中哪些量是相同的,哪些量是不同的,相同的量就是實(shí)驗(yàn)中要控制的相同條件,不同的量就是要研究的關(guān)系。這種由控制變量法得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論(物理規(guī)律)時(shí),關(guān)鍵是要理解控制變量法研究問(wèn)題的思想方法。
6. 考查滑動(dòng)變阻器的連接和應(yīng)用
例6 如圖4所示,電源兩端的電壓一定,開(kāi)關(guān)S1閉合,S2斷開(kāi),如果使電壓表和電流表的示數(shù)均增大,則下列操作中一定可行的是( )
A. 滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移
B. 滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移
C. 滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng),閉合開(kāi)關(guān)S2
D. 滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng),斷開(kāi)S1
圖4
【解析】當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電路中R1與R2串聯(lián),電壓表V測(cè)R2兩端電壓,要使兩表的示數(shù)都變大,對(duì)照四個(gè)選項(xiàng)分析:選項(xiàng)A中滑片P向右移動(dòng)時(shí),R2變大,電流變小,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;選項(xiàng)B中滑片P向左移動(dòng)時(shí),R2變小,電流變大,R1兩端電壓也變大,那么R2兩端電壓變小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C中滑片P不動(dòng),閉合開(kāi)關(guān)S2,電阻R1被短路,電路中電阻變小,故電流變大,R2兩端電壓即為電源電壓,電壓表V的示數(shù)變大,故選項(xiàng)C正確;選項(xiàng)D中斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,電路斷開(kāi),電流表A示數(shù)為0,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。
說(shuō)明:解答類似題目,首先必須分析電路的連接情況,然后由滑片的移動(dòng),判斷電阻的變化,進(jìn)而分析電流的變化、部分導(dǎo)體兩端電壓的變化。
7. 考查電流跟電壓、電阻的關(guān)系
例7 閱讀短文,并回答短文后的問(wèn)題
在“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過(guò)程中,一些同學(xué)作出了以下猜想:
猜想A:加在電阻兩端的電壓越大,通過(guò)的電流越;
猜想B:加在電阻兩端的電壓越大,通過(guò)的電流越大;
猜想C:加在電阻兩端的電壓增大,通過(guò)的電流不變。
為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,小明用定值電阻和一個(gè)電壓恒定的電源及有關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了電路,并按實(shí)驗(yàn)要求分別測(cè)出有關(guān)的物理量。
(1)為了完成該實(shí)驗(yàn),需要的測(cè)量?jī)x表是____________、____________。
(2)請(qǐng)你畫(huà)出能驗(yàn)證上述猜想的實(shí)驗(yàn)電路圖。
(3)下表是小明在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的數(shù)據(jù),R為定值電阻,阻值分別為20Ω、10Ω和5Ω,U是電阻R兩端的電壓,I是通過(guò)電阻R的電流。通過(guò)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)____________的數(shù)據(jù),可知猜想____________是正確的(填“A”、“B”或“C”)。
(4)通過(guò)分析比較以上數(shù)據(jù),你還發(fā)現(xiàn)了________________________。
【解析】(1)在實(shí)驗(yàn)中,控制電阻R不變,改變導(dǎo)體兩端的電壓,記錄每次通過(guò)導(dǎo)體的電流;或控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,改變導(dǎo)體的電阻,記錄每次通過(guò)導(dǎo)體的電流。題目中已給定了定值電阻和一個(gè)電壓恒定的電源及有關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材,還需要電壓表和電流表。
(2)在電路連接中要通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值,來(lái)改變電路中的電流和改變導(dǎo)體兩端的電壓。利用上述器材可畫(huà)出如圖5所示的電路圖。
(3)猜想中是控制導(dǎo)體的電阻不變,探究通過(guò)導(dǎo)體中的電流跟加在導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系。分析表中的序號(hào)1、2、3(或4、5、6或7、8、9)數(shù)據(jù)可知:在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。即加在電阻兩端的電壓越大,通過(guò)的電流也越大。由此可知,猜想B是正確的。
(4)分析表中序號(hào)1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的數(shù)據(jù)可知:在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比,即電壓相同時(shí),電阻越大,電流越小。
答案:(1)電流表 電壓表 (2)如圖5所示 (3)1、2、3或4、5、6或7、8、9 B (4)電壓相同時(shí),電阻越大,電流越小。
圖5
說(shuō)明:“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)是研究歐姆定律的基本實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關(guān)系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。該類題是歷年中考的熱點(diǎn),平時(shí)復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)多加強(qiáng)訓(xùn)練。
說(shuō)明:“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)是研究歐姆定律的基本實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關(guān)系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。該類題是歷年中考的熱點(diǎn),平時(shí)復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)多加強(qiáng)訓(xùn)練。
圖5
說(shuō)明:“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)是研究歐姆定律的基本實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關(guān)系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。該類題是歷年中考的熱點(diǎn),平時(shí)復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)多加強(qiáng)訓(xùn)練。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解
人教版第七章 歐姆定律 復(fù)習(xí)提綱
一、電流跟電壓、電阻的關(guān)系
1、電流跟電壓的關(guān)系:在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流踺段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
注意:①這里導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對(duì)同一導(dǎo)體而言的,不能說(shuō)一個(gè)導(dǎo)體中的電流和另一導(dǎo)體上的電壓成正比。②不能反過(guò)來(lái)說(shuō),電阻一定時(shí),電壓跟電流成正比。這里存在一個(gè)邏輯關(guān)系的問(wèn)題,電流、電壓都是物體量,有各自和物體,物體 量之間存在一定的因果關(guān)系,這里的電壓是原因,電流是結(jié)果,是因?yàn)閷?dǎo)體兩端加了電壓,導(dǎo)體中才有電流,不是因?yàn)閷?dǎo)體中通了電流才加了電壓,因果關(guān)系不能顛倒。
2、電流跟電阻的關(guān)系:在電壓一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
注意:①電流和電阻是針對(duì)同一導(dǎo)體而言的,不能說(shuō)一個(gè)導(dǎo)體的電流與另一個(gè)導(dǎo)體的電阻成反比。②不能反過(guò)來(lái)說(shuō),電壓不變時(shí),導(dǎo)體的電阻與通過(guò)它的電流成反比。我們知道電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,即使導(dǎo)體中不通電流,它的電阻也不會(huì)改變,更不會(huì)順為導(dǎo)體中電流的增大或減小而使它的電阻發(fā)生改變。
二、歐姆定律
1、內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
2、表達(dá)式:I=U/R U表示一段導(dǎo)體兩端的電壓,單位是伏特(V);R表示這段導(dǎo)體的電阻,單位是歐姆(Ω);I表示通過(guò)這段導(dǎo)體中的電流,單位是安培(A)。
3、公式的物體意義:歐姆定律的公式I=U/R表示加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,導(dǎo)體中的電流就增大幾倍;當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí),導(dǎo)體的電阻增大幾倍,其電流就減小為原來(lái)的幾分之一。
4、由公式可變形為:U=IR R=U/I
5、對(duì)歐姆定律的理解:
①定律涉及的電流、電壓、電阻三個(gè)物體量都是針對(duì)同一導(dǎo)體或同一段電路而言的,即滿足“同體性”;式中的I、U、R還應(yīng)是同一段導(dǎo)體在同一時(shí)刻的電流、電壓、電阻,即滿足“同時(shí)性”;運(yùn)用該式時(shí),式中各物理量的單位要統(tǒng)一使用基本單位。
②定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個(gè)關(guān)系分別有不同的前提條件,即當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)它的電流跟它兩端的電壓成正比,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)它的電流跟它的電阻成反比。
③歐姆定律公式I=U/R可以變形為U=IR,但不能認(rèn)為導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體的電阻成正比,因?yàn)殡妷菏切纬呻娏鞯脑颍还竭可以變形為R=U/I,但不能說(shuō)導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟電流成反比,因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種特性,跟所加電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān),只是為我們提供一種測(cè)量、計(jì)算導(dǎo)體電阻的方法而已。
④歐姆定律只適用于純電阻電路,如:只接有電阻器、電熱器、白熾燈等電路。對(duì)于非純電阻電路,如電動(dòng)機(jī)電路、日光燈電路等,不能直接應(yīng)用。
6、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
①電阻串聯(lián):R=R1+R2+…+Rn。導(dǎo)體的串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)線的長(zhǎng)度,由影響電阻的因素可知,串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個(gè)分電阻。如果把n個(gè)阻值都是r的導(dǎo)體串聯(lián),則總電阻R=nr。
②電阻并聯(lián):1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n個(gè)阻值都是r的導(dǎo)體并聯(lián),則總電阻R=r/n。當(dāng)只有兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí),R=R1R2/(R1+R2),電阻的并聯(lián)裨上是增大了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻。
③在串、并聯(lián)電路中,任一電阻增大,電路總電阻也增大。串聯(lián)電路中,各電阻分壓,且各電阻兩端電壓與各電阻阻值成正比;并聯(lián)電路中,各電阻分流,且各支路電流之比為各支路阻的反比。
三、測(cè)量小燈泡的電阻
1、實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I,測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)的電流就可以計(jì)算出導(dǎo)體的電阻。這種測(cè)電阻的方法叫伏安法。
2、實(shí)驗(yàn)器材:電源、開(kāi)關(guān)、電流表、電壓表、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干。
3、實(shí)驗(yàn)電路圖:
4、實(shí)驗(yàn)操作步驟:
①按電路圖連接好電路,檢查電路無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)。
②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,讀出一組電壓和電流值,記錄數(shù)據(jù)。
③計(jì)算出待測(cè)電阻的阻值。④整理實(shí)驗(yàn)器材。
實(shí)驗(yàn)中可以多測(cè)幾駔電流和電壓的數(shù)據(jù),分別算出相應(yīng)的電阻R,進(jìn)行比較。用伏安法測(cè)量小燈泡的電阻時(shí),加在燈泡兩端的電壓不同,小的亮度不同,也就是小燈泡燈絲的溫度不同,這樣測(cè)出的幾組數(shù)據(jù)中,算出的燈泡的電阻是不同的加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡越亮,燈絲的溫度越高,其電阻越大。由此可得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的規(guī)律。
5、滑動(dòng)變阻器的作用:改變小燈泡兩端的電壓及保護(hù)電路。
6、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng):①連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)是斷開(kāi)的。②電路連好開(kāi)關(guān)閉合前,應(yīng)使滑片位于阻值最大處。③電壓表、電流表要選擇合適的量程。④每個(gè)小燈泡的金屬口上都標(biāo)著它正常工作的電壓。接通電源后通過(guò)變阻器把電壓調(diào)到該電壓值,測(cè)量時(shí)從該電壓開(kāi)始逐次降低。
四、歐姆定律和安全用電
1、電壓越高越危險(xiǎn):
①對(duì)人體的安全電壓:電流對(duì)人體的危害性跟電流的大小、通電時(shí)間的長(zhǎng)短等因素有關(guān)。大量觸電事故表明:當(dāng)人體兩端的電壓低于36V,通過(guò)人體的電流低于0.1mA時(shí),才不會(huì)引起觸電感覺(jué)。因此只有不高于36V的電壓才是安全的。
②電壓越高越危險(xiǎn):由歐姆定律可以知道,在電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比。電壓越高,通過(guò)人體的電流就會(huì)越大,對(duì)人體的傷害就會(huì)越大。人體是導(dǎo)體,一般情況下加在人體的電壓越過(guò)36V時(shí),通過(guò)人體的電流就會(huì)給人體造成危險(xiǎn),家庭電路的電壓是220V,大大超過(guò)了安全電壓,故我們不能接觸220V的電壓。高壓電路的電壓達(dá)到幾十萬(wàn)伏,人體不直接接觸,也會(huì)有危險(xiǎn),因此對(duì)人體的安全電壓是不高于36V。
③不能用濕手觸摸用電器:歐姆定律告訴我們,導(dǎo)體中電流的大小與導(dǎo)體的電阻成反比。人體也是導(dǎo)體,家庭電路的電壓是220V,大大超過(guò)了安全電壓,而濕手又使人體的電阻大大減小,觸摸電器就很可能發(fā)生觸電事故;并且不純凈的水也是導(dǎo)體 。如果用濕手插(拔)插頭、按開(kāi)關(guān)等,極易使水流入插座和開(kāi)關(guān)內(nèi),使人體和電源相連,造成危險(xiǎn)。因此,千萬(wàn)不要用濕手觸摸用電器。
2、斷路和短路
①斷路:電路沒(méi)有接通?赡茉颍簾艚z斷了;燈頭內(nèi)的電線斷了;、開(kāi)關(guān)等處的接線松動(dòng)、接觸不良。
②電源短路:不經(jīng)過(guò)用電器直接將電源兩極連接起來(lái)的現(xiàn)象。由歐姆定律可以知道,由于導(dǎo)線的電阻很小,電源短路時(shí)電路上的電流會(huì)很大,這樣大的電流,電池或其它的電源都不能承受,會(huì)造成電源損壞;更為嚴(yán)重的是,因?yàn)殡娏魈,?huì)使導(dǎo)線的溫度升高,嚴(yán)重時(shí)有可能造成火災(zāi)。
③用電器短路:即電路中的某一用電器的兩端由導(dǎo)線直接連接。當(dāng)用電器發(fā)生短路時(shí),此用電器無(wú)法工作,并會(huì)引起整個(gè)電路中的電流過(guò)大而發(fā)生危險(xiǎn),這也是不允許的。
3、注意防雷:雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安裝的避雷針、高壓輸電鐵塔上最上面的兩根導(dǎo)線也是用來(lái)防雷的。雷雨時(shí)不要在空曠的地方活動(dòng)或停留;不要在樹(shù)下避雨;不要接觸金屬物品(包括金屬把的雨傘);拔掉所有的電源線、網(wǎng)線、電視天線插頭等。
4、安全用電的原則:①不接觸低壓帶電體②不靠近高壓帶電體;③不弄濕用電器;④不損壞絕緣部分;⑤金屬外殼的用電器一定要接地;⑥家庭電路的安裝一定要正確。
五、歐姆定律在電流表和電壓表中的應(yīng)用
電流表的電阻很小,將它串聯(lián)到電路中就相當(dāng)于串聯(lián)一根電阻可忽略不計(jì)的導(dǎo)線,因電流表串聯(lián)在電路中不會(huì)影響電路中的電流大小。以由于串聯(lián)中的電流處處相等,因此通過(guò)電流表上的示數(shù)可以知道電路中與電流表串聯(lián)的其它部分中的電流。如果將電流表直接接到電源兩極上,由于電流表的電阻很小,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流會(huì)很大,就會(huì)把電路中的電流表及電源燒壞,所以絕不允許將電流表直接在電源兩極上。與電流表相反,電壓表的電阻很大,將電壓表并聯(lián)在某段電路或電源的兩端時(shí),有電壓表的支路就相當(dāng)于斷路,所以電壓表可直接接在電源兩極上,這時(shí)測(cè)的是電源電壓。
六、電流表、電壓表的示數(shù)變化
在含有滑動(dòng)變阻器的電路中,由于開(kāi)關(guān)的閉合或斷開(kāi)會(huì)引起電流表、電壓表示數(shù)的變化,或滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)也會(huì)引起電流表、電壓表的示數(shù)變化。判斷電流表、電壓表示數(shù)如何變化是電學(xué)中一類比較重要的題型。這種題目的分析一般遵循下列思路:
1、首先分析電路的連接情況,看清是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,分析電路連接時(shí)一般先去表。即把電流表當(dāng)成導(dǎo)線,把電壓表當(dāng)做開(kāi)路處理。
2、分析滑片滑動(dòng)時(shí),變阻器電阻如何變化,電路總電阻如何變化,或開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路連接情況如何變化,電路中總電阻如何變化。
3、運(yùn)用歐姆定律看總電流如何變化,然后再進(jìn)一步分析各用電器上電流和電壓的變化情況。這種題目從解題過(guò)程來(lái)看,一般符合總→分→總的特點(diǎn)。
七、解電學(xué)題的方法、步驟
解電學(xué)題目應(yīng)該掌握一定的方法,和般按照下列的步驟進(jìn)行。
首先,根據(jù)題意和所給出的電路圖分析電路的連接情況(用電器串聯(lián)、并聯(lián)情況的電壓表、電流表、所測(cè)電壓的電流的情況),畫(huà)出等效電路圖。具體做法:①簡(jiǎn)化電路。將不工作的用電器和電路中的電表去掉,電流表的內(nèi)阻很小,簡(jiǎn)化處理時(shí)可先看做一根導(dǎo)線,電壓表的內(nèi)阻很大,簡(jiǎn)化處理時(shí)將其所在支路看做斷路。②看滑動(dòng)變阻器連入電路的是哪段電阻絲。③分析電流表和電壓表分別測(cè)的是哪段電路的電流和電壓。
其次,在電路圖上標(biāo)明已知量和未知量,同一個(gè)導(dǎo)體的U、I、R下角標(biāo)要相同,這樣對(duì)試題所描繪的物體情景就有了整體的認(rèn)識(shí),便于分析和解題,避免張冠李戴。
最后再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)列方程解題。
八、測(cè)量導(dǎo)體電阻的方法總結(jié)
方法 | 器材 | 公式 | 電路圖 |
伏安法 | 電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、待測(cè)電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干 | Rx=U/I | |
伏伏法 | 電源、滑動(dòng)變阻器、電壓表兩個(gè)、已知電阻R0、待測(cè)電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=U2R0/U1 | |
安安法 | 電源、滑動(dòng)變阻器、電流表兩個(gè)、已知電阻R0、待測(cè)電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=R0I2/I1 | |
安滑法 | 電源、滑動(dòng)變阻器(最大阻值為Rm)、電流表、待測(cè)電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=I1Rm/(I2-I1) | |
伏滑法 | 電源、滑動(dòng)變阻器(最大阻值為Rm)、電壓表、待測(cè)電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=U1Rm/(U2-U1) | |
電壓表和替代開(kāi)關(guān)法 | 電源、電壓表、已知電阻R0、待測(cè)電阻、兩個(gè)開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線 | Rx= U2 R0/ (U1-U2) | |
電流表和替代開(kāi)關(guān)法 | 電源、電流表、已知電阻R0、待測(cè)電阻、兩個(gè)開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線 | Rx =I2R0/(I2-I1) |
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