初中物理電學(xué)六大專(zhuān)題分析

1、初中物理教研組初中物理教研組專(zhuān)題 電學(xué)題型一計(jì)算例一、（2010?南京）如如圖所示，電源電壓恒定.閉合開(kāi)關(guān)Si、S2,電壓表示數(shù)為9V ,電流表示數(shù)為1.5A;斷開(kāi)開(kāi)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(jì)算題中常常遇到一些電路保護(hù)問(wèn)題,RQR電壓表、滑動(dòng)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(gè)問(wèn)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(cè)量對(duì)象；弄清滑動(dòng)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(guò)程（開(kāi) 關(guān)通斷和滑片移動(dòng)）。第二步；畫(huà)出等效電路。首先將因短路或開(kāi)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(kāi)路，電流表看做導(dǎo)線；明確電路結(jié)構(gòu)后，將對(duì)面的電表還原到位置，確定其 測(cè)量對(duì)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(jì)算已知量和未知量的關(guān)系。例二、如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片在 b端時(shí)，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(shí)電壓表的示數(shù)為6V。求：（1）滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器的最大阻值為50,定值電阻R0為10, S閉合后，在實(shí)驗(yàn)操作無(wú)誤的情況下，正確的說(shuō)法是：A、電流表最大示數(shù)0.6AB、滑動(dòng)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(lèi)問(wèn)題時(shí)，充分運(yùn)用電學(xué)規(guī)律和數(shù)學(xué)中的不等式，一般會(huì)使問(wèn)題得 到解決。題型二電路動(dòng)態(tài)變化例四、如圖所示，閉合電鍵S,當(dāng)滑片向右移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)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(cè)的對(duì)象；2、根據(jù)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)，請(qǐng)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(shí)，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?yàn)椴⒙?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(huà)出等效電 路圖分清電表所測(cè)的對(duì)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(shí)，整個(gè)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(wèn)題，如元件內(nèi)部開(kāi)路、短路; 電路導(dǎo)線接觸不良或斷開(kāi)等； 連接錯(cuò)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(shí)，如果只有一個(gè)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(cè)量對(duì)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(shí)，該部分電路斷路，但電壓表有 示數(shù)。此時(shí)與電壓表串聯(lián)的用電器視為導(dǎo)線（測(cè)電源電壓）。電流表有示數(shù)-故障是短路（串聯(lián)）無(wú)示數(shù)-故障是開(kāi)路有示數(shù)-與之并聯(lián)部分開(kāi)路（接點(diǎn)內(nèi)）電壓表或兩接點(diǎn)外某電器短路（并聯(lián)）無(wú)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(kāi)路（3）位置確定a. 開(kāi)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(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表的指針都沒(méi)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(dòng)，但電壓表卻有明顯偏轉(zhuǎn)。則該電路故障是（）A、只有L1開(kāi)路B、只有L2開(kāi)路C、L2和電流表都開(kāi)路D、L1和電壓表都開(kāi)路例七、如圖所示電路中，電源電壓不變，閉合開(kāi)關(guān) S后，L1， L2都發(fā)光，一段時(shí)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(kāi)路；D、燈L2開(kāi)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(shí)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(kāi)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(kāi)路B . L2開(kāi)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(shuō)明這一燈亮的電路是通路的，那盞不亮的燈一定是開(kāi) 路。(因?yàn)槿绻搪?，?huì)燒壞電源所有燈都不亮了)題型四電路設(shè)計(jì)例八、現(xiàn)有電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電表(2只)和燈泡(2只).請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩只燈泡并聯(lián)使用 的電路，要求開(kāi)關(guān)閉合能測(cè)出通過(guò)燈 L1的電流和電壓，以及電路的總電流和總電壓.要求：畫(huà) 出電路圖；用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接好下圖實(shí)物電路.做題思路：通常情況下只要對(duì)照電路圖，從電源正極出發(fā)，逐個(gè)順次地將實(shí)物圖中的各元件 連接起來(lái)即可，而對(duì)于復(fù)雜的實(shí)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(duì)照這個(gè)回路在實(shí)物圖中將相應(yīng)的元件連接好。(2) 對(duì)照電路圖，把所選回路以外的元件分別補(bǔ)連到實(shí)物圖的相應(yīng)位置， 在連入回路以外的元 件時(shí)，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(shí)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(shí)物圖的方法，我們可以用一句話來(lái)概括：先找路、后連圖、再補(bǔ)漏。連接實(shí) 物圖時(shí)，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(kāi)關(guān)，

10、值班室的電鈴就響，且與該病床相對(duì)應(yīng)的指示燈亮，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)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(kāi)關(guān)，則值班電鈴就響，與甲床對(duì)應(yīng)的指示燈就亮，可見(jiàn)，電源、開(kāi)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(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)時(shí)，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(jiàn)在總的電路中，應(yīng)該是將每個(gè)病床的開(kāi) 關(guān)與其對(duì)應(yīng)的指示燈連接起來(lái)組成一條支路， 將所有這些支路關(guān)聯(lián)起來(lái)再與電源和電鈴串聯(lián)起來(lái)。）題型五測(cè)量未知電阻值（一）伏安法測(cè)電阻R推出團(tuán)1伏安法測(cè)電阻是初中物理中一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，

11、 本實(shí)驗(yàn)可以利用電壓表和電流表分別測(cè)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(cè)電阻的方法叫“伏安法”。1原理：由歐姆定律2.電路圖：（見(jiàn)圖1）3器材：小燈泡（2.5V）、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、電池阻（3V）、定值電阻（10）、滑 動(dòng)變阻器、導(dǎo)線。4. 注意點(diǎn)：i連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到最大阻值處。ii滑動(dòng)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(guò)的電流。iii本實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的是：測(cè)出小燈泡在不同情況（亮度）下的電阻。5. 實(shí)驗(yàn)步驟：（1）根據(jù)電路圖把實(shí)驗(yàn)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(xiàng)：在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)。注意電壓表和電流表量程的選擇，“ +”、“ - ”接線柱?；瑒?dòng)變阻器采用“一上一下”接法，閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)位于阻值 最大處。）（3）檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片（注意事項(xiàng)：移動(dòng)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(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓值和電流值，填入下面的表格中。實(shí)驗(yàn)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(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shí)的電阻。6. 分析與論證：展示的幾組實(shí)驗(yàn)表格，對(duì)實(shí)驗(yàn)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(duì)比一個(gè)實(shí)驗(yàn)如圖2:用電壓表、電流表測(cè)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(guò)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?cè)谇懊鎸W(xué)過(guò)，影響電阻大小的因素有哪些？（材料、長(zhǎng)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(gè)實(shí)驗(yàn)再一次 驗(yàn)證了這一點(diǎn)。（二）測(cè)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(cè)出未知RX的阻值。具體的作法是先用電壓表測(cè)出R X兩端的電壓為U X ;再用這只電壓表測(cè)出定值電阻R 0兩端的 電壓為U 0。根據(jù)測(cè)得的電壓值U x、U 0和定值電阻的阻值R。，可計(jì)算出RX的值為：用這種方法測(cè)電阻時(shí)一只電壓表要連接兩次。方法二：如果只用一個(gè)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(cè)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(shí)閉合S i和S 2,讀出這時(shí)電壓表的 示數(shù)為U 2。根據(jù)測(cè)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(jì)算出RX的值:方法三：如果只用一個(gè)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(cè)出未知RX 的阻值。具體的作法是先把滑動(dòng)變阻器的滑片 P調(diào)至B端，閉合開(kāi)關(guān)，記下電壓表示數(shù)U 1；把滑動(dòng)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(cè)得的電壓值U 1、U 2和定值電阻的阻值R 0,可計(jì)算出RX的值:以上方法，需要測(cè)量?jī)纱坞妷?，所以也?的電阻R 0 ,所以又叫“伏阻法”?！胺ā?；根據(jù)所給器材有電壓表和一個(gè)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(cè)出未知RX的阻值。 先后用電流表測(cè) 出通過(guò)R 0和RX的電流分別為I。、1 X,根據(jù)測(cè)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(jì)算出RX的值為'、一方法二：用圖7所示的實(shí)驗(yàn)電路也可以測(cè)出未知RX的阻值。先閉合開(kāi)關(guān)S 】，讀出電流表的 示數(shù)為1,再斷開(kāi)Sl閉合S 2,讀出這時(shí)電流表的示數(shù)為12。根據(jù)測(cè)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(jì)算出RX的值：方法三：如果只用一個(gè)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(cè)出未 知R X的阻值。具體的作法：是先閉合開(kāi)關(guān) S ,讀出電流表的示數(shù)為I i,再同時(shí)閉合S、S2 ,讀出這時(shí)電流表 的示數(shù)為丨2。根據(jù)測(cè)得的電流值I 1、2和定值電阻的阻值R 0o計(jì)算過(guò)程如下：設(shè)電源電壓為U,當(dāng)只閉合

17、S時(shí)，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(shí)閉合Si、S2,R 0被短路，這時(shí)有：U= 2 R XRK = -聯(lián)立解方程組得，L 一 .方法四：如果只用一個(gè)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(cè)出未 知RX的阻值。具體的作法：把滑動(dòng)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(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至B端，讀出這時(shí)電流表的示數(shù)為I B。根據(jù)測(cè)得的電流值Ia、IB和定值電阻的阻值R ABO同樣可計(jì)算出RX的值:以上方法，需要測(cè)量?jī)纱坞娏?，所以也?“安安法”；根據(jù)所給器材有電流表和一個(gè)已知阻值 的電阻R 0,所以又叫“安阻法”?？傊?，用伏安法測(cè)電阻的基本原理是測(cè)定電阻兩端的電壓和流過(guò)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(cè)量電阻的阻值。 因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)要特別重視原理的理解，這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。3等效替代法方法一：用圖10所示的電路