中考物理冲刺

  在各地中考理科综合试卷中,物理电学实验题在试卷中占有相当一部分分值比例。且这种题型作为主观题,相比于前面的选择题来说,则更注重考查考生对所学知识的综合应用能力、综合分析能力。而目前正处于中考前的冲刺阶段,每一位考生则更需要在一定数量的习题、模拟题中提高自己的综合分析能力、解决问题能力以及对电学知识的综合应用能力。

  接下来,为各位考生分享一道典型的电学实验题。

  下面这道题可分为1、2两部分探究内容。根据文字提示信息可知,探究内容1所对应的电路图为图甲,探究内容2所对应的电路图为图丁,两个电路之间没有任何关系,对这点大家一定要保持清醒头脑。

  探究内容1

  ①这一步让考生把电路实物图补充完整。相比于大家过去见过的很多案例,这个案例对大家来说比较简单一些,因为在电路中,所缺少的电路连接部分只体现在滑动变阻器上,而关于电流表、电压表在电路中的连接,大家已经不用再考虑。因此,大家只需把滑动变阻器在电路中的连接补充完整即可。

  根据①中的提示性语句,当滑动变阻器的划片向左移动时,电路中的电流增大。任何一个对电学习题有丰富经验的考生都能够直接想到,这是一个串联电路,若调整变阻器划片后导致电流增大,那么“向左调整划片”一定是让变阻器接入电路的阻值变小。那么,导线从定值电阻R引出后,另一端一定要连接滑动变阻器的左下端,才能够达到“当变阻器划片向左移动时,阻值变小,电流增大”这一效果。

  对②中的这种电路故障,大家可一边思考,一边在推导之中进行分析:测量干路电流的电流表没有读数,说明电路中可能存在断路;但电压表却有读数,说明电压表所并联的定值电阻R处可能存在断路。当自己的猜想符合题中的每个条件时,即可认为自己的猜想是正确的。

  此外,此种故障还存在另一种可能性:当电流表发生短路时,则一样能够出现这种故障。而这种可能性,便可作为一种特殊现象,来单独进行记忆、积累,因为大家将来也可能会把它用到其他更多的电学实验题中去。

  ③这一步要求考生读电流表表盘上的读数。这看似一道送分题,但大家在读数时,一定要注意电流表此时的量程为0.6A,而不是3A。因此,大家一定要按照0.6A的量程去读数,而千万不能看错量程。正确的读数为0.4A。

  ④在这一步,大家则需要找到此题的最前面内容——探究通过导体的电流与电阻之间的关系。那么,根据大家过去在欧姆定律相关实验中的经验,大家需要保持定值电阻R两端的电压保持不变。这样一来,若定值电阻R两端的电压保持不变,那么变阻器两端的电压也会保持不变,那么定值电阻R与变阻器两者的分压比也会保持不变。

  在这一步,定值电阻R的阻值换成了10Ω,因此,若想保持两者的分压比保持不变,必须要做到两者接入电路的阻值比也保持不变。那么,既然定值电阻R的阻值增大了,只有当滑动变阻器接入电路的阻值增大,才能够保持两者的阻值比不变,进而保持定值电阻R两端的电压不变。因此,当变阻器滑片向右移动时,才能够让变阻器接入电路的阻值增大,才能够保持定值电阻R两端的电压值保持不变。

  ⑤这一步需要大家找出变阻器接入电路的阻值范围。对这一步所提到的“极值计算”,大家则需要在题中寻找“极值点”相关的突破口。在此题中,大家只需计算出定值电阻R为5Ω、20Ω这两种极值情况时变阻器所对应的两种接入电路的阻值。

  当定值电阻R为5Ω时,根据前两步中的计算值,此时干路电流为0.4A,那么R此时两端的电压为2V,此时变阻器两端的电压为2.5V。因此,此时变阻器接入电路的阻值为2.5V/0.4A=6.25Ω。

  当定值电阻R为20Ω时,根据上一步的结论,R两端的电压保持2V不变,因此此时干路电流为2V/20Ω=0.1A,变阻器两端的电压也保持2.5V不变,因此此时变阻器接入电路的阻值为2.5V/0.1A=25Ω。

  综上所述,结合上述两个极值,可得出变阻器接入电路的阻值范围为6.25Ω至25Ω。

  

  探究内容2

  在这一部分,大家需要参考电路图丁来进行解题。而这一步之所以相比于上一步更复杂一些,主要原因则在于缺少电流表。

  而大家并没有必要把这个电路想得太复杂,因为大家在进行仔细分析后便可知,在这一部分,电压表可根据开关的两次不同的闭合方法,测出不同性质的电压值,由此可变相得出所需要的电流值表达式。而后面①②两步之间的区别,并不体现在“电路连接的方法”这个方面,而是体现在“电压表所测量的范围”。

  因此,大家只需要结合①②两步的测量数据,得出计算电阻所需要的电压、电流值表达式,才能够进一步顺利得出未知电阻Rx的表达式。

  ①此时,在电压表读数U1所表示的,则正是电路中R0、Rx两个电阻的电压值之和;

  ②此时,读数U2所表示的,是R0两端的电压值。因此,未知电阻Rx两端的电压值,可通过计算表示成U1-U2;根据欧姆定律,此时电路中的干路电流值经过计算可表示成。结合欧姆定律的变体R=U/I,便可求出上面两小步的计算结果之比,便是未知电阻Rx的表达式。

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