摘要:(二)滑动变阻器 原理: 构造: 结构示意图: (略) 电路图中符号: 使用规则: 第四节 欧姆定律 第一课时 ●教学目标

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2010上海世博会给广大的参观者带来了很多新科技的体验,有亚克力杆、喷雾降温、触摸屏、LED发光二极管等,请通过阅读以下材料并回答相应的问题.
(1)2010上海世博会英国馆是由6万根透明亚克力杆组成--这些杆的顶端都带有一个细小的彩色光源.白天,亚克力杆会将室外的光线导入来提供内部照明,从而营造出敞亮的空间感,到了晚上顶端的光源又使整个展馆散发出璀璨迷人的光影.如图1所示.请简述亚克力杆如何将光线从外界传导到馆内;
(2)2010上海世博会期间,气温较高的世博园区内许多区域都安装了喷雾降温装置,喷雾装置采用物理的方式,以水为原料,利用高压,将其以较高的速度输送到喷嘴,撞击喷嘴中的撞针后形成直径4微米左右的雾滴.请简述喷雾降温的原理;
(3)电阻式触摸屏将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压.电阻式触摸屏有两层电阻,当未在触摸屏上施力时,两层电阻不接触.当有物体在触摸屏表面施以一定的压力时,上层电阻与下层电阻发生接触,该结构可以等效为如图2(a)所示的电路.此时在Y+、Y-之间加驱动电压,测量X+电压,如图2(b)所示;然后在X+、X-之间加驱动电压,测量Y+电压,如图2(c)所示.利用两次测得的电压值可获得接触点的坐标.
现在有一块长10厘米,宽6厘米的手机触摸屏,以其中心为原点建立坐标轴,则触点坐标X方向的范围是[-3厘米,3厘米],Y方向的范围是[-5厘米,5厘米].触摸屏的驱动电压为5伏.一位同学用笔按在屏上某点,当Y+电极施加驱动电压时,测得X+电极的电压为3.2伏;当X+电极施加驱动电压时,测得Y+电极的电压为1.5伏.请通过计算判断笔按在触摸屏上位置的坐标.
(4)2010年上海世博会大量使用LED发光二极管.小明设计了一个研究LED发光二极管特性的实验,他采用滑动变阻器改变阻值的方法,用电压表和电流表测LED发光二极管两端的电压UD和通过它的电流I,得到一组数据记录,如下表中所示:
UD/V00.40.81.21.62.02.62.83.0
I/mA00.92.34.36.813.015.824.028.237.0
请回答下列问题:
①数据表中有一电压表的数据空白,根据图3电压表的示数完成填写空白;
②用笔画线表示导线,在下图4中连接实验器材画出小明实验的实物图;
③在I-U图5上用描点法画出LED发光二极管的伏安特性曲线;
④已知该LED发光二极管的最佳工作电压为2.5伏,现用5伏稳压电源供电,需要串联一个电阻R才能使二极管工作在最佳状态,试在I-U图上画出R的图线.
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二OO八年佳木斯市初中毕业学业考试

物理试卷

考生注意:

1.考试时间120分钟.

2.全卷共六道大题,总分100分

一、单项选择题(每小题2分,共24分.每小题只有一个选项是正确的,请把正确选项的字母填在题后的括号内)

1.你所答的这张物理试卷放在水平桌面上静止时,下列说法正确的是(    

A.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是平衡力

B.它所受到的合力为零

C.因为它是静止的,所以没有受到力的作用

D.因为它受到摩擦力,所以静止在桌面上

2.下列图中的现象和做法为了增大压强的是

3.某同学对一些物理量进行了估测,其中最接近实际的是(    

A.人体正常体温约为42℃                        B.某初中生的质量约为50kg

C.学生书桌高约200cm                        D.人正常步行速度约为5m/s

4.在日常生活和生产活动中,有时要增大摩擦力,有时又要设法减小摩擦力,下列四个实例中属于减小摩擦力的是(    

5.关于光学器材或设备,下列说法错误的是.(    

A.照相机、幻灯机的镜头都相当于凸透镜

B.潜望镜利用了光的反射

C.近视眼是将像成在了视网膜的后面

D.电视机的遥控器可以发射出红外线

6.在运动场上常见到这样一些场景,其中表现出的现象不能用惯性知识解释的是(    

A.短跑运动员跑到终点后不能立即停下来

B.跳远运动员要助跑一段距离才起跳

C.投掷铅球时,铅球离开手后继续向前运动

D.跳高运动员跳过后从最高点落向地面

7.对于下列四幅图中解释错误的是(    

8.如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球.然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,那么以下分析正确的是(    

A.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小

B.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大

C.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小

D.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大

9.如图所示,在探究串联电路中的电压关系时,小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是(                

A.整理器材,结束实验

B.分析数据,得出结论

C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值

D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值

10.把标有“6V 3W”和“12V  3W”字样的两个灯泡L1、L2串联在15V的电源上,下列说法正确的是(    )A.灯L1正常发光                                B.灯L2正常发光

C.两灯都能正常发光                        D.两灯都不能正常发光

11.下列做法符合安全用电原则的是(    

12.下图各实验现象揭示发电机原理的是(    

二、多项选择题(每小题3分,共9分.每小题有两个或两个以上选项是正确的,请把正确选项的字母填在题后的括号内.选项不全但都正确的得1分,有错误选项不得分)

13.北京奥运游泳场馆“水立方”是世界上唯一一个全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑,它采用的ETFE膜,只有一张牛皮纸厚,捧在手上轻若鸿毛;它可以被拉伸到自身的三到四倍也不会断裂;它的耐火性、耐热性也非常出色;此外,即便是冰雹撞击薄膜的巨响也不能传递到场馆之内,此建筑材材料的特点有(    

A.密度小                B.分子间无斥力                        C.熔点高                        D.隔音性较强

14科.下列杠杆中,属于费力杠杆的是(    

15.如图所示,电源电压保持不变.当闭合开关后,滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,下列说法正确的是(    

A.电流表示数变大,灯泡变亮

B.电流表示数变大,电压表示数变大,灯泡变暗

C.电压表示数变小,灯泡变亮

D.电流表示数变小,电压表示数变小,灯泡变暗

三、填空题(每小题2分,共24分.将正确答案写在题中横线上的空白处)

16.把装有水深为10cm的茶杯放在水平桌面上,如图所示,水对杯底的压强为_______Pa。现要使水对杯低的压强增大,可采取的方法是_____(g取10N/kg)

l7.某导体的电阻是2Ω,当通过1A电流时,导体的功率是_______W,通电1min时,导体上产生的热量是_______J

l8.如图所示,我省运动员王濛在2007-2008年国际短道速滑世界杯的比赛中收获了两枚金牌.滑冰时,冰面在冰刀压力作用下,稍有熔化,由此,你能猜想到冰的熔点可能与_______有关,这层水的作用跟润滑油的作用一样,减小了_______

19.有一潜水艇悬浮在水中,如图所示.当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时,潜水艇将_______(填“上浮”或“下沉”).在未露出水面之前,潜水艇所受的浮力将_______.(填“变大”“变小”或“不变”).

20.雷电是一种剧烈的放电现象,放电时的_______可达十几万安,会对建筑物等造成严重的破坏.因此,北京奥运场馆安装了防雷电定位系统,它由多个定位仪器组成,可以根据接收到闪电产生的_______达到不同定位仪的时间差,精确地测定闪电发生的位置.

21.2008年5月12日我国汶川地区发生了8.0级的大地震,给人民群众造成了重大损失,因为地震产生的声波属于_______(填“次声波”或“超声波”),所以地震前人们并没有感知到.倒塌房屋中的一些被困人员,通过敲击物体使其_______发出声音,被及时获救.

22.通电螺线管上方的小磁针静止时的指向如图所示,a端是电源的_______极,c端为通电螺线管的_______极.

23.如图所示,一个工人用滑轮组提起200N的货物,所用的拉力是125N,绳子自由端被拉下10m.则有用功是_______J,机械效率是_______

24.为测量待测电阻Rx阻值,小敬设计了如图所示的电路,R0的阻值已知早电源电压不变,她_______(填“能”或“不能”)测出Rx的阻值,因为_______。

25。如图所示,凸透镜的焦距为10cm,保持透镜位置不变,当蜡烛在10cm刻度处时,为了在光屏的中心找到像,应调整光屏的_______,并将光屏向_______方向移动(选填“远离透镜”或“靠近透镜").

26.小星家电能表月初的示数如图所示,如果他家一个月用了120度电,则月末电能表的示数应为,他家本月应交电费._______元(当地电费价格为0.5元/kW.h)

27.小华用电压表和电流表测量小灯泡的电功率,她用电源电压恒为3V的电池组,额定电压为2.5V的小灯泡等元件连成如图所示的电路..实验中,小华调节滑动变阻器,发现当电压表的示数为2.5V时,小灯泡却不能正常发光.请分析:在不改变电路连接情况下,当电压表示数为_______V时,小灯泡正常发光,若此时电流为0.3A,则该小灯泡的额定功率为_______W.

四、实验与探究题(28题5分,29题5分,30题8分,共18分)

28.小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示,在此实验中:

(1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是_______.

(2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物_______关系.

(3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的_______关系.

(4)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上_______接收到蜡烛烛焰的像(选填“能”或“不能").

(5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像_______(填“变大”、“变小”或“不变”).

29.今年6月8日是我国的传统节日——端午节,法定放假一天.早晨小星正在吃妈妈煮的鸡蛋,忽然想到熟鸡蛋的密度有多大呢?他决定利用身边现有的弹簧测力计、水、水杯、线等器材,自己动手进行测量.请你简述他的实验步骤.

鸡蛋的密度表达式ρ=_______

请对小星的实验过程提出两点注意事项:

①_______

②_______

30.我们已进行过“探究欧姆定律”的实验,请回答下列问题。

(1)请在图甲中把余下部分的电路用笔划线代替导线连接好.

(2)在某次测量中,电流表的示数如图乙,值为_______A.

(3)丙、丁两图是某实验小组在探究过程中,根据实验数据绘制的图象,其中表示电阻不变,电流随电压变化的图象是_______(填“丙”或“丁”).

(4)在探究电阻一定时,电阻上的电流跟两端电压的关系的过程中,使用滑动变阻器的目的是_______和_______.

(5)有同学想利用图甲的实验原理测“220V 40W”的白炽灯的额定功率,如果要使实验可行,请对原理图中实验器材的规格提出一条合理的要求.

【答题示例】:电压表的量程至少要220V.

答:_______.

如果在家里做测白炽灯功率的实验,因家里一般没有电压表和电流表,所以可以利用家庭中都有的_______和_______测量更方便.

五、分析与简答题(每小题5分,共10分)

31.阅读短文,回答下列问题

2007年10月24日l8时05分,中国西昌卫星发射中心,嫦娥一号卫星从这里开始自己的奔月之旅,开启了中国深空探测的新里程。

嫦娥一号卫星由长征三号甲运载火箭送入到运行周期约为16小时,近地点200公里,远地点51000公里的轨道,星箭分离后,先在这条轨道运行两圈,在这个期间将在远地点作一次小的轨道变轨,将近地点抬高到600公里,在16小时轨道上运行第三圈到达近地点进行第一次大的轨道变轨,将轨道周期变为24小时。在轨道上运行三圈,再次到达近地点,作第二次大轨道变轨,将轨道周期增加到48小时。

嫦娥一号卫星在这三条大椭圆轨道上运行共7天,当它在调相轨道运行结束到达近地点时,再做第三次大的轨道变轨,使卫星进入地月转移轨道,随后嫦娥一号卫星将沿着这条轨道飞向月球。

(1)就你观察图片和文中所提供的相关信息,提出两个与物理知识有关的问题,并解答.

【答题示例】问题:火箭在升空过程中为什么会越来越快?

回答:力可以改变物体的运动状态.

问题1:_______

回答:_______

问题2:_______

回答:_______

(2)卫星与火箭脱离后,嫦娥一号卫星打开太阳能帆板,其作用是什么?

32.“炖”菜是佳木斯人喜欢的一道美食,最好的“炖”菜是应用煮食法,即把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅和煲底隔离,如图所示,当煲中的水沸腾后,盅内的汤水是否能沸腾?为什么?(设汤水的沸点与水的沸点相同)

六、综合运用题(33题8分,39题7分,共15分)

33.如图,质量为800kg的小轿车,每个轮胎与地面的接触面积为200cm2

(1)小轿车对水平地面的压强是多大?(g取10N/kg)

(2)该车在水平公路上匀速直线行驶18krn,用了10min.如果小轿车的功率为60kw,求它的速度和牵引力各是多大?

(3、行驶的车辆对环境产生哪些污染?(至少写一条)

(4)为了减小污染,请你提出一条合理的建议.

34.我们生活的佳木斯地区,到了冬季,因日照时问短,太阳能热水器的水达不到所需温度,为此人们研制了太阳能、电能两用热水器.大鹏家最近就安装了一台这样的两用热水器,如图所示,铭牌如下:

××牌热水器

型号V-55

额定容积100L

额定电压220V

额定频率50Hz

额定功率1500W

防水等级△·

(1)太阳能热水器贮满水,水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?(1L=10-3m3

(2)大鹏将水箱装满水,只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时,需加热器正常工作多长时间?(设电能全部转化为热能)

(3)在上述(2)情况下,加热器正常工作实际用了3小时,则此热水器的效率为多少?

(4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?(写出一条即可)

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6.物理知识的应用

                    

                   

1.声呐

测海深

2.密度

鉴别物质  判断是否空心  判断浮沉。

3.在一定范围内,拉力越大,弹簧被拉得越长

制成测力计

4.重力的方向总是竖直向下的

制成重垂线  水平器

5.关于摩擦力的大小

增减摩擦的方法

6.惯性

解释现象

7.二力平衡

测滑动摩擦力

验证液体内部的压强公式p=ρgh

8.力使物体运动状态发生改变

   物体在非平衡力作用下的运动。

解释物体由静变动,由动变静,加速,减速,改变运动方向作曲线运动等

9.压强

增减压强的方法

10.液体的压强

水坝下部建造得比上部宽,潜水深度有限度

11.连通器

茶壶、锅炉水位器……

12.托里拆利实验

制成水银气压计

13.大气压

自来水笔吸墨水,抽水机,茶壶盖上开有一小孔,用吸管吸饮料,高度计,医院输液打针

14.气体压强跟体积的关系

风箱,喷雾器,打气筒,抽气机,空气压缩机等

15.物体的浮沉条件

密度计,轮船,气球,飞艇,潜水艇,孔

明灯,盐水选种,测人体血液的密度,解

释煮饺子时,生沉熟浮等

16.杠杆的平衡条件

判断杠杆类型,求最小动力,判断动力变

化情况进行有关计算

17.光的直线传播

射击时的瞄准,解释小孔成像,影的形成,

日食,月食的形成“坐井观天,所见甚小”,

确定视野,判断能否看见物体或像,激光

准直测距等

18.镜面反射

解释黑板“反光”,看不清上面的字

19.漫反射

解释能从各个方向都看到不发光的物体

20.平面镜 

成像、镜前整容,纠正姿势,制成潜望镜、

万花筒,墙上挂大平面镜,扩大视觉空间、

改变光路(如将斜射的阳光,竖直向下反

射照亮井底),测微小角度,平面镜转过θ角,反射光线改变2θ角……

21.光的折射

筷子斜插入水中,浸在水中部分向上偏折视深度小于实际探度,视高大于真高

22.凸透镜对光线有会聚作用

粗测凸透镜的焦距

23.凸透镜成像规律

u>2f,照相机;f<u<2f幻灯机、投影仪、

电影放映机;u<f放大镜;确定凸透镜f

的范围,照相机、幻灯机的调节

24.液体的热胀冷缩

制成常用的液体温度计

25.液化技术

分离空气的组成气体,提取纯净的气体

26.蒸发致冷

解释现象:吹电风扇凉快,泼水降温,包有酒精棉花的温度计示数低于室温

27.液化放热

用高温水蒸气做饭、烧水。

28.升华致冷

用干冰人工降雨、灭火,在舞台上形成 “烟”雾

29.液体的沸点随液面上方气压的增大(减小)而升高(降低)

在高山上煮饭用高压锅

30.气体的加压液化

生活用液化石油气用增加压强的方法使石油气在常温下液化后装入钢罐

31.三表:熔点表  密度表  比热容表

白炽灯泡灯丝用钨做,在很冷的地区宜用酒精温度计而不用水银温度计测气温;水的比热容比较大,解释在沿海地区白天和晚上的气温变化不大。

注意:固体和液体相比较,不能说液体密度总比固体的小

32.电流的热效应

制成各种电热器,白炽电灯,保险丝

33.电流的化学效应

提炼铝、铜、电解、电镀

34.电流的磁效应

制成电磁起重机,电铃,电话听筒,利用电磁铁制成电磁继电器,用于自动控制

35.决定电阻大小的因素

制成变阻器(通过改变电阻丝的长度来改变电阻),油量表

36.欧姆定律

解题,测电阻

37.串联电路的规律

制成简单调光灯,说明电阻箱的结构和原理

38.磁  

磁屏蔽      防磁手表    

用磁性材料做成录音带和录像带,磁悬浮列车

39.通电线圈在磁场中受力转动

制成直流电动机 

40.电磁感应现象

制成发电机

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电学考题归类

1. 考查电路的特点

例1  下列说法中正确的是(    )

A. 电流是带电粒子的运动              B. 电路中有电流,一定有电源

C. 电路中有电源,一定有电流          D. 电源是消耗电能的装置

【解析】电流是由带电粒子的定向移动形成的,如果带电粒子杂乱无章地运动,就不能形成电流,故选项A错误;电源是电流形成的必要条件,不是惟一条件,电路中要有电流,必须具备两个条件:一是要有电源,二是电路闭合,故选项C错误,B正确;电源的作用是在电路中提供电能,而不是消耗电能,消耗电能的是用电器。故选B。

 

2. 考查串联和并联电路

例2  关于图1所示电路的说法中,正确的是(    )

A. 若都闭合时,则并联

B. 若都闭合时,则串联

C. 若断开,都闭合时,则串联

D. 若断开,都闭合时,则并联

图1

【解析】由图中可以看出不能同时闭合,那样会造成电源短路而烧坏电源,所以选项A、B均是错误的;当断开,闭合时,电路中只有接入电路,被短路,所以选项C错误;只有断开,闭合时,电流分为两路,一路流过,另一路流过中的电流汇合再经过回到电源的负极,从而构成并联电路。故正确答案是D。

说明:本题考查的知识点是识别串、并联电路,考查通过开关的闭合与断开对电路中用电器连接所产生的影响。解答此类题的关键是正确地画出等效电路图,辨析出电路的连接情况。解题出错的原因是对电路不会等效简化,分不清电路的连接方式。

 

3. 考查电表的正确使用

例3  如图2所示,开关S闭合后,小灯泡均正常工作,则下列说法中正确的是(    )

A. 甲、乙都是电压表              B. 甲、乙都是电流表

C. 甲是电流表,乙是电压表        D. 甲是电压表,乙是电流表

图2

【解析】开关S闭合后,小灯泡均正常工作,说明小灯泡的连接方式可能是串联,也可能是并联。但的右端和的右端直接连在电源的正极上,因此,若串联,则导线就会将和乙短路,故只能并联,不可能是串联。的左端应连接在一起,故甲为电流表,因为若甲为电压表,则由于电压表视为开路,左端无法正常接入电源的负极,无法正常发光。由于乙表左端接在电源正极上,右端通过甲表接电源负极,则乙表应为电压表。故选C。

说明:熟悉电流表和电压表的正确使用是解决此类问题的关键。切记:电流表相当于一根导线,只能与被测用电器串联;电压表相当于断开的开关,接入电路与不接入电路对电路没有影响。

 

4. 考查电路故障的分析

例4  如图3所示,闭合开关,两灯都不亮,电流表指针几乎未动,而电压表指针有明显偏转,则该电路的故障可能是(    )

A. 电流表坏了或未接好            B. 从a经L1到b的电路中有断路

C. L2灯丝烧断或灯座未接好    D. 电压表和L1、L2都坏了

图3

【解析】若电流表坏了或未接好和L2灯丝断了或灯座未接好,则整个电路断路,此时两灯都不亮,电压表也断开,指针应在0,这与题意矛盾,故选项A、C均错误。若电压表和L1、L2都坏了,则电压表处于断开状态,因此指针不会偏转,故选项D也是错误的。若从a经L1到b的电路中有断路,则a-V-b这一支路与电流表和灯L2串联在电源两端,由于电压表内阻很大,所以几乎没有电流,电流表指针几乎不动,此时电压表相当于直接并联在电源两端,因此指针有明显偏转,且示数等于电源电压,故选项B正确。

说明:在分析有电压表和电流表的电路故障时,首先要识别电路类型,同时要抓住两个电表的使用规则和各自的特点进行综合分析。

 

5. 考查影响电阻大小的因素

例5  在做“研究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验时,为了便于研究而采用控制变量法,即每次须挑选两根合适的导线,分别测出它们的电阻,然后进行比较,最后得出结论(数据见下表)

(1)为了研究导体的电阻与长度的关系,应选用导线C和___________(填写代号);

(2)为了研究电阻与导体材料的关系,应选用___________两根导线进行实验;

(3)如果选用A和D两根导线进行实验,则是为了研究导线的电阻与___________的关系。

【解析】导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积、温度有关。(1)要研究导体的长度与电阻的关系,则要控制材料、横截面积相同,长度不同。从表中可以选出镍铬丝,因为题中已给出C,所以只能选F;(2)要研究电阻与导体材料的关系,要控制长度、横截面积相同,材料不同。根据表中所给数据,选择长为0.5m,横截面积为1.2mm2的镍铬丝和铝,即F和G;(3)A和D的长度均是1.0m,材料都是铁,但A的横截面积为3.0mm2,D的横截面积为0.8mm2,即长度、材料相同,横截面积不同,因此这是为了研究导体的电阻与横截面积的关系。

答案:(1)F  (2)F、G       (3)横截面积

说明:在分析从某两组数据中可得出什么结论时,必须观察这两组数据中哪些量是相同的,哪些量是不同的,相同的量就是实验中要控制的相同条件,不同的量就是要研究的关系。这种由控制变量法得到的实验数据并总结出实验结论(物理规律)时,关键是要理解控制变量法研究问题的思想方法。

 

6. 考查滑动变阻器的连接和应用

例6  如图4所示,电源两端的电压一定,开关S1闭合,S2断开,如果使电压表和电流表的示数均增大,则下列操作中一定可行的是(    )

A. 滑动变阻器的滑片P向右移

B. 滑动变阻器的滑片P向左移

C. 滑动变阻器的滑片P不动,闭合开关S2

D. 滑动变阻器的滑片P不动,断开S1

图4

【解析】当S1闭合,S2断开时,电路中R1与R2串联,电压表V测R2两端电压,要使两表的示数都变大,对照四个选项分析:选项A中滑片P向右移动时,R2变大,电流变小,故选项A错误;选项B中滑片P向左移动时,R2变小,电流变大,R1两端电压也变大,那么R2两端电压变小,故选项B错误;选项C中滑片P不动,闭合开关S2,电阻R1被短路,电路中电阻变小,故电流变大,R2两端电压即为电源电压,电压表V的示数变大,故选项C正确;选项D中断开开关S1,电路断开,电流表A示数为0,故选项D错误。故选C。

说明:解答类似题目,首先必须分析电路的连接情况,然后由滑片的移动,判断电阻的变化,进而分析电流的变化、部分导体两端电压的变化。

 

7. 考查电流跟电压、电阻的关系

例7  阅读短文,并回答短文后的问题

在“探究电流与电压、电阻的关系”的过程中,一些同学作出了以下猜想:

猜想A:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小;

猜想B:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大;

猜想C:加在电阻两端的电压增大,通过的电流不变。

为了验证上述猜想是否正确,小明用定值电阻和一个电压恒定的电源及有关的实验器材,设计了电路,并按实验要求分别测出有关的物理量。

(1)为了完成该实验,需要的测量仪表是____________、____________。

(2)请你画出能验证上述猜想的实验电路图。

(3)下表是小明在实验中测出的数据,R为定值电阻,阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω,U是电阻R两端的电压,I是通过电阻R的电流。通过分析比较实验序号____________的数据,可知猜想____________是正确的(填“A”、“B”或“C”)。

(4)通过分析比较以上数据,你还发现了________________________。

【解析】(1)在实验中,控制电阻R不变,改变导体两端的电压,记录每次通过导体的电流;或控制导体两端的电压不变,改变导体的电阻,记录每次通过导体的电流。题目中已给定了定值电阻和一个电压恒定的电源及有关的实验器材,还需要电压表和电流表。

(2)在电路连接中要通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值,来改变电路中的电流和改变导体两端的电压。利用上述器材可画出如图5所示的电路图。

(3)猜想中是控制导体的电阻不变,探究通过导体中的电流跟加在导体两端的电压的关系。分析表中的序号1、2、3(或4、5、6或7、8、9)数据可知:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。即加在电阻两端的电压越大,通过的电流也越大。由此可知,猜想B是正确的。

(4)分析表中序号1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的数据可知:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比,即电压相同时,电阻越大,电流越小。

答案:(1)电流表     电压表      (2)如图5所示     (3)1、2、3或4、5、6或7、8、9 B       (4)电压相同时,电阻越大,电流越小。

图5电学考题归类

1. 考查电路的特点

例1  下列说法中正确的是(    )

A. 电流是带电粒子的运动              B. 电路中有电流,一定有电源

C. 电路中有电源,一定有电流          D. 电源是消耗电能的装置

【解析】电流是由带电粒子的定向移动形成的,如果带电粒子杂乱无章地运动,就不能形成电流,故选项A错误;电源是电流形成的必要条件,不是惟一条件,电路中要有电流,必须具备两个条件:一是要有电源,二是电路闭合,故选项C错误,B正确;电源的作用是在电路中提供电能,而不是消耗电能,消耗电能的是用电器。故选B。

 

2. 考查串联和并联电路

例2  关于图1所示电路的说法中,正确的是(    )

A. 若都闭合时,则并联

B. 若都闭合时,则串联

C. 若断开,都闭合时,则串联

D. 若断开,都闭合时,则并联

图1

【解析】由图中可以看出不能同时闭合,那样会造成电源短路而烧坏电源,所以选项A、B均是错误的;当断开,闭合时,电路中只有接入电路,被短路,所以选项C错误;只有断开,闭合时,电流分为两路,一路流过,另一路流过中的电流汇合再经过回到电源的负极,从而构成并联电路。故正确答案是D。

说明:本题考查的知识点是识别串、并联电路,考查通过开关的闭合与断开对电路中用电器连接所产生的影响。解答此类题的关键是正确地画出等效电路图,辨析出电路的连接情况。解题出错的原因是对电路不会等效简化,分不清电路的连接方式。

 

3. 考查电表的正确使用

例3  如图2所示,开关S闭合后,小灯泡均正常工作,则下列说法中正确的是(    )

A. 甲、乙都是电压表              B. 甲、乙都是电流表

C. 甲是电流表,乙是电压表        D. 甲是电压表,乙是电流表

图2

【解析】开关S闭合后,小灯泡均正常工作,说明小灯泡的连接方式可能是串联,也可能是并联。但的右端和的右端直接连在电源的正极上,因此,若串联,则导线就会将和乙短路,故只能并联,不可能是串联。的左端应连接在一起,故甲为电流表,因为若甲为电压表,则由于电压表视为开路,左端无法正常接入电源的负极,无法正常发光。由于乙表左端接在电源正极上,右端通过甲表接电源负极,则乙表应为电压表。故选C。

说明:熟悉电流表和电压表的正确使用是解决此类问题的关键。切记:电流表相当于一根导线,只能与被测用电器串联;电压表相当于断开的开关,接入电路与不接入电路对电路没有影响。

 

4. 考查电路故障的分析

例4  如图3所示,闭合开关,两灯都不亮,电流表指针几乎未动,而电压表指针有明显偏转,则该电路的故障可能是(    )

A. 电流表坏了或未接好            B. 从a经L1到b的电路中有断路

C. L2灯丝烧断或灯座未接好    D. 电压表和L1、L2都坏了

图3

【解析】若电流表坏了或未接好和L2灯丝断了或灯座未接好,则整个电路断路,此时两灯都不亮,电压表也断开,指针应在0,这与题意矛盾,故选项A、C均错误。若电压表和L1、L2都坏了,则电压表处于断开状态,因此指针不会偏转,故选项D也是错误的。若从a经L1到b的电路中有断路,则a-V-b这一支路与电流表和灯L2串联在电源两端,由于电压表内阻很大,所以几乎没有电流,电流表指针几乎不动,此时电压表相当于直接并联在电源两端,因此指针有明显偏转,且示数等于电源电压,故选项B正确。

说明:在分析有电压表和电流表的电路故障时,首先要识别电路类型,同时要抓住两个电表的使用规则和各自的特点进行综合分析。

 

5. 考查影响电阻大小的因素

例5  在做“研究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验时,为了便于研究而采用控制变量法,即每次须挑选两根合适的导线,分别测出它们的电阻,然后进行比较,最后得出结论(数据见下表)

(1)为了研究导体的电阻与长度的关系,应选用导线C和___________(填写代号);

(2)为了研究电阻与导体材料的关系,应选用___________两根导线进行实验;

(3)如果选用A和D两根导线进行实验,则是为了研究导线的电阻与___________的关系。

【解析】导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积、温度有关。(1)要研究导体的长度与电阻的关系,则要控制材料、横截面积相同,长度不同。从表中可以选出镍铬丝,因为题中已给出C,所以只能选F;(2)要研究电阻与导体材料的关系,要控制长度、横截面积相同,材料不同。根据表中所给数据,选择长为0.5m,横截面积为1.2mm2的镍铬丝和铝,即F和G;(3)A和D的长度均是1.0m,材料都是铁,但A的横截面积为3.0mm2,D的横截面积为0.8mm2,即长度、材料相同,横截面积不同,因此这是为了研究导体的电阻与横截面积的关系。

答案:(1)F  (2)F、G       (3)横截面积

说明:在分析从某两组数据中可得出什么结论时,必须观察这两组数据中哪些量是相同的,哪些量是不同的,相同的量就是实验中要控制的相同条件,不同的量就是要研究的关系。这种由控制变量法得到的实验数据并总结出实验结论(物理规律)时,关键是要理解控制变量法研究问题的思想方法。

 

6. 考查滑动变阻器的连接和应用

例6  如图4所示,电源两端的电压一定,开关S1闭合,S2断开,如果使电压表和电流表的示数均增大,则下列操作中一定可行的是(    )

A. 滑动变阻器的滑片P向右移

B. 滑动变阻器的滑片P向左移

C. 滑动变阻器的滑片P不动,闭合开关S2

D. 滑动变阻器的滑片P不动,断开S1

图4

【解析】当S1闭合,S2断开时,电路中R1与R2串联,电压表V测R2两端电压,要使两表的示数都变大,对照四个选项分析:选项A中滑片P向右移动时,R2变大,电流变小,故选项A错误;选项B中滑片P向左移动时,R2变小,电流变大,R1两端电压也变大,那么R2两端电压变小,故选项B错误;选项C中滑片P不动,闭合开关S2,电阻R1被短路,电路中电阻变小,故电流变大,R2两端电压即为电源电压,电压表V的示数变大,故选项C正确;选项D中断开开关S1,电路断开,电流表A示数为0,故选项D错误。故选C。

说明:解答类似题目,首先必须分析电路的连接情况,然后由滑片的移动,判断电阻的变化,进而分析电流的变化、部分导体两端电压的变化。

 

7. 考查电流跟电压、电阻的关系

例7  阅读短文,并回答短文后的问题

在“探究电流与电压、电阻的关系”的过程中,一些同学作出了以下猜想:

猜想A:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小;

猜想B:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大;

猜想C:加在电阻两端的电压增大,通过的电流不变。

为了验证上述猜想是否正确,小明用定值电阻和一个电压恒定的电源及有关的实验器材,设计了电路,并按实验要求分别测出有关的物理量。

(1)为了完成该实验,需要的测量仪表是____________、____________。

(2)请你画出能验证上述猜想的实验电路图。

(3)下表是小明在实验中测出的数据,R为定值电阻,阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω,U是电阻R两端的电压,I是通过电阻R的电流。通过分析比较实验序号____________的数据,可知猜想____________是正确的(填“A”、“B”或“C”)。

(4)通过分析比较以上数据,你还发现了________________________。

【解析】(1)在实验中,控制电阻R不变,改变导体两端的电压,记录每次通过导体的电流;或控制导体两端的电压不变,改变导体的电阻,记录每次通过导体的电流。题目中已给定了定值电阻和一个电压恒定的电源及有关的实验器材,还需要电压表和电流表。

(2)在电路连接中要通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值,来改变电路中的电流和改变导体两端的电压。利用上述器材可画出如图5所示的电路图。

(3)猜想中是控制导体的电阻不变,探究通过导体中的电流跟加在导体两端的电压的关系。分析表中的序号1、2、3(或4、5、6或7、8、9)数据可知:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。即加在电阻两端的电压越大,通过的电流也越大。由此可知,猜想B是正确的。

(4)分析表中序号1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的数据可知:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比,即电压相同时,电阻越大,电流越小。

答案:(1)电流表     电压表      (2)如图5所示     (3)1、2、3或4、5、6或7、8、9 B       (4)电压相同时,电阻越大,电流越小。

图5

说明:“探究电流与电压、电阻的关系”的实验是研究欧姆定律的基本实验。在实验方法上采用的是控制变量法。第一步是控制电阻不变,研究电流与电阻的关系;第二步是控制电压不变,研究电流与电阻的关系。该类题是历年中考的热点,平时复习时应多加强训练。

 

 

说明:“探究电流与电压、电阻的关系”的实验是研究欧姆定律的基本实验。在实验方法上采用的是控制变量法。第一步是控制电阻不变,研究电流与电阻的关系;第二步是控制电压不变,研究电流与电阻的关系。该类题是历年中考的热点,平时复习时应多加强训练。

 

 

图5

说明:“探究电流与电压、电阻的关系”的实验是研究欧姆定律的基本实验。在实验方法上采用的是控制变量法。第一步是控制电阻不变,研究电流与电阻的关系;第二步是控制电压不变,研究电流与电阻的关系。该类题是历年中考的热点,平时复习时应多加强训练。

 

 

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摘要:本文分析了如何挖掘物理题中隐含条件的途径和方法。并对物理学试题题型进行归类、例举和解析。学生要解好物理题,必须要有扎实的物理知识和相关学科的知识,综合分析和解决问题的能力。因此,在物理教学过程中要注重提高学生的解题能力,加强对解题方法的教学。

关键词:隐含条件 物理学 解题能力

学习在解物理习题时,经常会遇到这种情况,有些解题的必要条件,题中并为明确给出,而是隐含在字里行间。充分挖掘隐含条件,明确题目要求,采用合适方法,选择正确答案,是解好这类题的关键。本文就如何挖掘试题中的隐含条件,提高解题能力作一例析。

一、从关键词中挖掘隐含条件

在物理题中,常见的关键用语有:表现为极值条件的用语,如“最大”、“最小”、“至少”、“刚好”等,它们均隐含着某些物理量可取特殊值;表现为理想化模型的用语,如“理想滑轮”、“轻质杠杆”、“光滑水平面”等,扣住关键用语,挖掘隐含条件,能使解题灵感顿生。

例1 一个物体在平衡力的作用下,在光滑水平面上做匀速直线运动,当这对平衡力突然消失,则物体将( )

A.立刻停止运动

B.运动速度越来越快

C.速度减慢,最后停止

D.仍作匀速直线运动

解析:题中“光滑水平面”为关键词。光滑水平面意味着物体不受摩擦力的作用。题目中的物体待平衡力消失后,将不再受力的作用,因此仍要保持匀速直线运动(牛顿第一定律)。

答案:D

二、从物理学常识中找隐含条件

有些题目几乎没有条件,但仔细研究就会发现条件其实全部隐含于物理常识中,这就要求学生根据题意进行发散性思维,努力挖掘相关知识,在条件不足的情况下,根据常识假设适当的条件和数据以弥补题中明确给出的已知条件的不足。

例2 一个中学生对地面的压强大约是( )

A.10Pa   B.100Pa   C.1000Pa     D.10000Pa

解析:此题隐含条件有两个,一是中学生的体重约为50kg,二是中学生双脚底面积约为5dm2,而这两个条件都非常隐蔽,属于物理学常识,只要明确了这两点,不难得出正确答案D。

三、从物理学发展史中寻找隐含条件

这类试题一般涉及对物理学研究有贡献的科学家、科研成果和历史进程等,增加了学生的爱国情感,有利于培养学生的高尚情操,激起学生学习生物学知识的远大理想。

例3 发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代,制造发电机的主要依据是电磁感应现象,首先发现电磁感应现象的是( )

A.爱因斯坦

B.帕斯卡

C.奥斯特

D.法拉第

解析:知道这些科学家的研究成果和对社会的巨大贡献,很快就能准确地选出正确答案D。

四、从物理现象的出现条件中寻找隐含条件

一定的物理现象的出现,是以具备一定的条件为前提的,当知道什么条件具备时可出现什么现象后,一旦题目给出某种现象,马上可以找出相应的隐含条件。

例4 我国“远望号”卫星测控船从江阴出发执行任务,由长江进入海洋。下列有关测控船所受浮力的说法正确的是( )

A.由于海水的密度大,所以船在海洋力受到的浮力大

B.由于船排开海水的体积小,所以它在海洋里受到的浮力小

C.由于船排开的海水的体积大,所以它在海洋力受到的浮力大

D.由于船始终漂浮在水面上,所以它受到的浮力不变

解析:“一个物体漂浮在液面上……”,出现这种现象的条件是物体所受浮力等于物重,所以隐含条件是物体受到的浮力等于重力。

答案:D

例5 放在水平常木板上重10N的木块,受到水平向右,大小为5N的拉力作用,沿水平方向做匀速直线运动,这时木板水平方向受的合力为_______N。当拉力增大到8N时,木块受到的合力为_______N。

解析:“一个物体匀速运动……”要出现这种现象,前提条件是物体必须不受力或受平衡力作用,所以隐含条件为:物体不受力或受平衡力作用。

答案:0;3

五、从物理概念、物理原理中寻找隐含条件

有些物理学问题、现象、判断等条件隐含于相关的概念和原理中,或是命题时有意混淆概念,偷换概念,要求学生对概念掌握准确,理解要透彻。

例6 晴天,几位大学生在森林中迷路了,下面四种利用风向引导他们走出森林的说法中,正确的是_______(图中虚线为空气流动形成风的路径示意图)

A.森林吸热,温度升高慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应顺风走

B.土地吸热,温度升高快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应顺风走

C.森林吸热,温度升高慢,空气温度低、密度大,地面空气从森林流向外界,应迎风走

D.土地吸热,温度升高快,空气温度高、密度小,地面空气从外界流向森林,应迎风走

解析:本题中隐含了比热容的概念。物体的比热容越大,吸收热量后温度变化越小。

土地的比热容大,吸热后温度升高较快,空气温度高。热空气因密度小而向上升,地面空气从森林流向外界,应顺风走。

答案:A

六、数学关系之中寻找隐含条件

正确的示意图不仅能帮助我们理解题意、启发思路,而且还能通过数学关系找出题中的隐含条件。这种方法不仅在几何光学中有较多的应用,而且在其它物理问题中也经常应用。

例7 有一均匀正方体对水平地面的压力是F,压强是P,如下图所示。若切去阴影部分,则剩余部分对地面的压力是原来的_______倍,压强是原来的_______倍。

解析:该题的条件隐含在数学关系之中,解题的关键要建立物理模型的空间想象力。切去部分的正方体边长为a/2,体积为V/8。切去阴影部分后,其质量为7/8m,底部受力面积为3/4S,剩余部分压强为P’=m/S=7/6P,压力为F’=Ps=7/8F。

答案:7/8;7/6

七、从图形、图表与曲线关系中寻找隐含条件

图示是贮存和传递科学文化知识比较便捷的一条途径,它能够高度浓缩物理学的基本概念及原理,使之更加形象、直观。试题图文并茂,生动活泼,但图表曲线中隐含了相当多的没有叙述和未提及的条件,解题时结合题设条件分析图形,从图形中挖掘隐含条件,才能正确作答,较好地培养学生的观察和分析问题的能力。

例8 在如图所示的各图中,关于磁场的描述和小磁针表示正确的是( )

解析:这是一道集概念、实验和理论于一体的图形选择题,要求学生明确磁场的概念、磁场方向及磁场方向的规定等情况,这样才可选出正确答案为B。

八、从实验的器材、操作过程或结果中寻找隐含条件

在理论试题中,也有相当多的题干条件看似不足,其实隐含在实验器材、操作步骤和实验结果之中,要求学生根据已有知识,挖掘这些隐含条件,从而得出正确答案,这有利于考查学生的实验操作技能,有利于培养学生的创新精神和实践能力。

例9 如图所示电路,图中1、2、3表示电流表或电压表,请填上各表电路符号.并标出正、负接线柱的位置。

解析:判断电表的类型,需了解器材的使用规则。电流表要串联接入电路,电压表要并联接入电路。判断时,可假设将改表处断开,凡对电路结构有影响的是电流表,没有影响的是电压表。答案如上图。

九、选择合适的方法

确定解题思路,根据题型特点,充分理解题意。采用合适方法,能很好地提高解题能力,常用的物理方法有控制变量法、等效法、转换法、数据归纳法等。

例10 下表列出由实验测定的几种物质的比热容。认真阅读,你一定会有所发现,请填出任意三条:

水4. 2×103

冰 2.1×103

铝 0.88×103

钢铁 0.46×103

酒精 2.4×103

蓖麻油1.8×103

干泥土0.8×103

水银0.14×103

煤油2.1×103

砂石0.92×103

铜0.39×103

铅0.13×103

(1)________________________________________;

(2)________________________________________;

(3)________________________________________。

解析:给表找规律时一般采用比较分析,综合分析的方法,即可找一般规律如某种变大或变小的趋势,共性等,也可找特殊规律。此表中12种物质除煤油和冰比热相同外,其他不同。说明不同物质得比热一般不同,这是共性。但冰和煤油不同物质比热相同这是特殊性质。水、冰同种物质,状态不同,比热容也不同。且可将物质分为金属、非金属进行比较。还可找比热容最大的、最小的。

例11 用实验研究决定电阻大小的因素,供选择的导体规格如下表:

材料

编号

长度(m)

横截面积(mm)2

镍铬合金

1

0.5

1.5

0.5

锰铜

1

0.5

1.5

1

①要比较电阻与长度的关系应选择导线:_______________________;

②要比较电阻与横截面积的关系应选择导线:_______________________;

③要比较电阻与材料的关系应选择导线:_______________________。

解析:本题中导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积三个物理量有关,要探究它们之间的关系,要采用“控制变量法”。要验证猜想一,就要取不同的长度,相同材料和横截面积的导线,所以应选序号1、2,同理可选出另两个猜想的序号。

答案:(1)1、2;(2)3、4;(3)1、3

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