例题11、(2007 年福建省宁德市)如图20所示的是通过某两个电阻R1、R2的电流随电压变化的图像,从中可知电阻R2的阻值为____Ω,从图像可知,电阻R1______ R2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
解析:据R2的电流随电压变化的图像,我们可以找出一组特殊的U、I值(如U=4V,I=0.2A),据欧姆定律R=U/I可知,R2=U2/I2=4 V /0.2A=20Ω;在I1=I2时,U1>U2,故有R1>R2.
答案:20,大于。
点拨:由坐标图像解答某导体的电阻值时,应该取一组特殊值进行计算。
例题12、(2007年桂林市)在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图21所示。由图中信息可知( )
A.A导体的电阻为10Ω
B.B导体的电阻为10Ω
C.A导体两端电压为3V时,通过A导体的电流为0.3A
D.B导体两端电压为3V时,通过B导体的电流为0.6A
解析:据A、B两段导体的电流随电压变化的图像,我们可以分别找出一组特殊的U、I值,如(如UA=0.5V,IA=0.1A;UB=1.0V,IB=0.1A;),据欧姆定律R=U/I可知,RA=UA/IA=0.5V/0.1A=5Ω;RB=UB/IB=1.0V/0.1A=10Ω;A导体两端电压为3V时,通过A导体的电流为0.6A;B导体两端电压为3V时,通过B导体的电流为0.3A。
答案:B。
点拨:运用欧姆定律计算时,注意是对同一段导体的U、I值,即注意欧姆定律的“同一段电路”。
例题13、(2007年红塔区)张华同学在探究通过导体的电流与其两端的电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图22所示的图像,根据图像,下列说法错误的是( )
A.通过导体a的电流与其两端的电压成正比
B.导体a的电阻大于导体b的电阻
C.当在导体b的两端加上1V的电压时,通过导体b的电流为0.1A
D.将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A
解析:对于导体a而言,其电阻值R一定,故运用控制变量法可知,通过导体a的电流与其两端的电压成正比;当U=2.0V时,Ia>Ib,所以据欧姆定律R=U/I可知,Ra<Rb;对于选项C,一是可以由作图法判定;二是可以先从图像的特殊值求出b的电阻值,再进行计算得知。选项D中,需先求出Ra=5Ω,Rb=10Ω,则有I总=U/R总=3V/(5+10)Ω=0.2A。
答案:B。
点拨:此题是要求选择错误的选项,应特别注意看清题设后选择备选答案。否则容易看到A正确就选择了A作为最终答案了。
例题14、
(2007年黄石市)如图23(甲)所示电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源两端的电压不变,改变R的滑片位置,电压表示数随电流变化的图线画在图23(乙)的坐标系中,则根据以上条件可知R0的阻值为________Ω,电源电压为________V。
解析:R0、R串联,电压表测R两端电压。从乙图中可知:
当I=1A时,UR=9V,则有R连入电路的电阻为9Ω,则总电压为:U总=1A(R0+9)―――①
当I=9A时,UR=1V,则有R连入电路的电阻为1/9Ω,则总电压为:U总=9A(R0+1/9)―――②
由①=②得R0=1Ω,U总=10V。
答案:1,10。
点拨:物理计算题中,若采用分步解决的方法解题,有时会比较繁琐。特别是未知量较多,或遇到未知量相互制约的题目时,更是无从下手。此时用列方程组的思路解答,是一种简单而易行的方法.
[预测题]
1、某实验小组的同学探究电流与电压的关系时,用到如下器材:电源1个,电流表、电压表各1只,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各1只),滑动变阻器1只,开关1个,导线若干;设计的电路如图24所示。
下面是他们获取的一组实验数据:
|
电压U/V |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
电流I/A |
0.39 |
0.79 |
1.20 |
1.58 |
2.00 |
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(1)实验中他们选用的定值电阻阻值为 Ω;
(2)请在图24(乙)的坐标系上画出电流随电压变化的图像;
(3)分析表中的数据或图像,你能得出的探究结论: 。
答案:(1)5;(2)如图24(丙)所示;
(3)电阻一定时,通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比。
2、要较好的运用控制变量法。在三个物理量中对某一个物理量进行大小比较,必须控制另外一个物理量相同,方可进行讨论。
[中考真题]
例题8、( 2007年广东韶关市)为了研究物质的某种性质,小刚用水和酒精进行了实验探究.实验时,他用天平和量筒分别测出了两种物质的质量和体积,数据如下所示.
表1 表2
|
物质 |
实验 次数 |
体积 (cm3) |
质量 (g) |
|
物质 |
实验 次数 |
体积 (cm3) |
质量 (g) |
|
水 |
1 |
10 |
10 |
酒精 |
1 |
10 |
8 |
|
|
2 |
20 |
20 |
2 |
20 |
16 |
|||
|
3 |
30 |
30 |
3 |
30 |
24 |
(1)小刚同学已经在坐标纸上画出了酒精的质量随体积变化的图像,如图13所示.请在图上画出水的质量随体积变化的图像.
(2)小刚仔细地分析了两种物质的质量与体积的比值关系,归纳出了以下的结论:
①分析表1或表2中的数据,可以归纳出结论:同种物质,______________________.
②分析表1和表2中的数据,可以归纳出结论:不同物质,___________________.
解析:通过描点连线即可画出水的质量随体积变化的图像.同种物质的质量与体积的比值相同,不同物质的质量与体积的比值不同。
答案:(1)见图14所示。
(2)① 密度相同(或质量与体积的比值相同)
② 密度不同(或质量与体积的比值不同)
例题9、(2007年吉林)图15是在探究甲、乙两种物质质量跟体积关系时作出的图像。以下分析正确的是A
A. 不同物质的质量跟体积的比值是不同的
B. 甲物质的质量跟体积的比值比乙物质小
C. 若V甲 = V乙 则m甲<m乙
D. 若m甲 = m乙,则V甲>V乙
解析:质量跟体积的比值即为物质的密度。同种物质的密度是相同的。据图像可知,V甲
= V乙时,有m甲>m乙,m甲 = m乙时,有V甲<V乙,据此可得甲物质的密度比乙物质大。
答案:A。
点拨:不同物质的密度一般不同,但也不乏特殊情况,如酒精和没有的密度就相同,这些特殊值需加强特殊记忆。
例题10、(2007年福建省莆田市)某研究性学习小组做“水的体积随温度变化”的研究,得到如图16所示的图像.从图中可知,水温度从8℃降低至2℃的过程中,其密度 ( )
A.先变大后变小 B.先变小后变大
C.一直变大 D.保持不变
解析:水的温度从8℃降低至2℃的过程中,体积由大变小再变大,从图像中可以明显的看出,在4℃的时候,水的体积是最小的,故据据密度公式
=m/v可知,此时的密度是最大的。
答案:A 。
点拨:热胀冷缩是人们熟知的自然规律。但也有例外,实验证明,对0℃的水加热到4℃时,其体积不但不增大,反而缩小。当水的温度高于4℃时,它的体积才会随着温度的升高而膨胀。因此,水在4℃时的体积最小,密度最大。
[预测题]