内容正文:
专题07 欧姆定律 电能
【考向分析】
年份
题量
分值
考点
2018
2
12
小灯泡电流与电压的关系、电动机的电流与电功率计算
2019
2
14
电学实验设计;电动机相关计算
2020
3
15
电学实验 电功率计算 串并联电路特点
电学每年都会有两道大题以上,属于重难点内容。电学实验每年必考,前几年主要考测小灯泡的电功率,这两年偏向考查电路设计型实验,对学生的实验设计能力有较高要求;电动机问题每年必考,学生一定要将原理理解透彻。电路分析类题目属于常考题,主要考查欧姆定律及串并联电路的规律,有时候会结合弹簧、电磁继电器进行考查。
【中考考题】
1.(2019•杭州)小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表,并设计了如图所示电路,在M、N中可接待测电阻。已知电流表量程为0~0.6安,电源电压为12伏,请回答:
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于 B端 (选填“A端”或“B端”)
(2)先将M,N直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表0.6安的刻度上标定的电阻值为 0 欧,此时滑动变阻器的阻值为 20 欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻,电流表示数为 0.3 安。
(3)电流表0.2安刻度处,标定的电阻值为 40 欧。
(4)改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度 不均匀 (选填“均匀”或“不均匀”),理由是 I,故其表盘刻度不均匀 。
【解答】解:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处的B端;
(2)先将M,N直接用导线连接(电阻为0),并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,即为0.6A,电流表0.6A的刻度上标定的电阻值为0欧,
由欧姆定律,此时滑动变阻器的阻值为:
R滑20Ω;
若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻,由电阻的串联,电路的电阻为原来的2倍,根据在电压不变时,电流与电阻成反比,故电流表示数为;
0.6A=0.3A;
(3)由串联电路的规律及欧姆定律:
RR20Ω=40Ω,电流表0.2A刻度处,标定的电阻值为40Ω;
(4)由串联电阻的规律及欧姆定律,改装后可直接测电阻的表,因电路中的电流为:
I,故其表盘刻度不均匀。
故答案为:(1)B端;(2)0;20;0.3;(3)40;(4)不均匀;I,故其表盘刻度不均匀。
2.(2018•杭州)下表是小金探究小灯泡L的电流与电压关系时所记录的实验数据。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压(V)
0
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流(A)
0
0.19
0.23
0.27
0.30
0.32
(1)在如图的坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图象。
(2)已知该小灯泡的额定功率为0.75瓦,现有电压为6伏的电源,若要使小灯泡正常工作,请设计电路图,并说明使小灯泡L正常工作时的操作方法:
(现有器材:“20Ω,1A”的滑动变阻器、电压表、开关各一只,导线若干)。
【解答】解:(1)由表格中的数据,描点可得:
;
(2)电压为6伏的电源,若要使小灯泡正常工作,由图可知,U=2.5V时,I=0.3A,P=UI=2.5V×0.3A=0.75W,故串联一个滑动变阻器分压,电路图如下图:
,
操作方法:由题(1)曲线可知,当小灯泡正常发光时,额定电压为 2.5 伏,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察电压表的示数,当电压表的示数为 2.5 伏时,小灯泡正常工作。
故答案为:(1)如上图;(2)图如上;操作方法:由题(1)曲线可知,当小灯泡正常发光时,额定电压为 2.5 伏,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察电压表的示数,当电压表的示数为 2.5 伏时,小灯泡正常工作。
3.(2017•杭州)小金自学了电学,知道了欧姆定律,他想用实验来验证欧姆定律所表述的“通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比”的结论,于是找了实验器材:电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关各一个,若干定值电阻、导线,请你利用这些器材帮他设计一个验证此结论的实验方案。
(1)画出实验的电路图;
(2)写出实验的步骤以及需要测量的物理量。
【解答】解:
(1)探究电流与电压的关系中,变阻器、定值电阻、电流表串联,电压表测定值电阻两端电压;如图所示:
;
(2)实验步骤:
①根据电路图,连接实物图;
②实物图连接好后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,记录此时的电流值和电压值;
③移动滑片到另一位置,记录此时的电流值和电压值;
④继续移动滑片到另一位置,记录此时的电流值和电压值;
⑤换用不同定值电阻,重复上述实验;
根据记录的数据,在坐标轴中做出电压和电流的图象,根据图象分析通过导体的电流与这段导体两端的电压的关系。
4.(2020•杭