内容正文:
专题3 电学
【命题重点】电学内容是中考命题十分重要的内容,具体重难点一般落实在这些知识点上:串、并联电路特点,电路设计,故障分析判断,动态电路分析,欧姆定律,焦耳定律,电功、电功率的计算等。
【方法要点】利用电路图协助分析,将题中相关信息标注在图上相应元件附近,将复杂电路通过去表简单化,并分析各表测量的对象。动态电路分析可以变动为静,取几个特殊点看变化。定律、公式在使用时应注意量的一一对应和适用条件。
【例题精析】
类型1 串、并联电路
[例题1] 如图所示电路,电源电压保持不变,电流表的内阻不可忽略,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,闭合开关后,滑由b端滑动到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是 V,电流表的内阻是 Ω。
[练习1] 某工厂生产一批零件,对零件表面粗糙程度的一致性有较高要求,验收时需要进行表面粗糙程度测试。小明设计如图甲所示装置,用于比较零件表面粗糙程度。压敏电阻R1的阻值与压力关系如下表所示;绝缘杠杆AB可以绕O点转动,A端通过连杆与压敏电阻R1接触,B端与轻质弹簧相连,OA:OB=l:1;弹簧受到的拉力F与伸长x的关系如图乙所示,弹簧右端连接滑片P和吸盘;R2是水平放置的、粗细均匀的电阻棒,长度L为40厘米,总电阻为12欧。使用前,滑片P恰好位于R2左端,使用时,先用吸盘将零件“粘住”,再用水平力向右拉动木板,待零件稳定时读出电压表示数,用电压表示数来判断零件表面越粗糙程度。(导线对杠杆AB没有力的作用,弹簧电阻忽略不计。)
压力(牛)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
压敏电阻R1阻值(欧)
12
18
24
30
36
42
(1)将吸盘压在零件表面,排出内部空气,吸盘和零件就会“粘住”,这主要是 的作用。
(2)已知电源电压为6伏,单个零件质量为200克,若要求该批次零件在木板上的滑动摩擦力不大于零件重力的0.2倍,请通过计算说明判断零件合格的电压表示数范围。
(3)小明用该装置分别测试相同体积的铁块和铜块,多次实验示数均相同,已知:铁块密度为7.9克/厘米3,铜块的密度为8.9克/厘米3。请判断哪个物体底部较粗糙并说明理由。
[练习2] 如图所示电路,电源电压U0不变,初始时滑动变阻器的滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数。且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图2所示,则
(1)电阻R= 。
(2)从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为 欧姆。
类型2 电路故障的判断
[例题2] 如图所示电路,开关闭合后,发现L1、L2都不亮。小明将开关、L1和L2的接线柱分别用a、b、c、d、e、f表示,用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是( )
电压表接
入的位置
a、f
a、e
a、d
a、c
a、b
电压表的
示数(V)
3
3
3
3
0
A.L1的灯丝断了 B.L2被短路了
C.连接e、d的导线断了 D.连接b、c的导线断了
[练习3] 如图所示的电路,闭合开关后移动滑片,小灯泡始终不发光,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将N接电源“﹣”极,M依次试触A、B、C接线柱,发现电压表的示数分别为0V、3V、3V,若故障只有一处,下列判断正确的是( )
A.小灯泡断路 B.开关断路
C.小灯泡短路 D.滑动变阻器断路
[练习4] 如图所示,电源电压为U且保持不变,电阻R1=R2,开关S闭合时电流表A1有示数。开关S断开后,三个电表中示数变大的是 (选填“V”、“A1”或“A2”),电压表示数变为 (用字母表示)。若电阻R1、R2中一个出现故障,电流表A1的示数变为零,电压表V的示数变为U,则故障是 。
类型3 动态电路分析
[例题3] 为了让植物叶片保持一定的含水量,小敏设计了如图所示的检测报警电路,当叶片含水量过低时提醒主人浇水。R为湿敏电阻,其阻值随含水量的升高而增大。电源电压不变,将湿敏电阻R附着在叶片上。以下说法正确的是( )
A.定值电阻R0没有作用,是多余的
B.当叶片的含水量减小时,工作电路中指示灯L变亮
C.当叶片的含水量增加时,电压表的示数增大
D.当叶片的含水量减小时,控制电路总功率增大
[练习5] 如图甲所示电路中,电阻R1=2Ω,R3是0~10Ω的滑动变阻器,电源电压恒为6V。已知滑片每滑动1cm时,R3接入电路的阻值变化1Ω,滑片距离a端的长度设为x;闭合开关,R3的滑片滑动过程中,电压表V1示数U与x的图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.R2=12Ω