前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇欧姆定律计算题范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
(1)能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律。
(2)理解欧姆定律,记住欧姆定律的公式,并能利用欧姆定律进行简单的计算。
(3)能根据串联电路中电压及电流的规律,利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。
2、过程和方法
(1)通过根据实验探究得到欧姆定律,培养学生的分析和概括能力。
(2)通过利用欧姆定律的计算,学会解电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力。
(3)通过欧姆定律的应用,使学生学会由旧知识向新问题的转化,培养学生应用知识解决问题的能力。
3、情感、态度与价值观
通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家探求真理的伟大精神和科学态度,激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情。
4、教学重点:欧姆定律及其应用。
教学难点:正确理解欧姆定律。
5、欧姆定律是指在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的。
我们认为:电学计算题跟实验题的最大区别在于:计算题是把电源的电压、导体的电阻等均理想化了、视为不变;而实验题的“结论表达式”,必须经得起实验检验!故知以解答电学计算题的思路去设计电学实验方案,几乎都是“纸上谈兵”、是经不起实验检验的,归属于“培养‘书生式学生’的典型做法之一”。从该题测量步骤可知:其设计思路实质,是把图2中的⑴和⑵的两个电路示意图当成一个并联电路,这显然是错误的!人为地去假设“整个实验过程中电池的电压不变”是没有任何教育意义的!难道学生在“探究并联电路电流规律”、先后测取和及I时,也需要假设“整个实验过程中电池的电压不变”吗?既然学生已经会测和及I,为什么要给出图1所示错误的测量方案呢?……为节约版面,以下均采用电路示意图。
我们认为:只用一块电流表和一只已知阻值的、使用干电池做电源,测未知电阻Rx阻值的必备条件是:和一定要并联接在电路中,且各支路必须同时处于通路状态!勿须假定电源电压不变!经得起实验检验的正确测量方案只有如下9例:
1.当表A的位置可以移动时(即在测量过程中可以改动电路的连接导线), 顺次测取与、与I和与I的电路如图3~图5所示,用测量值表达的“结论表达式”顺次为:
2.当电流表的位置固定不动时(即在测量过程中不准改动电路连接导线和移动电流表,只靠闭合或断开某些开关进行测量):
⑴顺次测取和、用测量值表达的“结论表达式”均为·的电路有:
①使用4只单刀开关控制的电路如图6所示:断开和、闭合和测取后,再立即断开和、闭合和测取。
②使用2只单刀双掷开关控制的电路如图7所示(注:为便于观察,图中将单刀画在中间,下同):先使单刀2与1接触、单刀5与4接触测取后,再立即使单刀2与3接触、单刀5与6接触测取。
⑵顺次测取和I、用测量值表达的“结论表达式”均为·的电路有:
①使用2只单刀开关控制的电路如图8所示:断开闭合测取后,再立即断开闭合测取I。
②使用1只单刀双掷开关控制的电路如图9所示:先使单刀2与1接触测取后,再立即使单刀2与3接触测取I。
⑶顺次测取和I、用测量值表达的“结论表达式”均为·的电路有:
①使用2只单刀开关控制的电路如图10所示:断开闭合测取后,再立即断开闭合测取I。
②使用1只单刀双掷开关控制的电路如图11所示:先使单刀2与1接触测取后再立即将单刀2与3接触测取I。
至此,在初中物理电学实验教学中,这道测题的参考答案(不含用电阻箱替代)可以画上句号!除此以外的诸多测法,均不能在初中电学实验教学中引用,更不能把它们视为是“最佳的测量方案”或“拓宽的知识面”!这是因为:
①不能应用“部分电路欧姆定律”的理论,去解决属于“闭合电路欧姆定律”内容的实验问题;
②不能运用并(或“串”)联电路的规律特点,去进行属于简单电路或串(或“并”)联电路的有关计算。
初中物理电学计算是整个初中物理知识的一个重难点,也是中考考查的重点内容。学生拿到这类题目后往往觉得无从下手,其实学生只要具备相关知识,做好足够的准备工作,而后理清思路,则可解决该题。那么如何才能顺理成章的确解决问题和攻破这个重难点呢?下面将谈一点我不成熟的解题思路和大家一起分享。
一、认真审题
首先要在脑海里清晰地呈本文由收集整理现u、i、r这三者在串、并联电路中各自的特点。在串联电路中:i=i1=i2=i3、u=u1+u2+u3、r=r1+r2+r3,在并联电路中:i=i1+i2+i3、u=u1=u2=u3、1/r=1/r1+1/r2+1/r3。要掌握电功、电功率和焦耳定律的基本计算公式和导出公式,就要知道导出公式的使用范围,即导出公式使用于纯电阻电路中(在纯电阻电路中q=w)。其次要认真阅读并分析题目,找出题目中所述电路的各种状态,没有电路图的要画出相应的电路图。根据开关的闭合及断开情况或滑动变阻器滑片的位置情况得出题目中电路共有几种状态,画出每种状态下的等效电路图。在分析电路时如果电路有电压表,则先认为电压表处于断路状态,再分析电路的串并联,然后看电压表和谁并联则测谁的电压。
二、有关“电路变化”的分析
在教授电学部分知识的过程中,不论是教师还是学生都反映其主要的难点在于变化的电路太复杂,稍有不慎就会出现连锁的错误反应,让人应接不暇。教师在实际的教学过程中经过反复做题,学生经过反复练习,但均效果不佳。我以为,在做电路变化分析的类型的题目时要先帮助学生掌握影响电路变化的几个因素,无非就是电阻、电压、电流、电功率而已,在能够正确识别串联与并联的基础之上,电路变化主要取决于开关的设置,还有就是滑动变阻器的活动。我们首先要引导学生强化因开关设置而带来的电路变化,识别开关的开与关对整个电路的变化与影响。其次就是因为滑动变阻器的滑片滑动所带来的电压与电流的变化分析,进而一步步地突破这两个教学难点。我相信,只要我们教师心中有数,心里有谱,在给学生讲解的过程中保持良好的态度,进行层层深入地讲析,学生一定会举一反三、融会贯通。到了这个地步,学生对整个初中阶段的电学知识的学习也就达到了一种成熟的境界,为高中阶段的有效学习打下了坚实的基础。
三、注重学习方法的转变
首先,教师要有强烈的教图意识,也就是说,在初中阶段的物理教学过程中,读图与识图能力是非常重要的。因为我们毕竟还处在一个求学阶段,不可能在学习电学知识的过程中运用实际的电线、电阻进行实验,很多情况下,电路的学习与理解以及练习都会涉及到电路图。如果不能很好地掌握读图与识图的能力与知识,我们物理电学知识教学过程将会异常艰难,而且也不会有好的教学效果。首先,我们要教给学生一定的读图能力,很多情况下,学生面对复杂的电路图,总是分不清是串联还是并联,我们就可以教授学生试着把它改成简单的等效图,就会一目了然,促进学生解题能力的提高。另外,我们还要学生透过电路图,想象出来真正的电路该怎么走,能够理论联系实际,在
自己的头脑中形成明晰的概念与轮廓。其次,要重视电学实验的探究,不要依赖教师的演示实验,而是引导学生依靠自己与同伴的协作,连接电路图,测出实验数据,发现规律,得出结论。所以要用实验探究的学习方法教授初二电学中有几个重要的定律,贯穿在整个电学中。另外,在课堂演示实验与学生实验以外,我们还应当积极地鼓励学生进行自我实验创作与学习。我在具体的教学过程中经常拿一些电池、电线、电阻、类似小灯泡之类的物品让学生进行自我组装,进行串联与并联电路的组织,这样可以将他们的课堂知识具体话、形象化。这样的活动对于学生的创新能力与综合素养的提升也是一个不小的促进,某种程度上,还能提升学生学习物理知识,尤其是电学知识的兴趣。
四、学习电学要善于总结与归类
对比2013年高考采用新课标全国Ⅰ卷三个省的理科一本、二本线:河北一本538、二本478;河南一本505、二本443;山西一本493、二本440。21世纪,2000年后,2013年高考分数线只比2003年高(2003年一本513、二本469),但还是全国范围内采用相同试卷省份中录取分最高的,所以倘若河北省没有其他改革动作,省内中学的竞争会越来越激烈,教师面临的挑战会越来越大。
采用全国新课标试卷的省份有13个,但有10个省份选的是新课标全国Ⅱ卷,Ⅱ卷与Ⅰ卷究竟有什么不同?能否通过对比Ⅰ、Ⅱ卷为复习提供帮助呢?下面我就此作分析。
一、题型分布
均采用8-2-2-1的模式,即8道选择、2道实验、2道计算、1道选修,选择题都是前5道单选,后3道多选,4道力学、4道电磁学,实验题一力、一电,计算题一力、一电。
二、知识点分布
新课标全国Ⅰ卷:
14-考查的是伽利略对斜面实验的研究,主要考查运动学知识,间接考查了物理学史,容易;15-考查的是静电场的知识,容易;16-考查的是静电场知识和机械能守恒定律,同时对计算有一定要求,中等;17-考查的是感应电动势,欧姆定律,电阻相关知识,中等;18-考查了运用数学知识解决物理问题的能力,同时考查了带电粒子在磁场中的运动,较难;19-是运动学知识,中等;20-考查了天体运动、圆周运动、万有引力、超重失重等万有引力和圆周运动的相关知识,中等;21-考查了运动学知识、动力学知识,同时考查了功率,综合性较强,较难;22-游标卡尺读数,误差的认识,同时考查了运动学相关公式,中等;23-多用电表测电动势,内阻,中等(22,23这两个实验都是中规中矩,难度适中);24-是一个运动学问题,主要考查的是用数学知识解决物理问题的能力,此题重在审题,比如橡皮筋的伸长是均匀的,中等;25-考查的是运用数学知识解决物理问题的能力,一反以前压轴只考带点粒子在电磁场中的运动,数学思想主要是微元或极限思想,这也是整个高中物理培养的一种基本思想。此题主要考查了电磁学基本知识及动力学知识,很好地考查了必修1,2,选修3-1,3-2相关知识,综合性较强,难度较大。34-选考题3-4填空题考查的是机械波问题,计算题考查了光导纤维问题,难度中等。35-选考题3-5填空题考查的是质量数和电荷数守恒的一个反应。计算题考查了动量守恒、机械能守恒和动能定理,难度中等。
新课标全国Ⅱ卷:
14-必修1牛顿第二定律理解能力常规,容易;15-选修1力和物体运动分析综合能力、推理能力、应用数学处理物理问题的能力,难度中等;16-选修3-2电磁感应及力物体的运动理解能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力情景较熟悉但综合性较强,较难;17-选修3-1带电粒子在磁场中运动分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力常规,难度中等;18-选修3-1电场、电场的叠加推理能力、分析综合能力情景较熟悉但能力要求较高,较难;19-必修3-2磁场部分物理史实的考查物理史实的记忆能力常规,容易;20-必修2万有引力定律的应用、牛顿运动定律、匀速圆周运动,以及功能关系问题推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力难度中等;21-必修1圆周运动的实际问题分析理解能力较为新颖,难度中等;22-选修1平抛运动问题、功能关系问题和能量问题,图像处理的问题理解能力、推理能力、分析综合能力,难度中等;23-选修3-2电学实验,电表的改装理解能力、分析综合能力,难度中等;24-选修3-1圆周运动、电场,动能定理物理情景处理能力和模型转化的能力,难度中等;25-选修1受力分析、牛顿运动定律、物理图像处理问题理解能力、分析综合能力,难度中等;34-选修3-4弹簧振子模型考查基本模型、光的折射和全反射实验探究能力、推理能力、应用数学处理物理问题的能力情境新颖,容易;35-选修3-5(1)原子物理较难(2)动量守恒及能量关系问题推理能力、分析综合能力情境较常规但综合性较强,难度中等。
通过对比可以发现:全国Ⅰ卷与Ⅱ卷考点分布几乎相同,难度上Ⅰ卷选择题有2道略难,Ⅱ卷中等,Ⅰ卷与Ⅱ卷实验题难度大致相同,计算题相差较大,Ⅰ卷的压轴题很难,Ⅱ卷压轴题与2012年新课标第1道计算题难度相当,作为压轴题出现,确实很容易。Ⅰ卷与Ⅱ卷最大的区分在于压轴题,除了常规复习外,应该在压轴题上下工夫。
三、复习建议
1.抓基础,抓教材,基础知识要细而全。
2.提升难度,狠抓压轴题,经典题型与新颖题型并重。
3.有意识改编题或做原创题,注重数学方法的应用。
中招试题往往要考查带有电路变化特点的欧姆定律的简单应用,半导体的光敏、热敏特性及超导体的应用对社会的影响.“探究电流与电压、电阻的关系”及“用伏安法测电阻”这两个电学实验几乎在每个中考卷上都能找到.
第1节 欧姆定律公式应用的对应性和同时性
[重点考点]
欧姆定律是电学中重要的基本规律,是全章的核心,反映了电流、电压和电阻三者的数量关系.掌握这一规律的应用一定要注意I、U、R的同一性和同时性,即必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入公式进行计算,在解题中,习惯上同一个导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示.另外,在同一部分电路中,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片的移动,都将引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,因而公式中的三个量必须是同一时刻(同一状态)的值.
[中考常见题型]
例1 (2007年济宁)在图1所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,电流表的示数变化了0.1 A,电阻R=___Ω.
思路分析:当开关断开时,电路中只有电灯L,电流表测的是通过电灯的电流;当开关闭合后,电灯和电阻并联,电流表测的是二者的总电流,所以电流表的示数变大.另外,不管开关是断开还是闭合,流过电灯的电流不变,所以电流表示数变大的0.1 A即为流过电阻R的电流值.电阻R两端的电压和电源电压6 V相等,由欧姆定律可以算出电阻R的阻值为60 Ω.
点评:本题的难点是找出通过电阻R的电流值.由于欧姆定律在电学中的重要地位,近几年中招题的填空题中,都会出现关于欧姆定律公式的一个纯粹的理论计算题,虽占分数不多,但由于它是学习电功和电功率的重要基础,所以还需要特别关注.
第2节 比值问题
[重点考点]
在串联电路中,电压的分配和电阻成正比,且串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和;在并联电路中,电流的分配和电阻成反比,且总电流等于各支路电流之和.
[中考常见题型]
例2 如图2所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲∶U乙=3∶2;当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表的示数之比I甲∶I乙为().
A. 2∶1 B. 3∶1 C. 2∶3 D. 1∶3
思路分析:当开关闭合,两表都是电压表时,两电阻串联,甲表测两电阻的总电压,乙表测的是电阻R2两端的电压,它们的示数比是3∶2,可以认为总电压为3份,电阻R2占2份,那么,R1两端的电压占1份,它们的电压比U1∶U2=1∶2,故电阻比R1∶R2=1∶2.
当开关断开,两表都是电流表时,两电阻并联,甲表测的是通过电阻R2支路的电流,乙表测的是并联后的总电流.由于两电阻并联且R1∶R2=1∶2,则它们的电流比是2∶1,也就是乙表总电流占3份,甲表电流应占1份,故甲、乙两表的电流比I甲∶I乙=1∶3.选D.
点评:本题的难点是由于开关的闭合和断开以及电表种类的变化,引起电路中电流的变化,但不管电路如何变化,不变的是R1、R2的阻值和电源电压.所以,尽量找出电阻的关系是解决本题的突破口.还要注意,我们实验室用的双量程电表(不管是电流表还是电压表),大量程的示数总是小量程示数的5倍,这个知识点也会出现在中招题中.
第3节 电表示数变化
[重点考点]
由于开关的开闭和滑动变阻器滑片的移动,使电路结构或电路中的总电阻发生变化,从而引起电路中总电流及各电流和电压的分配情况发生变化,导致电表的示数发生变化.这类题目涉及的知识点很多,如欧姆定律,串、并联电路中电流、电压、电阻的特点,电表的使用方法,电路结构的判断等,几乎各地的中招卷都有这类题.解决此类问题时,首先要判断出电路的结构,也就是电路的连接方式是串联还是并联(特别注意:在识别电路时,电压表可看做断路,电流表可看做导线),然后明确电流表或电压表的位置等.
[中考常见题型]
例3 (2007年上海)在图3所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将___(填“变小”、“不变”或“变大”),电压表V与V2示数的差值跟电压表V1示数的比值___(填“小于”、“等于”或“大于”)1.
思路分析:电路中两电阻串联,电流表测干路中的电流,电压表V1测定值电阻R1两端的电压,V2测滑动变阻器两端的电压,V测两电阻串联后的总电压.当滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻值变大,电流表的示数变小;又因为在串联电路中,电压的分配和电阻成正比,当滑动变阻器的电阻变大时,它两端的电压就变大,即V2示数变大.电压表V1和V2示数的和等于电源电压不变,所以电压表V与V2示数的差值就是V1的示数,比值永远等于1.
第4节 电表的示数变化范围
[重点考点]
为了保护用电器,电路中往往要串联一个滑动变阻器,电表有一定的测量范围,用电器也有自己的额定电压和额定电流,那么,滑动变阻器连入电路中的电阻多大才安全呢?近几年中招题也涉及这方面的考查.
[中考常见题型]
例4 如图4所示的电路,电源电压恒为9 V,小灯泡L上标有“8 V3.2 W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40 Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A.为了保护电路,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围应是多少?
思路分析:题中有三个隐含条件:滑动变阻器两端的电压不能超过3 V;电路中的电流不能超过0.6 A;小灯泡两端的电压不能超过8 V.如果只注意保护电表而忽视小灯泡,就会得出错误的结论.
参考答案:灯泡正常发光时的电流IL===0.4 A<0.6 A.
所以电路中的最大电流应为0.4 A.
灯泡的电阻RL== Ω=20 Ω.
此时电路中的最小总电阻R总===22.5 Ω.
所以滑动变阻器连入电路中的最小电阻为:
R最小=R总-RL=22.5 Ω-20 Ω=2.5 Ω.
为保护电压表,应有UR≤3 V,当UR=3 V时,UL=6 V.由分压原理得
滑动变阻器连入电路的最大值R最大=•RL=×20 Ω=10 Ω.
所以滑动变阻器的阻值变化范围为2.5 Ω~10 Ω.
点评:此题很容易只注意保护电流表而忽视灯泡正常工作的条件,误认为电路中的最大电流为0.6 A,由此得出滑动变阻器连入电路中的电阻为0~10 Ω的错误答案.不少物理问题的部分条件并未明确给出,而是隐隐约约,含而不露,但他们常常又是解题的要点,因此对这类题目要注意审题,挖掘隐含条件,从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备的参数、指标中,挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件,从而找出解决问题的突破口.
第5节 电路故障问题
[重点考点]
电路故障问题跟电表的示数变化题一样,也是中招必考的知识点,多数出现在实验题中.常见的故障有两类:断路和短路.当电路中出现断路或短路故障时,常用电压表检测,检测方法是:选择合适的量程,用电压表与被测电路逐段并联.当电压表有示数时,表明电压表和电源连通;当电压表没有示数时,表明电压表和电源没有连通,或者与电压表并联的那段电路有短路现象.
[中考常见题型]
例5 (2007年兰州)如图5所示电路中,L1、L2是两盏完全相同的灯泡.闭合开关S后,L1、L2均正常发光,过了一会儿两灯突然同时熄灭,检查时发现:若用一根导线先后连接开关S的两端和电阻R的两端,电路均无变化,两灯仍然不亮;若用电压表测L2两端b、c两点间的电压,电压表的示数明显高于L2的额定电压.据此可以判断().
A. L1的灯丝断了B. L2的灯丝断了
C. 开关S接触不良D. 电阻R损坏了
思路分析:用导线先后连接在开关S的两端和电阻R的两端,电路均无变化,两灯仍然不亮,说明开关和电阻R两端点间没有断路.当用电压表并联在b、c两点时,电压表有示数,表明电压表和电源构成了通路,也说明了电灯L2没有被短路.所以,只有b L2 c段断开了.选B.
点评:用电压表检测故障时,最终电路常会变成图6中的几种情况,请注意区分:假定电源电压为3 V,甲图中电压表的示数等于电源电压3 V;乙图中电灯不亮,在这里电灯仅起到一个“导线”的作用,电压表的示数接近(可认为是)电源电压3 V;丙图中电源被短路了,电压表的示数为零,但当电压表和电源没有接通时,它的示数也为零.
第6节 电学实验
[重点考点]
探究电流与电压、电阻的关系,电阻的测量和测量小灯泡的额定功率,这三个实验之一可以说是年年必考的知识点,包括实验原理、电路图的连接、表格设计、滑动变阻器的作用和电表示数的读取等,但对具体的实验步骤考查不多.近几年在实验题中又融入电表的示数变化和电路故障问题的考查.这类考题属于常规型题,很少有新颖的问题出现.所以,同学们只要注重基础知识点,就可以应付自如了.
[中考常见题型]
例6 (2007年梅州)在探究电流跟电压、电阻的关系时,同学们设计了如图7所示的电路图,其中R为定值电阻,R′为滑动变阻器.实验后,数据记录在表1和表2中.
(1) 根据表中实验数据,可得出如下结论:
由表1可得:___.
由表2可得:___.
(2) 在研究电流与电阻的关系时,先用5 Ω的定值电阻进行实验,使电压表的示数为3 V,再换用10 Ω的定值电阻时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将___(填“大于”、“小于”或“等于”)3 V,此时应向___(填“右”或“左”)调节滑片,使电压表的示数仍为3 V.
思路分析:根据表1可以看出,电阻一定时,电压增加几倍,电流也增加几倍,即二者成正比.根据表2可以看出,电压一定时,电阻是原来的几倍,电流就是原来的几分之一,即二者成反比.当电路中的电阻R由5 Ω换成10 Ω时,根据串联电路分压的原理,10 Ω电阻两端的电压要大于原来的3 V,为了使它变小,应让滑动变阻器的电阻变大,以便分去更多的电压.
参考答案:(1) 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (2) 大于
右
点评:此题有两个易错点,一是得出结论时,忘记条件;二是写电流与电压、电阻的关系时,容易颠倒,即一定要说电流与电压成正比,不能说电压与电流成正比,更不能说电阻与电流成反比.
例7 (2007年扬州)小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验.
(1) 请你帮助他们在实物连接图(图8甲)中,用笔画线代替导线将所缺的导线补上.
(2) 小红完成电路连接后就准备闭合开关,同伴小明提醒还有一处不妥当.你知道小明提醒的是什么吗?答:___.
(3) 在某次测量中电流表的示数如图8乙所示,则I=___A.
(4) 在实验过程中,小红突然发现电流表没有示数,而电压表有示数,且接近于电源电压,则故障可能是:___.
思路分析:在使用有滑动变阻器的电路时,为了保护电路,都有“闭合开关前,把滑动变阻器的阻值调到最大”这一项.仔细观察发现,此电路中滑动变阻器目前接入的电阻最小,所以不妥.
参考答案:(1) 图略. (2) 把滑动变阻器的滑片移到最左端(阻值最大的位置) (3) 0.5 (4) 电阻R断路
第7节 欧姆定律与实际问题的综合
[重点考点]
中考计算题中纯粹的理论计算越来越少,与实际相结合的应用型题目所占比重越来越大,这类题目的特点是题干较长,但一般涉及的物理知识和物理过程较简单.欧姆定律与实际相联系的题目不多,多数是电功率与实际问题联系的问题.
[中考常见题型]
例8 (2007年梅州)图9是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘、弹簧上端和滑动变阻器的滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为零.已知电阻R0=5 Ω,滑动变阻器最大阻值为15 Ω,电源电压U=3 V,电压表的量程为0~3 V.现将1 kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),请计算回答:
(1) 将1 kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为多少?
(2) 该电子秤能测量的最大质量是多少?此质量数应标在电压表多少伏的位置上?
思路分析:电路是电阻R0与滑动变阻器的串联,电压表测滑动变阻器两端的电压.
参考答案:(1) 当滑片位于距R上端处时,R总=R0+=5 Ω+=10 Ω,此时电路中的电流I===0.3 A,则电压表的示数UR=IR=0.3 A×5 Ω=1.5 V.
(2) 因为弹簧的伸长(或压缩)与弹簧所受拉力(或压力)成正比,又因为1 kg物体放在托盘中时,滑片指在处,故滑片指到R最下端时,就是该电子秤所能测量的最大质量,应为3kg.此时R′总=R0+R=5 Ω+15 Ω=20 Ω.电路中的电流I′===0.15 A.电压表的示数U′=I′R=0.15 A×15 Ω=2.25 V.