重點突破——中考物理歐姆定律

2020-12-16 四海興家教

中考物理試題中,力學和電學佔主導地位,而歐姆定律,則佔了電學試題的主導地位。在中考試卷中,很少出單獨考查電路、電流、電壓、電阻的題目,歐姆定律通常和以上這些知識點一起考,可見歐姆定律相對於電學部分其它知識點的綜合性之強。

學好了歐姆定律,不僅對自己的中考十分有利,而且對自己在高中階段學《閉合電路的歐姆定律》《電流表改裝成電壓表》、大學階段學《電工學》課程,甚至走向電氣、電工方面的工作崗位,都大有裨益。

一、歐姆定律的公式和意義

公式: I=U/R 在這個公式中,I 表示電流,單位是安培(A);U表示電壓,單位是伏特(V);R表示電阻,單位是歐姆(Ω)。

利用這個公式,可用來進行計算,即知道電流、電壓、電阻中任意兩個物理量,都可計算出第三個物理量。但要注意兩點:三個物理量必須指的是同一段電路;歐姆定律只能用於純電阻電路(純電阻電路指的是電能全部轉化成內能而不轉化為其他能量的電路)。

在這個公式中,電流的大小隨著電壓的大小變化而變化,兩者成正比;電流的大小隨著電阻的大小變化而變化,兩者成反比。大家要注意,是電流的大小隨著電壓(或電阻)大小的變化而變化,可千萬不要說反了。

二、中考試卷中常見的「伏安法測電阻」

利用公式 I=U/R ,可推導出公式R=U/I ,可用這個公式來測量出電阻的大小。

伏安法測電阻電路圖

利用以上電路圖,進行電阻的測量。連接電路的過程中,開關要始終斷開,電流表串聯在電路中,電壓表與某個電器元件並聯(注意:電壓表不一定是並聯在滑動變阻器兩端,要根據具體情況來決定電壓表的並聯位置),且電流表、電壓表的正負接線柱不能接反,且量程要選擇合理;滑動變阻器的滑片調整到最大阻值處後,方可閉合開關。

閉合開關後,調節滑動變阻器的滑片,分別記錄劃片在不同位置時待測電阻Rx兩端的電壓、電流值(電壓表並聯在滑動變阻器兩端時,要用電源電壓減去電壓表示數得到待測電阻Rx兩端電壓),依次填入如下表中,計算出三個不同的電阻值。

用三次測量得到的電阻值,取平均值得到待測電阻Rx的電阻值。

在這裡,大家要注意以下幾點:

1、為了保證測量的準確性,電流表、電壓表優先選擇小量程。

2、至於電壓表並聯在哪個元件兩端,要優先考慮電壓表在選擇小量程的條件下,電壓表兩端的電壓是否超出了量程(如超出量程,則會燒壞電壓表)。要知道,剛閉合電路時滑動變阻器接入電路的阻值最大,根據公式U=IR,那麼就說明它的分壓也是最大的,因此必須要考慮滑動變阻器分壓最大時變阻器兩端的電壓是否超出了電壓表的最大量程。這樣一來,電壓表優先選擇並聯在分壓較小(或電阻值較小)的元件兩端,但一定要考慮剛閉合電路時各元件的電壓。

3、如果在中考試題中,電路的安全和測量的準確性不能共存時,優先選擇安全策略(寧可某些電錶選擇欠準確的大量程,都要保證電流表、電壓表、滑動變阻器都不被燒壞)。

三、串聯、並聯電路的等效電阻阻值(如下圖所示)

四、中考試卷中需要注意的一些點

1、如下圖所示,畫電路圖時,電器元件不可畫在電路拐角處的B、C、D點。

另外,根據電路圖連接實物圖時,電錶的正負接線柱不能接反;最好先用鉛筆輕輕地連線再擦掉重新畫,因為實物圖不允許出現交叉導線。

2、選擇題考查歐姆定律的題可能是中考選擇題中最難的。針對ABCD的每一個選項,大家一定要針對每一個選項分別畫出等效電路圖來分析,對於哪裡短路、哪裡斷路,一定要分析準確,不得粗心。四種選項,代表四種不同的情況。

3、應用題(計算題)考查歐姆定律時,某些時候建議大家用解一元一次方程或者解二元一次方程組的方法來解題,成功率會更高一些。如果某一問中出現了「若」,說明這一問的結論不能用於下一問。

希望大家都能順利突破中考中的「歐姆定律」試題!

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