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初中物理竞赛电学辅导专题讲座


云阳中学初中物理创新人才班辅导资料

第一讲
一、自主学习 知 识 点 电 量 分 项 细

电学(一)



两种电荷及它们的相互作用,电量及其单位 导体和绝缘体的区别,常见的导体和绝缘体 电流的形成及其方向的规定,电流的测量 电流的大小及其单位 电压及其单位,常见电源的电压值 电压的测量 电路的构成及各部分的作用,开路、短路及危害,常用电路元件

导体和绝缘体 电 电 电 流 压 路

的符号 串联电路和 并联电路 电 阻 串联电路与并联电路的连接特点 串联电路与并联电路的电流、 电压、电阻的特点 电阻的定义及单位,决定导体电阻大小的因素 滑动变阻器和电阻箱的构造及其在电路中的作用 电流跟电压及电阻的关系 用电流表、电压表测电阻

变阻器 欧姆定律 电阻的串并联 二、合作探究

串联、并联电路中的等效电阻及计算

[例 1]运送汽油的汽车,在它的车尾总装有一根铁链条拖在地上,这是为什么?

[例 2] 如图所示,(甲)是一单刀双掷开关的实物图,它的符号如图(乙)所示。图(丙) 是单刀双掷开关对电路控制作用的一个实例,当 S 与“1”接触时,灯泡 L1 发光,当 S 与 “2”接触时,灯泡 L2 发光。 现有如下器材:一个电源(两极间电压保持不变,但是电压 数值未知),一个电阻箱(用 R0 表示),一个待测电阻(用 Rx 表示),一个电压表(最大量程大于电源两极间电压), 一个单刀双掷开关,导线若干。 (1)根据以上所给器材,设计一个能测量并计算出待测电阻 Rx 的规范电路图(连接好后在实验过程中不能拆卸)。 (2)写出测量的操作步骤及所测量的物理量。

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(3)写出用测量量计算 Rx 的表达式



[例 3]如图所示的教板上面有两个小灯座,每个灯座的两端接在两个接线柱上,安装两个 完全相同的灯泡,都能发光. (1)不许用其他任何仪器,怎样判断它们是串联还是并联? (2)如果只给你一个电压表和导线若干,怎样判断它们是串联还 中并联?

[例 4]有如图所示的电阻分布,求①ab 两点间的电阻 Rab②如果流过 4Ω 姆电阻的电流为 1A。求 ab 两点间的电压:Uab。

[例 5]在图中暗箱内装有灯泡、电阻、电池,面板上有 ABCD 四个接线柱,为了弄清盒内电 路连接情况,把电流表正接线柱始终接在 A 接线柱不动,负接线柱接 B,灯不亮,电流表 示数为零;负接线柱接 C 时,灯亮,电流表有示数;负接线柱接 D 时,灯光减弱,电流表 示数减小。根据上述情况,画出盒内电路图。

[例 6]如图所示,当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,各电表的示数 如何变化?

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[例 7]有一种家用小型彩灯串,由 44 只小灯泡串联而成接在 220V 的电源上。①每个小 灯泡两端的电压为多少? ②人接触任意一个小灯泡是否都安全,为什么? ③使用中由于某一小灯泡被烧坏而使全部小灯都熄灭了,因为彩灯上涂有颜色,致使无法 看清是哪一只小灯泡的灯丝被烧断。 现给你一只电压表, 你如何查找故障所在?若手头只有 一只相同规格的小灯泡,又应如何查找故障所在?

[例 8]如图所示为自动测定油面高度的装置原理图,其中 R 为滑动变阻器,Ro 为校准电阻, A 为油量表(实际上是一只量程为 0—0.6A 的电流表)。如果电源电压 120V,当油箱内油面 高度在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片 P 恰好能分别滑至两端,且油箱内油面达到 最低位置时,电流表的示数为 0.1A。求:(1)校准电阻 R。的阻值应为多大? (2)滑动变阻器的阻值变化范围多大? (3)若油箱内油面最高为 1.20m,最低为 0.20m,应在电流表 上何处刻上最大及最小油量值?若油箱的横截面积为 2.0m ,这 两个油量值分别是多少? (4)当油箱内油量值为 1. 4m 时, 滑动变阻器的滑片 P 恰在中点, 则这一油量值应对应电流表刻度的何处?
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P R

R0 A

三、达标检测 1.在潮湿的天气里,做摩擦起电或一些别的静电实验时不容易成功,为什么?

2. 现要测未知电阻 Rx 的阻值只有电流表、已知定值电阻 R0、电池组导线若干和开关两只, 而缺少电压表。请设计实验方案,说明测量原理,并画出电路图。

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3.如图所示为自动调温电熨斗常见的调温指示灯电路之一。 接上电源时, 电熨斗底板发热, 能熨烫。但指示灯不亮。联入 a b 的电压表,时而偏转,时而不偏转。此电路的故障可能 是:( ) ②R 断路 ④电压表未接好

①指示灯 L 短路 ③灯丝烧断或灯 L 处断路

4.如图所示,已知 R1=R2=R3=??=Rn=Rn+1=??=Rm=Rm+l=R/2,R=40Ω 。电源电压 60V,则通过 Rn 的电流大小是 。

5.在图中所示盒子中有若干个阻值都是 R 的定值电阻和导线连成的电路, 盒外有 4 个接线柱 ABCD,若测出 Rab=1.5Rac,Rab=3Rbd。Rcd=0,试据此画出盒内电阻的接线图(要求所用 电阻只数最少)

6.如图所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,各电表示数如何变化?

7.电饭锅的原理如图所示, 煮饭时开关 S 是闭 合时。红色指示灯亮,饭熟后(当时的温度大 约为 103℃)保温时开关 S 自动断开,黄灯亮。 电阻 R1 作用是保护红色指示灯不致因电流过 大而烧毁,与电饭锅发热板的等效电阻相比。

A
~220V

B

S 黄

R1 红

R2

二者的大小应有什么关系?为什么?通常情况下, 用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起 作用,这是为什么?

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