一个特殊电路的改装在中考试题中的应用.doc

. PAGE .. 《一个特殊电路的改装在中考试题中的应用》 伏安法测电功率实验，是各省中考的一个重点，其电路图如图1所示。但它在实验中 一个特例，也成为了近几年各省中考中的重要考点，特别是在电 路分析题及综合计算题中常用来做选拔试题。 伏安法测电功率的特例： 图1 特例：在伏安法测电功率实验中，若有额定电压为3.8V的一个灯泡、0-15V档已损坏，只有0-3V档完好的电压表一个，电压为4.5V的电源一个，电流表一个（完好），滑动变阻器一个，导线若干；用现有的器材，请设计出测量小灯泡额定电功率的电路图。 显然：在此例中，不能直接用电压表去测小灯泡的电压， 而据串联电路电压特点：U总=U灯+U变，可知：U灯=3.8V， U总=4.5V，则U变=0.7V，可以直接用电压表测滑动变阻器 的电压，利用转移法，间接测出U灯=3.8V。 设计电路如图2所示。此电路的分析方法关键：先据滑动变阻器滑片移动情况， 设计电路如图2所示。 来判断R总的变化情况，再据R总的变化，得出I总的变化规律 ，利用U=IR及串联电路电压规律得出的变化情况。 如：此电路图中，当滑片P向b端移动时，R变 变大R总变大，I总变小（ 变小），再据U灯=I灯R灯可知U灯变小，最后利用U变=U总 —U灯（U总不变），可得U变变大 ； 变大。 通过对此电路的进行一些简单改装或补充，即可成为近几年各个省中考中的重要电路分析及电学综合题。 二、 特例改装后的中考题： 图10PV 图10 P V A S （一）改装后的电路分析题： 1. 如图10所示，开关闭合后，当滑动变阻 器滑片P向右滑动过程中 （ ） A.电流表示数变小,电压表示数变大 B.电流表示数变小,电压表示数变小 C.电流表示数变大,电压表示数变大 D.电流表示数变大,电压表示数变小 分析：P向右移，R变变大R总变大，I总变小（变小），再据U定=I定R定可知U定变小，最后利用U变=U总—U定（U总不变），可得U变变大； 变大。选A。 图32. 图3是汽车、摩托车油量表（实际上就是电流表）原理示意图，R′是定值电阻，R是滑动变阻器，则 （ ） 图3 A．向油箱里加油时，电流表示数变大 B．燃油消耗下降时，电流表示数变大 C．燃油全部耗尽时，电流表将被烧坏 D．油箱加油过满时，电流表将被烧坏 分析：此电路实质是把图2电路路中的电压表拿去，电流表改装成油量表，灯泡换 定值电阻R，让滑片与浮标连接而成。 当油面上升时，P向a端移动，R变小 R总变小，I总变小，电流表示数变大；由于有定值电阻R对电路起到保护作用，电流表不会烧。选A。 3. 张红和李明两同学分别设计了如图16中 甲、乙所示的风力测量仪． 所用器材相同，已知电源电压为U0=3V保持不变， 电路保护电阻阻值为R1=2Ω，线状均匀电阻丝的 全电阻阻值为R2=3Ω，木球用金属丝悬挂于O点， O点接入电路．且金属丝和线状电阻丝接触良好． 无风时，金属丝刚好竖直接触于电阻丝最右端． （金属丝电阻和质量不计） （1）对于甲电路，风力增大，电压表示数________（选填增大、减少或不变），对于乙电路，风力增大，电压表示数________（选填增大、减少或不变）；所以选择________（选填甲或乙）电路比较好． （2）无风时，甲、乙两电路中的电压表示数分别是多大？ （3）对其中某一电路而言，风力和电压表示数是正比关系，且最大能测的风力已知为Fm=0.5N（此时金属丝摆到电阻丝最左端）．求该电路电压表示数为U时对应的风力F的大小表达式（F≤Fm）． 分析：甲图实质是把图2中的电流表拿去，把木球固定在滑片金属丝上改装而成。乙图实质是把图2电流表拿去，把电压表改接在滑片上，并把R2的两个下接线柱同时接入电路改装而成。 甲图风强时，滑片金属丝向左移动，R2 变小R总变小I总=I1变大U 1=I1R1得U 1变大，U2变小,电压表示数变小。乙图中R2起到定值电阻的作用，风强时，滑片金属丝向左移动没有改变R2接入电路的阻值，只是改变了电压表测量对象的阻值大小，使测量对象的阻值变大，据U测=IR测可知电压表示数变大。（答案：⑴减少 增大 乙 ⑵甲图电压表示数为1.8V，乙图电压表为0V。⑶F=5/18U 。） （二）改装后的电路综合题 例题：（2007年云南中考题）某校物理兴趣小组设计了一种电子秤，实际上是压力测量仪，用它来称量物体的重量，其原理结构如图所示。图中A为金属片，B为金属板R0=24Ω，R最大值为72Ω的滑动变阻器，电源电压为12V不变。问： ⑴图中的油量表应该用什么表改装？R0的主要作用是什么？ ⑵当金属片A上放重物，开关S