沪科版物理九年级全一册第二十章 第三节 材料的开发与利用(2)教案.docx

专题初高中衔接电学知识点诠释

教学目标及要求：

让学生进一步理解欧姆定律

对学生进行分析电路、构建等效电路图的教育，帮助他们更好了解电源电阻、电表电阻的实质。

教学过程：

考向解读

电学综合计算是安徽中考必考的内容之一，2007年以来均以电源内阻、电表的改装等初高中衔接电学知识点设置初高中衔接型题目。预测2017年会延续这种命题风格，在实验题或计算推导题中出现此类试题，分值7分左右。

_知识储备__

电源内阻、电表改装、导线电阻、混联电路等初高中衔接电学知识点具有现实意义，有利于同学们升入高一级学校继续学习，这种类型的题目特点是先给一段初中物理没学到的信息，然后要求根据题意去解题。

求解初高中衔接电学知识的思路

类型一电源和电表的内阻

例1[2008·安徽]干电池是我们实验时经常使用的电源，它除了有稳定的电压外，本身也具有一定的电阻。可以把一个实际的电源看成一个理想的电源(即电阻为零)和一个电阻串联组成，如图1甲所示。用如图乙所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻值。图中R＝14Ω，开关S闭合时，电流表的读数I＝0.2A，已知电源电压U＝3.0V，求电源的电阻r。

[解析]根据题意，可构建如下等效电路图：

然后依据欧姆定律和串联电路的电阻特点求解电源的电阻r。R总＝eq\f(U,I)＝eq\f(3V,0.2A)＝15Ω，r＝R总－R＝15Ω－14Ω＝1Ω。

变式题2011年安徽中考实验室有一种小量程的电流表叫毫安表，用符号mA表示，在进行某些测量时，其电阻不可忽略。在电路中，我们可以把毫安表看成一个定值电阻，通过它的电流可以从表盘上读出。利用如图2所示电路可以测量一个毫安表的电阻，电源的电阻不计，R1＝140Ω，R2＝60Ω。当开关S1闭合、S2断开时，毫安表的读数为6mA；当S1、S2均闭合时，毫安表的读数为8mA。求毫安表的电阻RA和电源的电压U。

[解析]这是一个由开关的断开和闭合导致的变化电路，运用等效法可构建如下电路图：

抓住电源中的电源电压不变，依据欧姆定律得到一个二元一次方程组进行求解。

当S1闭合、S2断开时，等效电路如图甲所示，U＝I1(R1＋R2＋RA)；

当S1、S2均闭合时，等效电路如图乙所示，U＝I2(R1＋RA)；

故I1(R1＋R2＋RA)＝I2(R1＋RA)，

代入数据得：6×10－3×(140＋60＋RA)＝8×10－3×(140＋RA)，

解得：RA＝40Ω，U＝1.44V。

类型二远距离输电问题中的导线电阻

例2某建筑工地从相距1km处的220V电源线上引来两根相同的导线作为乙地照明用电源，当接入一盏标有“220V100W”的白炽灯时，发现灯的亮度较暗，用万用表测得此时灯泡两端的实际电压为198V。试求：

(1)灯泡发光的实际功率。

(2)1km长导线的电阻值(结果保留一位小数)。

[解析]解决导线电阻问题(电阻大小不可忽略)的关键是构建如下的等效电路图：

具体到此题，用电设备即为自炽灯，根据串联电路特点和欧姆定律即可求解。

(1)自炽灯泡的电阻：RL＝eq\f(U2,P)＝eq\f(（220V）2,100W)＝484Ω；自炽灯泡的实际功率：P实＝eq\f(Ueq\o\al(2,实),R)＝eq\f(（198V）2,484Ω)＝81W；

(2)由题意可知，灯泡与输电线组成串联电路，U线＝U－U实＝220V－198V＝22V，根据分压关系可知：eq\f(U实,U线)＝eq\f(RL,R线)，解得：R线≈53.8Ω，则1km长导线的电阻为R0＝eq\f(1,2)R线＝26.9Ω。

类型三电表改装

例3实验室用的电流表都是由小量程的电流表G(称为表头)改装而成的。表头G也是一个电阻，与其他电阻不同的是，通过表头的电流可以从刻度盘上读出来。有一个电流表G(如图3甲所示)，其电阻Rg＝10Ω，最大刻度值Ig＝1mA。

(1)当该电流表的指针指在最大刻度时，其两端的电压为多大？

(2)如图乙所示，将G与一个定值电阻R并联，则MN之间的部分(虚线框内)就相当于一个大量程的电流表A(如图丙所示)。若通过G的电流Ig＝1mA时，通过A的电流I＝3.0A，那么电流表A的量程就是0～3.0A，求满足此条件的电阻R的大小。

(3)我们知道，一般情况下电流表的电阻是可以忽略的，通过本题的计算，谈谈可以忽略的原因。

[解析]根据题意，可构建如下等效电路图

然后依据并联电路的特点和欧姆定律即可求解。

(1)U＝IgRg＝0.001A×10Ω＝0.01V。

(2)R＝＝≈0.003Ω。

类型四混联电路

例4在初中物理学习过程中，曾经学过一种方法——