2022年中考物理欧姆定律专题4—特殊法测电阻与力电综合学案

这是一份2022年中考物理欧姆定律专题4—特殊法测电阻与力电综合学案，共12页。学案主要包含了安阻法，伏阻法等内容，欢迎下载使用。
初三物理导学案欧姆定律专题4—特殊法测电阻与力电综合类型一：测电阻方法总结基本方法：伏安法1、测定值电阻的阻值：注意点：（1）连接电路时，开关应_________，滑片移到__________________；（2）滑动变阻器的作用：①_____________；②______________________________。（3）电路故障分析：“电流表无示数电压表示数约为电源电压”_____________；“电流表示数较大且移动滑片时电压表示数为0”______________；“电路中各元件完好，闭合开关时电流表指针几乎不偏转，电压表指针偏转正常”的原因_________________________。（4）电压表与电流表的接法及读数；（5）多次测量的目的：_____________________________。2、测小灯泡的电阻：注意点：（1）电路各元件完好，电流表电压表读数正常，但闭合开关时灯泡不亮的原因是________________________________；（2）测出的灯泡电压______取平均值，原因是________________________________。二、安阻法方法：定值电阻、电流表作用相当于电压表1、步骤：（1）_________________________________________；（2）______________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 2、步骤：（1）_________________________________________；（2）______________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 3、步骤：（1）_________________________________________；（2）______________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 4、步骤：（1）_________________________________________；（2）______________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 5、步骤：（1）_________________________________________；（2）______________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 三、伏阻法：方法：定值电阻、电压表作用相当于电流表1、步骤：（1）_________________________________________；（2）______________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 2、步骤：（1）_________________________________________；（2）______________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 3、步骤：（1）_________________________________________；（2）______________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 4、步骤：（1）_________________________________________；（2）______________________________________________；写出表达式：RX= ______________方法小结：三、电表与滑动变阻器组合1、步骤：（1）____________________________________________________________；（2）__________________________________________________________________；写出表达式：RX= ______________2、步骤：（1）___________________________________________________________；（2）___________________________________________________________________；写出表达式：RX= ______________3、步骤：（1）___________________________________________；（2）___________________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 4、步骤：（1）___________________________________________；（2）___________________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 方法小结：利用电源电压U和定值电阻列方程，然后公式变形求出RX 。 四、等效替代法1、步骤：（1）___________________________________________；（2）__________________________________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 2、步骤：（1）____________________________________________________________；（2）__________________________________________________________________；写出表达式：RX= ______________ 3、步骤：（1）____________________________________________________________；（2）__________________________________________________________________；写出表达式：RX= ______________        【趁热打铁】1．如图是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图，其中正确的是（　　）A． B． C． D．2．小丽手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。（1）闭合开关前，老师发现小丽连接的电路有导线没有连接，请你在图甲中用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是　             　。（3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常工作时的电阻是　             　Ω．考虑到两电表并不是理想电表（电压表电阻不是无穷大、电流表有内阻），小亮所测的小灯泡的电阻偏　             　（选填“大”或“小”）。（4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点　             　（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为　             　V。②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点　             　（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U。③小灯泡额定功率的表达式为P额＝　             　（用已知量和测量表示）。3．某同学想利用图甲所示电路测量的阻值。（1）该实验的原理是　                　（用公式表示）。（2）根据图甲电路，连接图乙的实物图时，需将导线接到滑动变阻器的　                　（选填“A”或“C”）接线柱。（3）正确连接电路后，开关S闭合前应将滑片移至滑动变阻器的　                　（选填“A”或“B”）端；闭合开关后，该同学发现，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，该电路故障可能是　                　。（4）在实验过程中，滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要的作用是　                　；如果用两个定值电阻R1和R2（R1＞R2）替代滑动变阻器，组成如图丙a、b、c三种电路分别进行实验，正确测得三组实验数据并记入表格中，则序号为3的实验数据应是按照图丙　                　（选填“a”“b”或“c”）的电路进行实验测得的。实验序号电压/V电流/A电阻/Ω10.850.146.0721.210.206.0532.110.356.034．如图所示，在探究额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中：（1）该实验的实验原理是　                　；（2）如图甲所示是某小组同学连接的电路，其中存在错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在图中画出正确的接法。（3）电路正确连接后，闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表、电压表均有示数，出现这一现象的原因可能是　                　。A.L灯泡断路B.灯泡短路C.滑动变阻器接入电路阻值太大（4）排除故障后，闭台开关，经过多次实验，利用实验数据，绘制小灯泡伏安特性曲线，如图乙所示，可知，小灯泡正常发光的电阻为　                　，且小灯泡的电阻随电流增大而　                　，（选填“增大”“减小”“不变”），这主要是因为受　                　变化的影响；（5）实验课后几个同学想：在只有电流表或电压表时。利用一个已知阻值的电阻R0，能否测Rx的阻值呢？于是设计了如图所示的四个电路，其中不可行的是　                　。 类型二：电力综合 【例1】（电+速度）小杜家有一台浮管式水力发电机，它可以利用流水资源实现24小时全天候发电。图甲是发电机在流水中的工作示意图，在水深1 m、水面宽1 m、横截面为矩形的沟渠中发电机输出功率和水流速度的关系如图乙所示。求：(1)当水流速度为1.5 m/s时，24 h可以发电多少千瓦时？(2)水力发电利用了大量流水资源，当水流速度为1.5 m/s时，1 h通过沟渠横截面的水是多少吨？    【例2】（电+压力）某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5×105 N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品(质量可不计)平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示(不考虑t0时刻之后的情况)。已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图象如图丙所示；玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积S0＝1×10－3 m2；电源电压U＝36 V，定值电阻R0＝20 Ω。求：(1)从重物开始下落到撞击玻璃样品前这段时间内，电阻R0两端的电压是多少？(2)玻璃样品受到的最大撞击力多大？      【例3】（电＋浮力）如图甲所示，柱体A与B经细线绕过定滑轮(不计绳重及摩擦)相连，A放置于力敏电阻Rx上，力敏电阻其电阻值Rx随压力F的变化关系如表，电源电压恒为6 V。逐渐向容器中注水至满，得到了电流表的示数I与注水体积V之间的关系，如图乙所示。已知GA＝30 N，GB＝10 N，柱形容器底面积为500 cm2，高10 cm，求：F/N15202225283035Rx/Ω201413111098 (1)水深5 cm时，水对容器底部的压强；(2)定值电阻R0的阻值；(3)若电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，在注水过程中，为确保电路安全，求Rx范围       【例4】（电＋杠杆）为探究平衡木受力特点，喜爱体操的小薇设计了一个平衡木模型。整个装置如图甲所示，AB可绕支点O无摩擦转动，C处固定一竖直硬杆，硬杆的底部安装了压敏电阻片R，R所在的电路放在了硬杆内(整个装置除硬杆以外，其他部分的重力均不计)，且AB＝5 m，OA＝BC＝1 m，电源电压恒为3 V，硬杆底部R阻值随地面对它的支持力F变化的关系如图乙所示，整个装置放在水平地面上，AB始终处于水平平衡状态，当重360 N的小薇站在A点时，电流表的示数为0.1 A，求： (1)小薇在A点时，C处受到硬杆的拉力；(2)小薇在A点时，地面对硬杆底部R的支持力；(3)当电流表的示数为0.3 A时，小薇距A点多少米？     【练1】如图所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，在压敏电阻Rx上放有托盘，托盘上放有容器（不计托盘和容器的质量），容器内装有16N的水，在容器底部固定一轻质细弹簧，弹簧上端连有一个长方体物块A，水刚接触物体的下表面。闭合开关，往容器中缓慢注水，加水过程中物体始终没有被淹没，水也没有溢出。当加1200cm3的水时，弹簧弹力为2N，电压表示数为6V，容器底部的压强较加水前变化了1×103Pa，当加3000cm3的水时，弹簧弹力为12N，电压表示数为4V，容器底部的压强较加水前变化了2.0×103Pa，压敏电阻的电阻值Rx随压力F的变化关系如表。物块A的质量大于1.6kg（g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）。求：F/N42444650…6872Rx/Ω28221816…87（1）当加1200cm3的水时，弹簧弹力为2N，求此时容器内部的水面高度增加了多少m；（2）物体A的质量；  【练2】喜爱物理的小夏发明了一个简易台秤，其内部电路图如图甲，其中R0为压敏电阻，它的阻值随所受压力的增大而减小，如表格所示，电流表的表盘被改装为台秤的示数。当电流表的示数达到最大值时，台秤达到称量的最大值。若电源电压为6V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R的阻值为6Ω。压力/N36101520R0阻值/Ω24201464求：（1）当电流表示数为0.2A时，台秤的示数为多少N？（2）如图乙所示，在该台秤上放置一个重为25N的均匀柱体A，并用一根轻质不可伸长的细线绕过定滑轮（不计摩擦）将A与B相连，B是重为15N、高为12cm，且底面积SB＝100cm2的均匀柱体，将B置于足够高的薄壁柱形容器中（该薄壁柱形容器底面积S容＝200cm2）。B与薄壁容器底部无挤压，则此时电流表相应的读数为多少？（3）若足够高的薄壁柱形容器重为6N，则在第（2）问的基础上，向薄壁容器中缓慢加入一定量的水，为了保证电路的安全，该薄壁柱形容器对支持面的最大压强是多少Pa？    【练3】小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB＝1：4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。（1）当电池组电压U0＝12V，平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关S，分别求出电流表的读数。（2）电池组用久后电压变小为U1，这时平板上物体重100N时，电流表读数为0.3A，求U1的大小。（3）在第（2）问情况中，电池组电压大小为U1，要求平板上重为100N的物体对应的电流表读数和电池组电压U0＝12V的情况下相同，小明采取了两种解决办法：①其它条件不变，只更换电阻R0，试求出更换后的R0′的大小。②其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，试判断并计算触点A应向哪个方向移动？移动多少厘米？  【练4】浮管式水力发电机是不需拦水筑坝，直接利用自然流水动力，通过悬吊在浮管下方的管状提速装置，加快进入机内自然流水的速度，冲击水轮机来带动发电机发电的新型平流水发电装置，其发电效率较高。小杜同学家有一台浮管式水力发电机。能利用流水资源实现24小时全天候发电。图甲是发电机在流水中的工作示意图，在水深1m、水面宽1m、横截面为矩形的沟渠中发电机输出功率和水流速度的关系如图乙所示。求：（1）水力发电是　   　能转化为　   　能。（3）当水流速度为1.5m/s时，24h发的电相当于多少天然气完全燃烧释放的能量？（天然气热值取q＝3×107J/m3计算）。