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揭秘中考物理電學題:攻克難關,成就高分之路

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在中考物理的戰場上,電學題常常是決定勝負的關鍵高地。很多同學面對這類題目時,仿佛置身迷霧森林,找不到方向。今天,咱們就以三道典型的中考物理電學題為例,一起深入剖析,揭開電學題的神秘面紗,探尋攻克它們的有效策略。

第一題:滑動變阻器與定值電阻的電路謎題



解題思路

我們先整體看這個電路,它是由定值電阻 R?和滑動變阻器 R 串聯組成的。在串聯電路里,電流處處相等,就好比一條水管里水流的速度到處都一樣。而電壓呢,會按照電阻的大小分配,電阻越大,分到的電壓就越多。

對于選項 A,滑片從最左端向最右端滑動過程中,我們觀察滑動變阻器接入電路的電阻變化情況。從圖中可以看出,滑片向右滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻是變小的。因為在串聯電路中,總電阻等于各個電阻之和,滑動變阻器電阻變小,總電阻也就變小啦。而電源電壓不變,根據電流和電阻的關系(電阻變小,電流就會變大,就像水管變粗,水流就變大一樣),所以電流表示數應該是變大的,A 選項錯誤。

再看選項 B,電壓表測的是滑動變阻器兩端的電壓,電流表測的是整個電路的電流。在滑動變阻器滑片滑動過程中,它接入電路的電阻是不斷變化的。根據電壓和電流與電阻的關系(電阻變化,電壓和電流的比值也會變化),所以電壓表與電流表示數之比是變化的,B 選項錯誤。

接著說選項 C,我們從圖 2 中找兩個特殊的點。當滑動變阻器阻值是 5Ω 時,電壓表示數是 3V;當滑動變阻器阻值是 10Ω 時,電壓表示數是 4V 。我們可以這樣想,在串聯電路中,電源電壓等于定值電阻兩端電壓加上滑動變阻器兩端電壓。定值電阻兩端電壓可以用電流乘以定值電阻來表示(這里的電流是整個串聯電路的電流,因為串聯電路電流處處相等)。我們通過這兩組數據,就能算出電源電壓是 6V,C 選項正確。

最后看選項 D,電路消耗的功率和電流、電壓都有關系。當滑動變阻器阻值為 0 時,電路中電阻最小,電流最大,此時電路消耗的功率最大。我們已經知道電源電壓是 6V,定值電阻阻值也能算出來,通過這些就能算出最大功率是 7.2W,而不是 3.6W ,D 選項錯誤。

第二題:滑動變阻器不同位置的電路分析



解題思路

我們還是先分析電路,這也是一個串聯電路,電壓表測的是滑動變阻器兩端的電壓。當滑片在中點時,電壓表的示數是 4V;當滑片滑到 b 端時,電壓表的示數變化了 2V,因為滑片滑到 b 端時,滑動變阻器接入電路的電阻變大,它兩端的電壓會變大,所以此時電壓表的示數是 6V。

對于選項 A,我們來算電源電壓。我們知道,在串聯電路中,電流處處相等。當滑片在中點和在 b 端時,我們可以根據電壓和電阻的關系來分析。通過已知條件和電路的特點,我們能算出電源電壓是 12V,而不是 10V,A 選項錯誤。

再看選項 B,已知此后 100s 內定值電阻 R?產生的熱量為 200J,我們可以根據熱量和電壓、電阻的關系(這里雖然不出現公式,但我們知道熱量和電壓、電阻是有關系的,電阻不變時,電壓變化會影響熱量),結合前面算出的電源電壓和滑動變阻器兩端的電壓,就能算出 R?的阻值為 18Ω ,B 選項正確。

接著看選項 C,根據前面的分析和計算,我們能算出滑動變阻器 R 的最大阻值是 18Ω,而不是 9Ω,C 選項錯誤。

最后看選項 D,我們根據電壓和功率的關系(不出現公式,但是理解電壓變化對功率的影響),可以算出 R?先后兩次消耗的電功率之比是 16:9,而不是 4:3 ,D 選項錯誤。

第三題:滑片移動與電表示數變化的關系



解題思路

這個電路同樣是串聯電路,電壓表測的是滑動變阻器 R?兩端的電壓。當滑片在 a 端時,滑動變阻器接入電路的電阻為 0,此時電路中只有定值電阻 R?,電流最大;當滑片在 b 端時,滑動變阻器接入電路的電阻最大,電流最小,電壓表的示數最大。

我們從圖乙中可以看出,當滑片在 a 端時,電流是 1.2A;當滑片在 b 端時,電流是 0.4A ,電壓表的示數是 4V。我們可以根據串聯電路的特點,電源電壓等于定值電阻兩端電壓加上滑動變阻器兩端電壓。當滑片在 a 端時,電源電壓就等于此時的電流乘以定值電阻 R?;當滑片在 b 端時,電源電壓等于此時的電流乘以定值電阻 R?再加上滑動變阻器兩端的電壓 4V。通過這兩個情況,我們就能算出電源電壓是 6V,R?的阻值是 5Ω。

重視錯題,鑄就物理高分基石

通過對這三道中考物理電學題的詳細剖析,同學們不難發現,電學題雖然復雜,但只要掌握了電路的基本原理,如串聯電路中電流、電壓、電阻的關系,理清解題思路,從題目給出的條件入手,逐步分析,就能找到解題的關鍵。然而,在實際學習中,我們往往會在這些題目上犯錯。每一道錯題都是一次成長的契機,它能讓我們發現自己知識的漏洞和思維的誤區。

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