在中考物理的战场上,电学题常常是决定胜负的关键高地。很多同学面对这类题目时,仿佛置身迷雾森林,找不到方向。今天,咱们就以三道典型的中考物理电学题为例,一起深入剖析,揭开电学题的神秘面纱,探寻攻克它们的有效策略。
第一题:滑动变阻器与定值电阻的电路谜题

解题思路
我们先整体看这个电路,它是由定值电阻 R₀和滑动变阻器 R 串联组成的。在串联电路里,电流处处相等,就好比一条水管里水流的速度到处都一样。而电压呢,会按照电阻的大小分配,电阻越大,分到的电压就越多。
对于选项 A,滑片从最左端向最右端滑动过程中,我们观察滑动变阻器接入电路的电阻变化情况。从图中可以看出,滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻是变小的。因为在串联电路中,总电阻等于各个电阻之和,滑动变阻器电阻变小,总电阻也就变小啦。而电源电压不变,根据电流和电阻的关系(电阻变小,电流就会变大,就像水管变粗,水流就变大一样),所以电流表示数应该是变大的,A 选项错误。
再看选项 B,电压表测的是滑动变阻器两端的电压,电流表测的是整个电路的电流。在滑动变阻器滑片滑动过程中,它接入电路的电阻是不断变化的。根据电压和电流与电阻的关系(电阻变化,电压和电流的比值也会变化),所以电压表与电流表示数之比是变化的,B 选项错误。
接着说选项 C,我们从图 2 中找两个特殊的点。当滑动变阻器阻值是 5Ω 时,电压表示数是 3V;当滑动变阻器阻值是 10Ω 时,电压表示数是 4V 。我们可以这样想,在串联电路中,电源电压等于定值电阻两端电压加上滑动变阻器两端电压。定值电阻两端电压可以用电流乘以定值电阻来表示(这里的电流是整个串联电路的电流,因为串联电路电流处处相等)。我们通过这两组数据,就能算出电源电压是 6V,C 选项正确。
最后看选项 D,电路消耗的功率和电流、电压都有关系。当滑动变阻器阻值为 0 时,电路中电阻最小,电流最大,此时电路消耗的功率最大。我们已经知道电源电压是 6V,定值电阻阻值也能算出来,通过这些就能算出最大功率是 7.2W,而不是 3.6W ,D 选项错误。
第二题:滑动变阻器不同位置的电路分析

解题思路
我们还是先分析电路,这也是一个串联电路,电压表测的是滑动变阻器两端的电压。当滑片在中点时,电压表的示数是 4V;当滑片滑到 b 端时,电压表的示数变化了 2V,因为滑片滑到 b 端时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,它两端的电压会变大,所以此时电压表的示数是 6V。
对于选项 A,我们来算电源电压。我们知道,在串联电路中,电流处处相等。当滑片在中点和在 b 端时,我们可以根据电压和电阻的关系来分析。通过已知条件和电路的特点,我们能算出电源电压是 12V,而不是 10V,A 选项错误。
再看选项 B,已知此后 100s 内定值电阻 R₁产生的热量为 200J,我们可以根据热量和电压、电阻的关系(这里虽然不出现公式,但我们知道热量和电压、电阻是有关系的,电阻不变时,电压变化会影响热量),结合前面算出的电源电压和滑动变阻器两端的电压,就能算出 R₁的阻值为 18Ω ,B 选项正确。
接着看选项 C,根据前面的分析和计算,我们能算出滑动变阻器 R 的最大阻值是 18Ω,而不是 9Ω,C 选项错误。
最后看选项 D,我们根据电压和功率的关系(不出现公式,但是理解电压变化对功率的影响),可以算出 R₁先后两次消耗的电功率之比是 16:9,而不是 4:3 ,D 选项错误。
第三题:滑片移动与电表示数变化的关系

解题思路
这个电路同样是串联电路,电压表测的是滑动变阻器 R₂两端的电压。当滑片在 a 端时,滑动变阻器接入电路的电阻为 0,此时电路中只有定值电阻 R₁,电流最大;当滑片在 b 端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电流最小,电压表的示数最大。
我们从图乙中可以看出,当滑片在 a 端时,电流是 1.2A;当滑片在 b 端时,电流是 0.4A ,电压表的示数是 4V。我们可以根据串联电路的特点,电源电压等于定值电阻两端电压加上滑动变阻器两端电压。当滑片在 a 端时,电源电压就等于此时的电流乘以定值电阻 R₁;当滑片在 b 端时,电源电压等于此时的电流乘以定值电阻 R₁再加上滑动变阻器两端的电压 4V。通过这两个情况,我们就能算出电源电压是 6V,R₁的阻值是 5Ω。
重视错题,铸就物理高分基石
通过对这三道中考物理电学题的详细剖析,同学们不难发现,电学题虽然复杂,但只要掌握了电路的基本原理,如串联电路中电流、电压、电阻的关系,理清解题思路,从题目给出的条件入手,逐步分析,就能找到解题的关键。然而,在实际学习中,我们往往会在这些题目上犯错。每一道错题都是一次成长的契机,它能让我们发现自己知识的漏洞和思维的误区。
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