由于導體有電阻,因此電燈才會發(fā)光,電飯煲才能將飯煮熟,電熱毯、取暖器才會給我們帶來溫暖……也正是由于導體有電阻,因此輸電線路會有大量的電能損耗,計算機的CPU中才裝有散熱降溫的電風扇……

請你以《假如沒有電阻》為題,寫一篇小論文(要求50字左右).

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源:三點一測叢書九年級  物理 題型:067

由于導體有電阻,因此電燈才會發(fā)光,電飯煲才能將飯煮熟,電熱毯、取暖器才會給我們帶來溫暖……也正是由于導體有電阻,因此輸電線路會有大量的電能損耗,計算機的CPU中才裝有散熱降溫的電風扇…….

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

摘要:本文分析了如何挖掘物理題中隱含條件的途徑和方法。并對物理學試題題型進行歸類、例舉和解析。學生要解好物理題,必須要有扎實的物理知識和相關學科的知識,綜合分析和解決問題的能力。因此,在物理教學過程中要注重提高學生的解題能力,加強對解題方法的教學。

關鍵詞:隱含條件 物理學 解題能力

學習在解物理習題時,經(jīng)常會遇到這種情況,有些解題的必要條件,題中并為明確給出,而是隱含在字里行間。充分挖掘隱含條件,明確題目要求,采用合適方法,選擇正確答案,是解好這類題的關鍵。本文就如何挖掘試題中的隱含條件,提高解題能力作一例析。

一、從關鍵詞中挖掘隱含條件

在物理題中,常見的關鍵用語有:表現(xiàn)為極值條件的用語,如“最大”、“最小”、“至少”、“剛好”等,它們均隱含著某些物理量可取特殊值;表現(xiàn)為理想化模型的用語,如“理想滑輪”、“輕質杠桿”、“光滑水平面”等,扣住關鍵用語,挖掘隱含條件,能使解題靈感頓生。

例1 一個物體在平衡力的作用下,在光滑水平面上做勻速直線運動,當這對平衡力突然消失,則物體將(。

A.立刻停止運動

B.運動速度越來越快

C.速度減慢,最后停止

D.仍作勻速直線運動

解析:題中“光滑水平面”為關鍵詞。光滑水平面意味著物體不受摩擦力的作用。題目中的物體待平衡力消失后,將不再受力的作用,因此仍要保持勻速直線運動(牛頓第一定律)。

答案:D

二、從物理學常識中找隱含條件

有些題目幾乎沒有條件,但仔細研究就會發(fā)現(xiàn)條件其實全部隱含于物理常識中,這就要求學生根據(jù)題意進行發(fā)散性思維,努力挖掘相關知識,在條件不足的情況下,根據(jù)常識假設適當?shù)臈l件和數(shù)據(jù)以彌補題中明確給出的已知條件的不足。

例2 一個中學生對地面的壓強大約是(。

A.10Pa   B.100Pa   C.1000Pa     D.10000Pa

解析:此題隱含條件有兩個,一是中學生的體重約為50kg,二是中學生雙腳底面積約為5dm2,而這兩個條件都非常隱蔽,屬于物理學常識,只要明確了這兩點,不難得出正確答案D。

三、從物理學發(fā)展史中尋找隱含條件

這類試題一般涉及對物理學研究有貢獻的科學家、科研成果和歷史進程等,增加了學生的愛國情感,有利于培養(yǎng)學生的高尚情操,激起學生學習生物學知識的遠大理想。

例3 發(fā)電機和電動機的發(fā)明使人類步入電氣化時代,制造發(fā)電機的主要依據(jù)是電磁感應現(xiàn)象,首先發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的是(。

A.愛因斯坦

B.帕斯卡

C.奧斯特

D.法拉第

解析:知道這些科學家的研究成果和對社會的巨大貢獻,很快就能準確地選出正確答案D。

四、從物理現(xiàn)象的出現(xiàn)條件中尋找隱含條件

一定的物理現(xiàn)象的出現(xiàn),是以具備一定的條件為前提的,當知道什么條件具備時可出現(xiàn)什么現(xiàn)象后,一旦題目給出某種現(xiàn)象,馬上可以找出相應的隱含條件。

例4 我國“遠望號”衛(wèi)星測控船從江陰出發(fā)執(zhí)行任務,由長江進入海洋。下列有關測控船所受浮力的說法正確的是( )

A.由于海水的密度大,所以船在海洋力受到的浮力大

B.由于船排開海水的體積小,所以它在海洋里受到的浮力小

C.由于船排開的海水的體積大,所以它在海洋力受到的浮力大

D.由于船始終漂浮在水面上,所以它受到的浮力不變

解析:“一個物體漂浮在液面上……”,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的條件是物體所受浮力等于物重,所以隱含條件是物體受到的浮力等于重力。

答案:D

例5 放在水平常木板上重10N的木塊,受到水平向右,大小為5N的拉力作用,沿水平方向做勻速直線運動,這時木板水平方向受的合力為_______N。當拉力增大到8N時,木塊受到的合力為_______N。

解析:“一個物體勻速運動……”要出現(xiàn)這種現(xiàn)象,前提條件是物體必須不受力或受平衡力作用,所以隱含條件為:物體不受力或受平衡力作用。

答案:0;3

五、從物理概念、物理原理中尋找隱含條件

有些物理學問題、現(xiàn)象、判斷等條件隱含于相關的概念和原理中,或是命題時有意混淆概念,偷換概念,要求學生對概念掌握準確,理解要透徹。

例6 晴天,幾位大學生在森林中迷路了,下面四種利用風向引導他們走出森林的說法中,正確的是_______(圖中虛線為空氣流動形成風的路徑示意圖)

A.森林吸熱,溫度升高慢,空氣溫度低、密度大,地面空氣從森林流向外界,應順風走

B.土地吸熱,溫度升高快,空氣溫度高、密度小,地面空氣從外界流向森林,應順風走

C.森林吸熱,溫度升高慢,空氣溫度低、密度大,地面空氣從森林流向外界,應迎風走

D.土地吸熱,溫度升高快,空氣溫度高、密度小,地面空氣從外界流向森林,應迎風走

解析:本題中隱含了比熱容的概念。物體的比熱容越大,吸收熱量后溫度變化越小。

土地的比熱容大,吸熱后溫度升高較快,空氣溫度高。熱空氣因密度小而向上升,地面空氣從森林流向外界,應順風走。

答案:A

六、數(shù)學關系之中尋找隱含條件

正確的示意圖不僅能幫助我們理解題意、啟發(fā)思路,而且還能通過數(shù)學關系找出題中的隱含條件。這種方法不僅在幾何光學中有較多的應用,而且在其它物理問題中也經(jīng)常應用。

例7 有一均勻正方體對水平地面的壓力是F,壓強是P,如下圖所示。若切去陰影部分,則剩余部分對地面的壓力是原來的_______倍,壓強是原來的_______倍。

解析:該題的條件隱含在數(shù)學關系之中,解題的關鍵要建立物理模型的空間想象力。切去部分的正方體邊長為a/2,體積為V/8。切去陰影部分后,其質量為7/8m,底部受力面積為3/4S,剩余部分壓強為P’=m/S=7/6P,壓力為F’=Ps=7/8F。

答案:7/8;7/6

七、從圖形、圖表與曲線關系中尋找隱含條件

圖示是貯存和傳遞科學文化知識比較便捷的一條途徑,它能夠高度濃縮物理學的基本概念及原理,使之更加形象、直觀。試題圖文并茂,生動活潑,但圖表曲線中隱含了相當多的沒有敘述和未提及的條件,解題時結合題設條件分析圖形,從圖形中挖掘隱含條件,才能正確作答,較好地培養(yǎng)學生的觀察和分析問題的能力。

例8 在如圖所示的各圖中,關于磁場的描述和小磁針表示正確的是(。

解析:這是一道集概念、實驗和理論于一體的圖形選擇題,要求學生明確磁場的概念、磁場方向及磁場方向的規(guī)定等情況,這樣才可選出正確答案為B。

八、從實驗的器材、操作過程或結果中尋找隱含條件

在理論試題中,也有相當多的題干條件看似不足,其實隱含在實驗器材、操作步驟和實驗結果之中,要求學生根據(jù)已有知識,挖掘這些隱含條件,從而得出正確答案,這有利于考查學生的實驗操作技能,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

例9 如圖所示電路,圖中1、2、3表示電流表或電壓表,請?zhí)钌细鞅黼娐贩枺顺稣、負接線柱的位置。

解析:判斷電表的類型,需了解器材的使用規(guī)則。電流表要串聯(lián)接入電路,電壓表要并聯(lián)接入電路。判斷時,可假設將改表處斷開,凡對電路結構有影響的是電流表,沒有影響的是電壓表。答案如上圖。

九、選擇合適的方法

確定解題思路,根據(jù)題型特點,充分理解題意。采用合適方法,能很好地提高解題能力,常用的物理方法有控制變量法、等效法、轉換法、數(shù)據(jù)歸納法等。

例10 下表列出由實驗測定的幾種物質的比熱容。認真閱讀,你一定會有所發(fā)現(xiàn),請?zhí)畛鋈我馊龡l:

水4. 2×103

冰 2.1×103

鋁 0.88×103

鋼鐵 0.46×103

酒精 2.4×103

蓖麻油1.8×103

干泥土0.8×103

水銀0.14×103

煤油2.1×103

砂石0.92×103

銅0.39×103

鉛0.13×103

(1)________________________________________;

(2)________________________________________;

(3)________________________________________。

解析:給表找規(guī)律時一般采用比較分析,綜合分析的方法,即可找一般規(guī)律如某種變大或變小的趨勢,共性等,也可找特殊規(guī)律。此表中12種物質除煤油和冰比熱相同外,其他不同。說明不同物質得比熱一般不同,這是共性。但冰和煤油不同物質比熱相同這是特殊性質。水、冰同種物質,狀態(tài)不同,比熱容也不同。且可將物質分為金屬、非金屬進行比較。還可找比熱容最大的、最小的。

例11 用實驗研究決定電阻大小的因素,供選擇的導體規(guī)格如下表:

材料

編號

長度(m)

橫截面積(mm)2

鎳鉻合金

1

0.5

1.5

0.5

錳銅

1

0.5

1.5

1

①要比較電阻與長度的關系應選擇導線:_______________________;

②要比較電阻與橫截面積的關系應選擇導線:_______________________;

③要比較電阻與材料的關系應選擇導線:_______________________。

解析:本題中導體的電阻與導體的長度、材料、橫截面積三個物理量有關,要探究它們之間的關系,要采用“控制變量法”。要驗證猜想一,就要取不同的長度,相同材料和橫截面積的導線,所以應選序號1、2,同理可選出另兩個猜想的序號。

答案:(1)1、2;(2)3、4;(3)1、3

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

電學考題歸類

1. 考查電路的特點

例1  下列說法中正確的是(    )

A. 電流是帶電粒子的運動              B. 電路中有電流,一定有電源

C. 電路中有電源,一定有電流          D. 電源是消耗電能的裝置

【解析】電流是由帶電粒子的定向移動形成的,如果帶電粒子雜亂無章地運動,就不能形成電流,故選項A錯誤;電源是電流形成的必要條件,不是惟一條件,電路中要有電流,必須具備兩個條件:一是要有電源,二是電路閉合,故選項C錯誤,B正確;電源的作用是在電路中提供電能,而不是消耗電能,消耗電能的是用電器。故選B。

 

2. 考查串聯(lián)和并聯(lián)電路

例2  關于圖1所示電路的說法中,正確的是(    )

A. 若都閉合時,則并聯(lián)

B. 若都閉合時,則串聯(lián)

C. 若斷開,都閉合時,則串聯(lián)

D. 若斷開,都閉合時,則并聯(lián)

圖1

【解析】由圖中可以看出不能同時閉合,那樣會造成電源短路而燒壞電源,所以選項A、B均是錯誤的;當斷開,閉合時,電路中只有接入電路,被短路,所以選項C錯誤;只有斷開,閉合時,電流分為兩路,一路流過,另一路流過中的電流匯合再經(jīng)過回到電源的負極,從而構成并聯(lián)電路。故正確答案是D。

說明:本題考查的知識點是識別串、并聯(lián)電路,考查通過開關的閉合與斷開對電路中用電器連接所產(chǎn)生的影響。解答此類題的關鍵是正確地畫出等效電路圖,辨析出電路的連接情況。解題出錯的原因是對電路不會等效簡化,分不清電路的連接方式。

 

3. 考查電表的正確使用

例3  如圖2所示,開關S閉合后,小燈泡均正常工作,則下列說法中正確的是(    )

A. 甲、乙都是電壓表              B. 甲、乙都是電流表

C. 甲是電流表,乙是電壓表        D. 甲是電壓表,乙是電流表

圖2

【解析】開關S閉合后,小燈泡均正常工作,說明小燈泡的連接方式可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián)。但的右端和的右端直接連在電源的正極上,因此,若串聯(lián),則導線就會將和乙短路,故只能并聯(lián),不可能是串聯(lián)。的左端應連接在一起,故甲為電流表,因為若甲為電壓表,則由于電壓表視為開路,左端無法正常接入電源的負極,無法正常發(fā)光。由于乙表左端接在電源正極上,右端通過甲表接電源負極,則乙表應為電壓表。故選C。

說明:熟悉電流表和電壓表的正確使用是解決此類問題的關鍵。切記:電流表相當于一根導線,只能與被測用電器串聯(lián);電壓表相當于斷開的開關,接入電路與不接入電路對電路沒有影響。

 

4. 考查電路故障的分析

例4  如圖3所示,閉合開關,兩燈都不亮,電流表指針幾乎未動,而電壓表指針有明顯偏轉,則該電路的故障可能是(    )

A. 電流表壞了或未接好            B. 從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路

C. L2燈絲燒斷或燈座未接好    D. 電壓表和L1、L2都壞了

圖3

【解析】若電流表壞了或未接好和L2燈絲斷了或燈座未接好,則整個電路斷路,此時兩燈都不亮,電壓表也斷開,指針應在0,這與題意矛盾,故選項A、C均錯誤。若電壓表和L1、L2都壞了,則電壓表處于斷開狀態(tài),因此指針不會偏轉,故選項D也是錯誤的。若從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路,則a-V-b這一支路與電流表和燈L2串聯(lián)在電源兩端,由于電壓表內(nèi)阻很大,所以幾乎沒有電流,電流表指針幾乎不動,此時電壓表相當于直接并聯(lián)在電源兩端,因此指針有明顯偏轉,且示數(shù)等于電源電壓,故選項B正確。

說明:在分析有電壓表和電流表的電路故障時,首先要識別電路類型,同時要抓住兩個電表的使用規(guī)則和各自的特點進行綜合分析。

 

5. 考查影響電阻大小的因素

例5  在做“研究導體的電阻跟哪些因素有關”的實驗時,為了便于研究而采用控制變量法,即每次須挑選兩根合適的導線,分別測出它們的電阻,然后進行比較,最后得出結論(數(shù)據(jù)見下表)

(1)為了研究導體的電阻與長度的關系,應選用導線C和___________(填寫代號);

(2)為了研究電阻與導體材料的關系,應選用___________兩根導線進行實驗;

(3)如果選用A和D兩根導線進行實驗,則是為了研究導線的電阻與___________的關系。

【解析】導體的電阻與導體的長度、材料、橫截面積、溫度有關。(1)要研究導體的長度與電阻的關系,則要控制材料、橫截面積相同,長度不同。從表中可以選出鎳鉻絲,因為題中已給出C,所以只能選F;(2)要研究電阻與導體材料的關系,要控制長度、橫截面積相同,材料不同。根據(jù)表中所給數(shù)據(jù),選擇長為0.5m,橫截面積為1.2mm2的鎳鉻絲和鋁,即F和G;(3)A和D的長度均是1.0m,材料都是鐵,但A的橫截面積為3.0mm2,D的橫截面積為0.8mm2,即長度、材料相同,橫截面積不同,因此這是為了研究導體的電阻與橫截面積的關系。

答案:(1)F  (2)F、G       (3)橫截面積

說明:在分析從某兩組數(shù)據(jù)中可得出什么結論時,必須觀察這兩組數(shù)據(jù)中哪些量是相同的,哪些量是不同的,相同的量就是實驗中要控制的相同條件,不同的量就是要研究的關系。這種由控制變量法得到的實驗數(shù)據(jù)并總結出實驗結論(物理規(guī)律)時,關鍵是要理解控制變量法研究問題的思想方法。

 

6. 考查滑動變阻器的連接和應用

例6  如圖4所示,電源兩端的電壓一定,開關S1閉合,S2斷開,如果使電壓表和電流表的示數(shù)均增大,則下列操作中一定可行的是(    )

A. 滑動變阻器的滑片P向右移

B. 滑動變阻器的滑片P向左移

C. 滑動變阻器的滑片P不動,閉合開關S2

D. 滑動變阻器的滑片P不動,斷開S1

圖4

【解析】當S1閉合,S2斷開時,電路中R1與R2串聯(lián),電壓表V測R2兩端電壓,要使兩表的示數(shù)都變大,對照四個選項分析:選項A中滑片P向右移動時,R2變大,電流變小,故選項A錯誤;選項B中滑片P向左移動時,R2變小,電流變大,R1兩端電壓也變大,那么R2兩端電壓變小,故選項B錯誤;選項C中滑片P不動,閉合開關S2,電阻R1被短路,電路中電阻變小,故電流變大,R2兩端電壓即為電源電壓,電壓表V的示數(shù)變大,故選項C正確;選項D中斷開開關S1,電路斷開,電流表A示數(shù)為0,故選項D錯誤。故選C。

說明:解答類似題目,首先必須分析電路的連接情況,然后由滑片的移動,判斷電阻的變化,進而分析電流的變化、部分導體兩端電壓的變化。

 

7. 考查電流跟電壓、電阻的關系

例7  閱讀短文,并回答短文后的問題

在“探究電流與電壓、電阻的關系”的過程中,一些同學作出了以下猜想:

猜想A:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越;

猜想B:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越大;

猜想C:加在電阻兩端的電壓增大,通過的電流不變。

為了驗證上述猜想是否正確,小明用定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關的實驗器材,設計了電路,并按實驗要求分別測出有關的物理量。

(1)為了完成該實驗,需要的測量儀表是____________、____________。

(2)請你畫出能驗證上述猜想的實驗電路圖。

(3)下表是小明在實驗中測出的數(shù)據(jù),R為定值電阻,阻值分別為20Ω、10Ω和5Ω,U是電阻R兩端的電壓,I是通過電阻R的電流。通過分析比較實驗序號____________的數(shù)據(jù),可知猜想____________是正確的(填“A”、“B”或“C”)。

(4)通過分析比較以上數(shù)據(jù),你還發(fā)現(xiàn)了________________________。

【解析】(1)在實驗中,控制電阻R不變,改變導體兩端的電壓,記錄每次通過導體的電流;或控制導體兩端的電壓不變,改變導體的電阻,記錄每次通過導體的電流。題目中已給定了定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關的實驗器材,還需要電壓表和電流表。

(2)在電路連接中要通過改變滑動變阻器連入電路中的阻值,來改變電路中的電流和改變導體兩端的電壓。利用上述器材可畫出如圖5所示的電路圖。

(3)猜想中是控制導體的電阻不變,探究通過導體中的電流跟加在導體兩端的電壓的關系。分析表中的序號1、2、3(或4、5、6或7、8、9)數(shù)據(jù)可知:在電阻一定的情況下,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。即加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流也越大。由此可知,猜想B是正確的。

(4)分析表中序號1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的數(shù)據(jù)可知:在電壓不變的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比,即電壓相同時,電阻越大,電流越小。

答案:(1)電流表     電壓表      (2)如圖5所示     (3)1、2、3或4、5、6或7、8、9 B       (4)電壓相同時,電阻越大,電流越小。

圖5電學考題歸類

1. 考查電路的特點

例1  下列說法中正確的是(    )

A. 電流是帶電粒子的運動              B. 電路中有電流,一定有電源

C. 電路中有電源,一定有電流          D. 電源是消耗電能的裝置

【解析】電流是由帶電粒子的定向移動形成的,如果帶電粒子雜亂無章地運動,就不能形成電流,故選項A錯誤;電源是電流形成的必要條件,不是惟一條件,電路中要有電流,必須具備兩個條件:一是要有電源,二是電路閉合,故選項C錯誤,B正確;電源的作用是在電路中提供電能,而不是消耗電能,消耗電能的是用電器。故選B。

 

2. 考查串聯(lián)和并聯(lián)電路

例2  關于圖1所示電路的說法中,正確的是(    )

A. 若都閉合時,則并聯(lián)

B. 若都閉合時,則串聯(lián)

C. 若斷開,都閉合時,則串聯(lián)

D. 若斷開,都閉合時,則并聯(lián)

圖1

【解析】由圖中可以看出不能同時閉合,那樣會造成電源短路而燒壞電源,所以選項A、B均是錯誤的;當斷開,閉合時,電路中只有接入電路,被短路,所以選項C錯誤;只有斷開,閉合時,電流分為兩路,一路流過,另一路流過中的電流匯合再經(jīng)過回到電源的負極,從而構成并聯(lián)電路。故正確答案是D。

說明:本題考查的知識點是識別串、并聯(lián)電路,考查通過開關的閉合與斷開對電路中用電器連接所產(chǎn)生的影響。解答此類題的關鍵是正確地畫出等效電路圖,辨析出電路的連接情況。解題出錯的原因是對電路不會等效簡化,分不清電路的連接方式。

 

3. 考查電表的正確使用

例3  如圖2所示,開關S閉合后,小燈泡均正常工作,則下列說法中正確的是(    )

A. 甲、乙都是電壓表              B. 甲、乙都是電流表

C. 甲是電流表,乙是電壓表        D. 甲是電壓表,乙是電流表

圖2

【解析】開關S閉合后,小燈泡均正常工作,說明小燈泡的連接方式可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián)。但的右端和的右端直接連在電源的正極上,因此,若串聯(lián),則導線就會將和乙短路,故只能并聯(lián),不可能是串聯(lián)。的左端應連接在一起,故甲為電流表,因為若甲為電壓表,則由于電壓表視為開路,左端無法正常接入電源的負極,無法正常發(fā)光。由于乙表左端接在電源正極上,右端通過甲表接電源負極,則乙表應為電壓表。故選C。

說明:熟悉電流表和電壓表的正確使用是解決此類問題的關鍵。切記:電流表相當于一根導線,只能與被測用電器串聯(lián);電壓表相當于斷開的開關,接入電路與不接入電路對電路沒有影響。

 

4. 考查電路故障的分析

例4  如圖3所示,閉合開關,兩燈都不亮,電流表指針幾乎未動,而電壓表指針有明顯偏轉,則該電路的故障可能是(    )

A. 電流表壞了或未接好            B. 從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路

C. L2燈絲燒斷或燈座未接好    D. 電壓表和L1、L2都壞了

圖3

【解析】若電流表壞了或未接好和L2燈絲斷了或燈座未接好,則整個電路斷路,此時兩燈都不亮,電壓表也斷開,指針應在0,這與題意矛盾,故選項A、C均錯誤。若電壓表和L1、L2都壞了,則電壓表處于斷開狀態(tài),因此指針不會偏轉,故選項D也是錯誤的。若從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路,則a-V-b這一支路與電流表和燈L2串聯(lián)在電源兩端,由于電壓表內(nèi)阻很大,所以幾乎沒有電流,電流表指針幾乎不動,此時電壓表相當于直接并聯(lián)在電源兩端,因此指針有明顯偏轉,且示數(shù)等于電源電壓,故選項B正確。

說明:在分析有電壓表和電流表的電路故障時,首先要識別電路類型,同時要抓住兩個電表的使用規(guī)則和各自的特點進行綜合分析。

 

5. 考查影響電阻大小的因素

例5  在做“研究導體的電阻跟哪些因素有關”的實驗時,為了便于研究而采用控制變量法,即每次須挑選兩根合適的導線,分別測出它們的電阻,然后進行比較,最后得出結論(數(shù)據(jù)見下表)

(1)為了研究導體的電阻與長度的關系,應選用導線C和___________(填寫代號);

(2)為了研究電阻與導體材料的關系,應選用___________兩根導線進行實驗;

(3)如果選用A和D兩根導線進行實驗,則是為了研究導線的電阻與___________的關系。

【解析】導體的電阻與導體的長度、材料、橫截面積、溫度有關。(1)要研究導體的長度與電阻的關系,則要控制材料、橫截面積相同,長度不同。從表中可以選出鎳鉻絲,因為題中已給出C,所以只能選F;(2)要研究電阻與導體材料的關系,要控制長度、橫截面積相同,材料不同。根據(jù)表中所給數(shù)據(jù),選擇長為0.5m,橫截面積為1.2mm2的鎳鉻絲和鋁,即F和G;(3)A和D的長度均是1.0m,材料都是鐵,但A的橫截面積為3.0mm2,D的橫截面積為0.8mm2,即長度、材料相同,橫截面積不同,因此這是為了研究導體的電阻與橫截面積的關系。

答案:(1)F  (2)F、G       (3)橫截面積

說明:在分析從某兩組數(shù)據(jù)中可得出什么結論時,必須觀察這兩組數(shù)據(jù)中哪些量是相同的,哪些量是不同的,相同的量就是實驗中要控制的相同條件,不同的量就是要研究的關系。這種由控制變量法得到的實驗數(shù)據(jù)并總結出實驗結論(物理規(guī)律)時,關鍵是要理解控制變量法研究問題的思想方法。

 

6. 考查滑動變阻器的連接和應用

例6  如圖4所示,電源兩端的電壓一定,開關S1閉合,S2斷開,如果使電壓表和電流表的示數(shù)均增大,則下列操作中一定可行的是(    )

A. 滑動變阻器的滑片P向右移

B. 滑動變阻器的滑片P向左移

C. 滑動變阻器的滑片P不動,閉合開關S2

D. 滑動變阻器的滑片P不動,斷開S1

圖4

【解析】當S1閉合,S2斷開時,電路中R1與R2串聯(lián),電壓表V測R2兩端電壓,要使兩表的示數(shù)都變大,對照四個選項分析:選項A中滑片P向右移動時,R2變大,電流變小,故選項A錯誤;選項B中滑片P向左移動時,R2變小,電流變大,R1兩端電壓也變大,那么R2兩端電壓變小,故選項B錯誤;選項C中滑片P不動,閉合開關S2,電阻R1被短路,電路中電阻變小,故電流變大,R2兩端電壓即為電源電壓,電壓表V的示數(shù)變大,故選項C正確;選項D中斷開開關S1,電路斷開,電流表A示數(shù)為0,故選項D錯誤。故選C。

說明:解答類似題目,首先必須分析電路的連接情況,然后由滑片的移動,判斷電阻的變化,進而分析電流的變化、部分導體兩端電壓的變化。

 

7. 考查電流跟電壓、電阻的關系

例7  閱讀短文,并回答短文后的問題

在“探究電流與電壓、電阻的關系”的過程中,一些同學作出了以下猜想:

猜想A:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越;

猜想B:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越大;

猜想C:加在電阻兩端的電壓增大,通過的電流不變。

為了驗證上述猜想是否正確,小明用定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關的實驗器材,設計了電路,并按實驗要求分別測出有關的物理量。

(1)為了完成該實驗,需要的測量儀表是____________、____________。

(2)請你畫出能驗證上述猜想的實驗電路圖。

(3)下表是小明在實驗中測出的數(shù)據(jù),R為定值電阻,阻值分別為20Ω、10Ω和5Ω,U是電阻R兩端的電壓,I是通過電阻R的電流。通過分析比較實驗序號____________的數(shù)據(jù),可知猜想____________是正確的(填“A”、“B”或“C”)。

(4)通過分析比較以上數(shù)據(jù),你還發(fā)現(xiàn)了________________________。

【解析】(1)在實驗中,控制電阻R不變,改變導體兩端的電壓,記錄每次通過導體的電流;或控制導體兩端的電壓不變,改變導體的電阻,記錄每次通過導體的電流。題目中已給定了定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關的實驗器材,還需要電壓表和電流表。

(2)在電路連接中要通過改變滑動變阻器連入電路中的阻值,來改變電路中的電流和改變導體兩端的電壓。利用上述器材可畫出如圖5所示的電路圖。

(3)猜想中是控制導體的電阻不變,探究通過導體中的電流跟加在導體兩端的電壓的關系。分析表中的序號1、2、3(或4、5、6或7、8、9)數(shù)據(jù)可知:在電阻一定的情況下,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。即加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流也越大。由此可知,猜想B是正確的。

(4)分析表中序號1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的數(shù)據(jù)可知:在電壓不變的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比,即電壓相同時,電阻越大,電流越小。

答案:(1)電流表     電壓表      (2)如圖5所示     (3)1、2、3或4、5、6或7、8、9 B       (4)電壓相同時,電阻越大,電流越小。

圖5

說明:“探究電流與電壓、電阻的關系”的實驗是研究歐姆定律的基本實驗。在實驗方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關系。該類題是歷年中考的熱點,平時復習時應多加強訓練。

 

 

說明:“探究電流與電壓、電阻的關系”的實驗是研究歐姆定律的基本實驗。在實驗方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關系。該類題是歷年中考的熱點,平時復習時應多加強訓練。

 

 

圖5

說明:“探究電流與電壓、電阻的關系”的實驗是研究歐姆定律的基本實驗。在實驗方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關系。該類題是歷年中考的熱點,平時復習時應多加強訓練。

 

 

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

焦耳

  焦耳(James Prescort Joule,1818~1889)英國杰出的物理學家。1818年12月24日生于曼徹斯特附近的索爾福德。父親是個富有的啤酒廠廠主。焦耳從小就跟父親參加釀酒勞動,學習釀酒技術,沒上過正規(guī)學校。16歲時和兄弟一起在著名化學家道爾頓門下學習,然而由于老師有病,學習時間并不長,但是道爾頓對他的影響極大,使他對科學研究產(chǎn)生了強烈的興趣。1838年他拿出一間住房開始了自己的實驗研究。他經(jīng)常利用釀酒后的業(yè)余時間,親手設計制作實驗儀器,進行實驗。焦耳一生都在從事實驗研究工作,在電磁學、熱學、氣體分子動理論等方面均作出了卓越的貢獻。他是靠自學成為物理學家的。

  焦耳是從磁效應和電動機效率的測定開始實驗研究的。他曾以為電磁鐵將會成為機械功的無窮無盡的源泉,很快他發(fā)現(xiàn)蒸汽機的效率要比剛發(fā)明不久的電動機效率高得多。正是這些實驗探索導致了他對熱功轉換的定量研究。

  從1840年起,焦耳開始研究電流的熱效應,寫成了《論伏打電所生的熱》、《電解時在金屬導體和電池組中放出的熱》等論文,指出:導體中一定時間內(nèi)所生成的熱量與導體的電流的二次方和電阻之積成正比。此后不久的1842年,俄國著名物理學家楞次也獨立地發(fā)現(xiàn)了同樣的規(guī)律,所以被稱為焦耳-楞次定律。這一發(fā)現(xiàn)為揭示電能、化學能、熱能的等價性打下了基礎,敲開了通向能量守恒定律的大門。焦耳也注意探討各種生熱的自然“力”之間存在的定量關系。他做了許多實驗。例如,他把帶鐵芯的線圈放入封閉的水容器中,將線圈與靈敏電流計相連,線圈可在強電磁鐵的磁場間旋轉。電磁鐵由蓄電池供電。實驗時電磁鐵交替通斷電流各15分鐘,線圈轉速達每分鐘600次。這樣,就可將摩擦生熱與電流生熱兩種情況進行比較,焦耳由此證明熱量與電流二次方成正比,他還用手搖、砝碼下落等共13種方法進行實驗,最后得出:“使1磅水升高1°F的熱量,等于且可能轉化為把838磅重物舉高1英尺的機械力(功)”(合460千克重米每千卡)?偨Y這些結果,他寫出《論磁電的熱效應及熱的機械值》論文,并在1843年8月21日英國科學協(xié)會數(shù)理組會議上宣讀。他強調(diào)了自然界的能是等量轉換、不會消滅的,哪里消耗了機械能或電磁能,總在某些地方能得到相當?shù)臒。這對于熱的動力說是極好的證明與支持。因此引起轟動和熱烈的爭議。

  為了進一步說服那些受熱質說影響的科學家,他表示:“我打算利用更有效和更精確的裝置重做這些實驗!币院笏淖儨y量方法,例如,將壓縮一定量空氣所需的功與壓縮產(chǎn)生的熱量作比較確定熱功當量;利用水通過細管運動放出的熱量來確定熱功當量;其中特別著名的也是今天仍可認為是最準確的槳葉輪實驗。通過下降重物帶動量熱器中的葉片旋轉,葉片與水的摩擦所生的熱量由水的溫升可準確測出。他還用其他液體(如鯨油、水銀)代替水。不同的方法和材料得出的熱功當量都是423.9千克重·米每千卡或趨近于423.85千克重·米每千卡。

  在1840~1879年焦耳用了近40年的時間,不懈地鉆研和測定了熱功當量。他先后用不同的方法做了400多次實驗,得出結論:熱功當量是一個普適常量,與做功方式無關。他自己1878年與1849年的測驗結果相同。后來公認值是427千克重·米每千卡。這說明了焦耳不愧為真正的實驗大師。他的這一實驗常數(shù),為能量守恒與轉換定律提供了無可置疑的證據(jù)。

  1847年,當29歲的焦耳在牛津召開的英國科學協(xié)會會議上再次報告他的成果時,本來想聽完后起來反駁的開爾文勛爵竟然也被焦耳完全說服了,后來兩人合作得很好,共同進行了多孔塞實驗(1852),發(fā)現(xiàn)氣體經(jīng)多孔塞膨脹后溫度下降,稱為焦耳-湯姆孫效應,這個效應在低溫技術和氣體液化方面有廣泛的應用。焦耳的這些實驗結果,在1850年總結在他出版的《論熱功當量》的重要著作中。他的實驗,經(jīng)多人從不同角度不同方法重復得出的結論是相同的。1850年焦耳被選為英國皇家學會會員。此后他仍不斷改進自己的實驗。恩格斯把“由熱的機械當量的發(fā)現(xiàn)(邁爾、焦耳和柯爾。┧鶎е碌哪芰哭D化的證明”列為19世紀下半葉自然科學三大發(fā)現(xiàn)的第一項。

選自:《物理教師手冊》

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