乌鲁木齐市地区初中物理中考电学提高教师Word文件下载.docx

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接上电源时，电熨斗底板发热，能熨烫。

但指示灯不亮。

联入ab的电压表，时而偏转，时而不偏转。

此电路的故障可能是：

（）

①指示灯L短路②R断路

③灯丝烧断或灯L处断路④电压表未接好

③

[例4]有如图所示的电阻分布，求①ab两点间的电阻Rab②如果流过4Ω姆电阻的电流为1A。

求ab两点间的电压：

Uab。

①计算a、b之间的电阻可从图右边开始。

第一级两个2Ω电阻没接通，故A、B两点间及右部份电阻是4Ω。

在第二级C、D右部为5个电阻为2+2+2+2+4=12Ω。

再和6Ω电阻并联，故C、D间及右部的电阻为

。

同理：

E、F右部电阻REF=4Ω。

最后一级是两个2Ω和一个4Ω的电阻串联。

所以a、b间电阻为Rab=2+4+2=8Ω。

②、如果知道流过4Ω电阻的电流为1A，则流过6Ω电阻的电流由并联分流有Icd=（12/6）×

1=2AUcd=6×

Icd=12V.同理：

求得流过另一6Ω电阻的电流IEF=6A。

故通过最后一级2Ω电阻的电流I=3A+6A=9A。

所以，Uab=IR总=8×

9=72（V）

[练习4]如图所示，已知R1=R2=R3=……=Rn=Rn+1=……=Rm=Rm+l=R／2，R=40Ω。

电源电压60V，则通过Rn的电流大小是。

答案：

[例5]在图中暗箱内装有灯泡、电阻、电池，面板上有ABCD四个接线柱，为了弄清盒内电路连接情况，把电流表正接线柱始终接在A接线柱不动，负接线柱接B，灯不亮，电流表示数为零；

负接线柱接C时，灯亮，电流表有示数；

负接线柱接D时，灯光减弱，电流表示数减小。

根据上述情况，画出盒内电路图。

答案见右图；

[练习5]在图中所示盒子中有若干个阻值都是R的定值电阻和导线连成的电路，盒外有4个接线柱ABCD，若测出Rab=1.5Rac，Rab=3Rbd。

Rcd=0，试据此画出盒内电阻的接线图（要求所用电阻只数最少）

答案见右图：

[例6]如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，各电表的示数如何变化？

由图可判断出Ｒ2与Ｒ3并联后再与Ｒ1串联，属简单的混联电路，电压表Ｖ1测Ｒ1两端电压，Ｖ2测Ｒ2（同时也是Ｒ3）两端电压，电流表Ａ1测干路电流，Ａ2测通过Ｒ2的电流，Ａ3测通过Ｒ3的电流．推导过程如下：

　　Ｐ右移→Ｒ3↑→Ｒ总↑

Ｉ总↓（Ａ1表↓）

Ｉ1↓

Ｕ1↓（Ｖ1表↓）

Ｕ2↑（Ｖ2表↑）

Ｉ2↑（Ａ2表↑）

Ｉ3↓（Ａ3表↓）电流表Ａ1示数变小，Ａ2示数变大，Ａ3示数变小；

电压表Ｖ1示数变小，Ｖ2示数变大．

[练习6]如图所示，当滑动变阻器的滑片Ｐ向右移动时，各电表示数如何变化？

由图可知，Ｒ2与Ｒ3串联后再与Ｒ1并联，属于简单的混联电路．电压表测电源电压，其示数不变，电流表Ａ1测干路电流，Ａ2测通过Ｒ2、Ｒ3的电流．推导过程如下：

Ｐ右移→Ｒ3↑→Ｒ总↑

Ｒ23↑

Ｉ2↓

（Ａ2表↓）

电流表Ａ1、Ａ2示数均减小；

电压表示数不变．

总结:

以上两种类型均属于由滑动变阻器滑片的移动所引起的电表示数变化问题，对这类问题，尽管千变万化，但有规律可循：

①电路中总电压不变。

②越串联，总电阻越大；

越并联，总电阻越小。

③原为串联或并联电路，若其中一个是定值电阻，而另一个为可变电阻，则总电阻大小的变化情况与可变电阻大小变化情况一致。

[例7]常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的，已知有一个电流表，本身电阻R等于1000Ω，允许通过的最大电流为100μA，要把它改装成量程为1A的电流表，怎么办?

如果把它改装成量程为3V的电压表，又该怎么办?

为了使电流表能够测量几个安培甚至更大的电流，可以给它并联一个分流电阻，分掉一部份电流，以免超过电流表的最大电流。

计算如下：

设电流表允许通过的最大电流Im=100μA=0.0001A,在测量1A的电流时，分流电阻R0上通过的电流IR0=0.9999×

R0=Im×

RR0=0.1Ω，即并联0.1Ω的分流电阻后，就得到量程为1A的电流表。

同理，给电流表串联一个分压电阻分担电压。

则电流表两端电压1000Ω×

0.0001A=0.1V（所允许加的最高电压。

）分压电阻应分担3V-0.1V=2.9V电压，则分压电阻值为29KΩ。

[练习7]两只读数准确的电流表，Ａ１、Ａ２，已知Ａ２的内阻为Ｒg，Ａ１的内阻不知道，若除了电源、可变电阻和导线外，不再使用其他电表，如何测量Ａ１的内阻r？

请说出要测量哪些量？

画出电路图并写出计算式。

将Ａ１、Ａ２并联接入电路，如图。

读出Ｉ１、Ｉ２，由Ｉ1r＝I2Rg。

得：

［例8］电工师傅要在院子里装一盏灯，灯泡与室内的灯泡完全相同，并且共用一个开关，他打算在闭合开关时两灯同时正常发光，断开开关时两灯同时熄灭。

他要求一位学徒电工进行操作。

学徒电工把连接院子里的电灯的两根导线直接接到室内电灯开关的两个接线螺丝上，结果没有达到目的。

请你在图中画出学徒电工安装的电路图，并说明当开关断开和闭合时两灯是否发光及亮度情况。

然后在图中画出正确的电路图。

在图中，开关闭合时，院子里的灯不发光，屋里灯正常发光；

开光断开时，两灯都发光，但都很暗。

［练习8］为了确保汽车进出一厂门的安全，在厂外侧安装了额定电压都是220V的红绿交通指示灯，且公路东、西方向均能看到。

要求：

开关中的触片P与A接触时，公路上的绿灯和正对厂门的红灯同时正常发光；

当开关中的触片P和B连通时，公路上的红灯和正对厂门的绿灯同时正常发光。

请在图中画出电路连接图。

［例9］有一种家用小型彩灯串，由44只小灯泡串联而成接在220V的电源上。

①每个小灯泡两端的电压为多少?

②人接触任意一个小灯泡是否都安全，为什么?

使用中由于某一小灯泡被烧坏而使全部小灯都熄灭了，因为彩灯上涂有颜色，致使无法看清是哪一只小灯泡的灯丝被烧断。

现给你一只电压表，你如何查找故障所在?

若手头只有一只相同规格的小灯泡，又应如何查找故障所在?

（1）据串联电路的电压特点，则有：

（U0为各盏灯的电压）

（2）对于人体的安全电压U安全≤36V，设人体接触第n’盏灯分得电压为：

U’=U-U安全=220-36=184（V）n’=U’/U0=184/5=37盏

人可接触的灯数为n”=n-n’=44-37=7盏。

即人体可接触第38～44盏灯是安全的。

（3）①方法一：

用电压表逐一测每个小灯泡两端的电压，当电压表示数为220V时，表明此时电压表所测的灯泡已烧坏。

方法二：

将电压表的一条线接在电源线上。

另一条线依次接触灯泡的各接线点。

当电压表示数由0到220V（或220V到0）发生突变时，则电压表接线前后触及的两点之间的小灯泡为烧断的那只。

②若只有一只相同的小灯泡时，可接通电源，将这一只灯泡依次与电路中的各小灯泡并联，当这彩灯串发光时，说明此时被并联的灯泡便是断丝的灯泡。

[练习9]甲乙两处距离为L千米，其间铺设有通讯线路，每1m长的电线电阻为rΩ，乙处终端接有负载电阻，如果线路中途某两条导线的绝缘层损坏而短路，为了找出损坏位置，给你一台电压为U（约几十伏特）的直流稳压电源和一个量程合适的电流表，你能找出线路在离甲处始端多少千米处损坏?

说出你的办法，并求出损坏处的接触电阻。

（1）将甲处始端断开，乙处终端亦将负载电阻撤除，并在终端处接上直流稳压电源（输出电压为U伏特），将电流表串联在电路中测得电流强度为I，设通迅线路损坏处的接触电阻为R，L’为损坏处离甲处始终的距离（如图1）则有：

]①

（2）终端（乙处）断开，在甲处始端接上直流稳压电源（输出电压为U伏特），将电流表串联在电路中测得电流强度为I2（如图）

则有U=I2（2L’r+R）②

解①和②可得：

[例10]如图所示为自动测定油面高度的装置原理图，其中R为滑动变阻器，Ro为校准电阻，A为油量表（实际上是一只量程为0—0．6A的电流表）。

如果电源电压120V，当油箱内油面高度在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，且油箱内油面达到最低位置时，电流表的示数为0．1A。

求：

（1）校准电阻R。

的阻值应为多大?

（2）滑动变阻器的阻值变化范围多大?

（3）若油箱内油面最高为1．20m，最低为0．20m，应在电流表上何处刻上最大及最小油量值?

若油箱的横截面积为2．0m2，这两个油量值分别是多少?

（4）当油箱内油量值为1．4m3时，滑动变阻器的滑片P恰在中点，则这一油量值应对应电流表刻度的何处?

（1）

（2）

所以

则滑动变阻器的阻值变化范围为0～1000Ω

（3）油箱内油面最高处应对应电流表的0.6A，最低处应对应电流表的0.1A。

因为油箱的横截面积为2.0m2，所以最大油量值为1.2m×

2m2=2.4m3

（4）因为滑片P在中点，所以R中=500Ω，此时电流

即在0.17A处刻上1.4m3

[练习10]电饭锅的原理如图所示，煮饭时开关S是闭合时。

红色指示灯亮，饭熟后（当时的温度大约为103℃）保温时开关S自动断开，黄灯亮。

电阻R1作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁，与电饭锅发热板的等效电阻相比。

二者的大小应有什么关系?

为什么?

通常情况下，用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用，这是为什么?

①R1应在远大于发热板的等效电阻

②因为R1与红灯只起指示作用。

消耗的电功率远小于发热板的功率。

两者又是并联接入电路。

电压相同。

所以R1应该远大于发热板的等效电阻。

③水的沸腾温度为100℃，烧水时，水温不会达到103℃。

所以自动断电功能不起作用。

[例11]用粗细均匀的同种电阻丝制成三个相同的圆圈，并焊接成如图所示的球形框架，用伏安法测出球形框架在A、B两点间的总电阻为R，其中AB这一段电阻丝的电阻为R。

，若用同AB等长，但粗于AB三倍的同种电阻丝将AB替换下来，求替换后的球形框架的总电阻R’

把球形框架中除AB电阻丝以外的部分用一个电阻来代替，即等效电阻R’0，这一部份跟AB电阻丝是并联连接，所以AB间总电阻R跟R0，R’0的关系是：

①

将AB电阻丝换成粗于AB三倍的同种电阻丝，设电阻丝的电阻值应为

，除此之外，球形框架的其客观存在部分电阻值应不变，仍为R’0，那么R’0跟R0/3并联，此时AB间总电阻R’应有关系如下：

②①、②联立解得

第三讲《光、热、声》

[例1]处在赤道上某地的人在月落4h后，还能看到一颗绕赤道平面轨道运行的人造卫星在其正上方，试求这颗卫星距地面高度最小约多少?

（地球半径R=6.4X106m）

忽略大气对光的折射，光沿直线传播。

能看到卫星，则卫星上必须有太阳的反射光线进入观察者的眼中，作出示意图如下：

图中A点处刚日落，地球自转4h，原A点转至A’点，由圆的知识可得：

α=

×

360°

=60°

（1）又：

cosα=

（2）

由

（1）、

（2）两式得:

h=R（

-1）≈6.4×

106（m）

[练习1]太阳和月亮位于如图所示的位置，请你根据光的直线传播规律，在图中画出当地球上的人分别处于什么空间区域时，可以看到月全食、日偏食和日环食?

分析与解答：

如图所示1区——日全食2区——日偏食3区——日环食

[例2]水平桌面上放置一平面镜，镜面与桌面成45°

角，一个小球以V匀速沿桌面向镜滚去，如图所示，问镜中小球的像将如何运动?

根据平面镜成像规律可知，物像等大，物像对称。

小球沿桌面向镜主动的任一时刻，物像关系都符合此规律。

故小球的像将竖直向下运动。

[练习2]只要你稍微注意一下就会发现，除了大型客车外，绝大多数汽车的前窗都是倾斜的，你能从光学的原理解释这一情况吗?

当汽车和前窗玻璃倾斜装置时，车内乘客经过玻璃反射成人像在车的前上方，而路上行人是不可能出现在上方空中的，这样就将车内乘客的像与路上的行人分离开来，司机就不会出现错误，尤其在夜间开车，车内开灯，造成外暗内亮的时候，大型客车较大，前窗离地面要比小汽车高得多，即使前窗玻璃竖直装，像是与窗同高的，而路上行人不可能出现在这个高度，则不会混淆。

[例3]一般人脸宽（包括两耳）约18cm，两眼的光心相距约7cm，两眼光心离头顶和下巴分别为10cm和13cm．当平面镜竖直放置时，则至少要用多大的平面镜（矩形），才能看到自己脸的全部？

先求镜宽（如图）

设Ａ１、Ａ２为两耳，Ｂ１、Ｂ２为两眼．因为Ａ１Ｂ１ＭＮ及Ａ２Ｂ２ＭＮ均为平行四边形，即

，

所以镜宽

＝（18－7）／2cm＝5.5cm

再求镜长（如图2）

设人脸长

，眼在Ｂ处，因为像长

＝

，所以镜长

／2＝

／2＝（10＋13）／2cm＝115cm

[练习3]如图所示，水平地面上有一障碍物ABCD，较大的平面镜MN在某一高度上水平放置，试用作图法求出眼睛位于O点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围。

如果想在原处看到更大范围的地面，水平放置的镜子的高度该怎样改变？

分析：

若直做此题目，我们只能确定边缘光线FAO的入射光线HF，而另两条光线GBE和EO却无法确定。

通过平面镜看到某部分地面，表明这部分地面上每一点发出的光线中有一些经平面镜反射后到达眼睛即O点。

则由光路可逆性原理可知，若在O点放置点光源，它发出的光线经平面镜反射后将到达地面上这部分范围。

解答:

将O点看成是一个发光点。

作O点在平面镜中的像O‘，连接OA交MN于F，连接O’F交地面于H；

连接O‘B交MN于E，交地面于G。

连接OE。

标上箭头，光线传播方向如图所示。

入射光线为HF、GE；

反射光线为FO、EO。

图中GH所围区域就是眼睛位于O点从平面镜MN中所能看到障碍物后方地面的范围。

假定水平放置的镜子的高度降低至与障碍AB面接触，眼睛就看不到障碍物后面的地面，因此，如果想在原处看到更大范围的地面，水平放置的镜子在高度该增高（即向上平移）。

光路可逆原理是光学知识中的基本原理，用“光路可逆原理”解答一些复杂的光学问题，显得相当简捷明快。

[例4]在水平地面上有一点光源S，光源正上方有一平面镜MN，S到MN中点0的距离为2m，且平面镜MN与竖直方向成22．5°

角，（如图）若光斑照在离点光源5m处的墙上，那么光斑离地面的距离为多少?

利用平面镜成像规律，找出像点S’，连接S’和入射点的直线交墙壁于A点，交地面于C点，由图可知：

故△OSC为等腰直角三角形，则有：

SC=SO=2m

所以BC=BS+SC=5m+2m=7m

又因为

故△ABC也是等腰直角三角形

所以AB=BC=7m即光斑在墙上离地面高7m

[练习4]人立于河边看对岸的一株树AB在水中的像，当人离开河岸后退超过6m就不能看到整个树的像。

已知人高EF＝1．5m，河两岸都高出水面1m，河宽40m，如图所示，求树高?

如图所示，直角△COB’、△OGH和△GEF相似，则每个三角形的直角边之比为一定值，则：

又GF=6m，EF=1.5m，GH=1m

而CO=40-4=36m又因为

所以CB’=

CO

故AB=A’B’=CB’-CA’=9-1=8m

∴树高为8m。

[例5]我国北方为了室内采暖，用管道将热水从锅炉输往室内。

在管道上方的天花板上常可看到被“熏”黑的痕迹。

1.根据你学过的物理知识，解释形成这种黑迹的原因。

2．提出一种观察或实验的方法，用以判断上述解释的正确性。

1．热水管道附近空气温度较高，密度较小，上升，对流加快，空气中的微尘附着在天花板上，形成黑迹。

2．居住单元通往楼道的门比较严实，但门和墙之间仍有小缝，外面的风经常吹进来，这种门缝附近的墙壁上，也有类似黑迹。

这种现象支持了上述的解释。

[练习5]解释我国夏季东南风多的原因?

东南沿海多水，西北带多砂，砂的比热比水小，夏季在阳光照射下，水、砂吸收的热量差不多，但砂升温多，砂上的空气温度高，受热膨胀上升，而水升温少，水上空气温度也不高，所以东南的冷空气就水平流向西北去填补，从而形成东南风。

[例6]体温计的测温范围是35℃—42℃，请你设计一个用体温计测量沸水温度的方案。

（1）说明测量原理和方法；

（2）简要说明测量步骤；

（3）说明测量必须满足的条件。

根据热平衡方程，采用混合法间接测量沸水的温度。

（2）步骤：

A、取足够量的冷水，若温度低于35℃，可适当加入沸水，使之温度略高于35℃，用体温计测出t1

B、用天平测出冷水和容器的质量m’1

C、将适量沸水倒入容器中，测出混合后的温度t’

D、再测总质量m’2

E、倒掉水，测容器质量m.（此步可放到A前）

F、冷水质量m1=m’1-m0沸水质量m2=m’2-m’1

G、根据Q吸=Q放不计热损失，有

得：

（3）由于终温t’≤42℃.则：

℃

而t1≥35℃

[练习6]甲、乙、丙三种液体，它们的比热和质量都不相等，它们的温度依次是15℃、25℃和35℃，若将甲、乙相混合，测混合后的温度为21℃，若将甲、丙相混合，测混合的温度为32℃，求：

甲、乙、丙混合后的温度。

（不计热损失）

甲乙两混时：

代入数据得：

…………

当乙、丙相混时：

设三种液体混合时，甲吸热，乙和丙放热。

则：

……

将

（1）和

（2）代入（3）得，t”=29.2℃

（说明：

还可假设这三种不同温度的水同时降到0℃，然后再由0℃上升到最终温度，也可用热平衡议程求解。

）

[例7]打开冷水管和热水管向槽内放水，冷水管中水的温度是15℃，热水管中水的温度是60℃，要向槽中放水共150kg，混合后温度为42℃，如不计热损失，那么应从冷水管和热水管中各放出多少水?

解答：

设所需热水和冷水的质量分别为m1m2,初温分别为t1,t2,混合后的温度为t,则有m1+m2=150

（1）

又因为热水放也的热量为：

Q放=Cm1（t1-t）

冷水吸收的热量为：

Q吸=Cm2（t-t2）

即：

m1（60-42）=m2（42-15）

（2）由

（2）得：

m2=

代入

（1）得

m1=90kgm2=60kg

[练习7]有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲球放入盛有热水的杯中，热平衡后水温降低了Δt。

把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了Δt，则甲球比热C甲和乙球比热C乙大小的关系是[　]

A．C甲＞C乙B．C甲＜C乙C．C甲=C乙D．以上三种情况都有可能

分析解答：

设两个金属球的质量为m，温度为t，甲球与热水混合后的温度为t，乙球与热水混合后的温度为t2，则有t2＜t1。

根据热平衡方程：

Q吸=Q放有c甲m（t1-t）=c水m水Δt

（1）c乙m（t2-t）=c水m水Δt

（2）①÷

②得

∵t2＜t1，则t2-t＜t1-t∴c甲＜c乙。

正确的答案应选B

[例8]经验表明，自制家用太阳能热水器——晒水箱的效率在夏天可达50％；

已知在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热幅射为7.56×

104J／（m2），水箱内装水60kg，玻璃盖面积为0.84m2，不考虑热损失，并随时调整水箱位置使阳光总能垂直射入玻璃盖，计算晒水4h后水温升高多少?

设地球表面接收太阳热辐射的强度为R，水箱下班的面积为S，热效率为η，时间为T，由Q吸=Q放得：

[练习8]家庭用花生油的沸点比水的沸点高，想测出油的沸点，但手边只有测量范围为-10℃—100℃的温度计，再给你以下器材：

量热器、天平、烧杯、小铁球、冷水（水和铁的比热已知），请你设计一个测量花生油沸点的实验。

本实验的原理是利用高温物体与低温物体混合时，Q吸=Q放

步骤如下：

（1）用天平测出小球的质量m铁

（2）将小铁球放在锅内的油中加热至沸腾

（3）用烧杯和天平测出一定质量的冷水m水，倒入量热器的小筒中。

（４）用温度计测出冷水的温度t0水（5）将加热后的铁球放入量热器的冷水中，并测出混合后的温度t

（6）由

t0铁即为油的沸点

[例9]某同学做实验时发现一支温度计不准确，把它和标准温度计一同插入水中，发现当实际温度为2℃时，它示数为4℃，82℃时它的示数为80℃，仔细观察，它的刻度是均匀的。

（1）请以X表示任意温度时这支温度计的示数，以Y表示这时的实际温度，导出X表示Y的公式；

（2）这支温度计的示数为26℃时，实际温度是多少?

（3）在什么温度下这支温度计的示数等于实际温度?

（1）因刻度是均匀的，所以温度计每增加相同的示数时，实际温度增加也是相同的，可设想Y=KX（k为一常量）但由于题中所述情况，当X=0℃时，y不太可能为0℃，设这个y=b,则y和x的关系在形式上应为

y=Kx+b…………

由于x=4℃时，y=2℃x=80℃时，y=82℃

分别代入

（1）式得

解方程组得K=1.05b=-2.21℃

用x表示y的公