年级初二学科物理版本人教实验版内容标题期末模拟试题(二)编稿老师王继申【本讲教育信息】一.教学内容:期末模拟试题(二)二.规律方法指导(一)“串联”法一个电学检测题存在多种物理过程,有时第一个过程是为第二个过程提供条件,因此我们解题时,先要依据第一个过程的条件,求出第二个过程所需的条件,再把它们用于第二个过程的求解,这就是我们所说的“串联”法,即将两个条件的已知。所求依据它们的内在联系“串联”起来。用“串联”法求解电学综合题,要注意寻求几种情况间的相同条件及内在联系,同时也要明确两者间的情况变化而对应物理量的变化,防止出现错联、滥联。需要说明的是这里所谓“串联”法和后面将要介绍的“并联”法,仅指在解题过程上把题中所述的几个物理过程进行“串联”运用或“并联”运用,至于具体解题手段仍必须采用串联电路、并联电路中所介绍的几种基本方法。【典型例题】[例1]如下图所示电路中,电源电压不变,灯泡L标有“12V,3W”字样,电阻R1的阻值为20欧。当开关S1、S2都闭合时,灯泡L恰好正常发光;若将开关S1、S2都断开,电压表示数为8伏,求电源电压及电阻R2的阻值。分析:分析流线图如下额总恰好正常发光并联在电源两端、短路,都闭合、LUULLRRSS1221解:当S1、S2都闭合时,R2被短路,R1及灯L并联在电源两端,又灯L恰好正常发光,则有VUUL12额总当开关S1、S2都断开时,灯泡断路,R1、R2串联,且U1=8伏,则VVVUUU481212总AVRUII4.020/8/1112∴104.04222AVIUR故电源电压为12伏,R2的阻值为10欧。[例2]有两只电阻R1和R2,当它们串联接入某电源两端时,通过R1与R2的电流是2安;当它们并联后接在同一电源上时,则干路中的电流至少是安。分析:因R1、R2串联时电阻和为一定值,则它们并联时的总电阻由第九讲导出经验关系可知,R1=R2时,并联总电阻最大,干路中电流最小。这种情况下142211212121RRRRRRRRRR并串,则由RUI有14并串串并RRII得安安串并8244II故干路中电流至少为8安答案:8安说明:由解题总结的经验关系是我们解题的重要手段,也是一条解题捷径。[例3]两只灯泡L1和L2的额定电压相同,额定功率之比1:2:21PP,并联后接在电路中,总电流为3安培,则通过L1的电流为安;若将两只灯泡L1和L2串联后,仍接在原来电路中,则通过L1的电流为安。分析:分析流线图如下:21/212121:2:RRPPLLRUP额定电压相同、IRRRIRRRRII21212111)(并已求并联时,电压相同1111121112111)(IUUIILURRRURRRUIRRUU电流并联时已求串联时,电流相同串解:∵灯泡L1、L2额定电压相同,由RUP2有211221PPRR当L1、L2并联时,由并IRRI11有AAIIRRRIRRI23323221211并当L1、L2串联时,由串RURU11有UURRRU312111即此时L1两端电压为电路总电压也即L1、L2并联时L1两端电压的31,则由RUI有313111UUII∴AAII67.02313111答案:2;0.67(二)“并联”法一个电学检测题存在多个物理过程,有时这些过程中,互相依赖,互为条件,每个过程都无法独立运算,需要分别依据每个过程的条件列出关系式、代数式或方程式,然后将它们综合起来,联立求解,这即是我们所说的“并联”法。用“并联”法求解综合题,也要注意寻求几种情况的相同条件(包括所设定的相同未知条件)及内在联系,用“并联”法所列出的关系式多为方程式,且每个方程式存在相同的未知数,因此将它们联立即为方程组,大多数情况下的并联法解题实为利用方程组解题。[例4]将标有“2.5V,0.5W”和“1.5V,0.5W”的两盏电灯并联后接在甲电路中,发现有一盏灯较暗,另一盏灯正常发光。然后将它们改用串联后接在乙电路中,也发现有一盏灯较暗,另一盏电灯正常发光,那么前后两次它们消耗的总功率之比是多大?分析:本题首先要将两种情况下“较暗的一盏灯”和“正常发光的另一盏灯”分别明确化,然后以正常发光的那盏灯的有关数值进行计算,得出前后两次它们消耗的总功率之比。解:由两灯额定功率可知,两灯并联时,只可能使“1.5V,0.5W”灯正常发光,则“25V,0.5W”灯发光较暗,由RUP2得其实际功率259)5.25.1(2212111UUPP∴WWPP18.05.025925911此时R1、R2消耗总功率两灯额定电流分别为AWWUPI515.25.0111,AWWUPI315.15.0222故两灯串联时,只可能“2.5V,0.5W”灯正常发光,则“1.5V,0.5W”灯发光较暗,由RIP2得其实际功率25931512222222IIPP∴WWPP18.05.025925922此时R1、R2消耗总功率∴1168.068.0WWPP故前后两次它们消耗的总功率之比为1:1说明:许多题目为了检测同学们综合分析问题的能力,常常将本应“明说”的条件加以“隐蔽”。这就要求我们综合分析比较,将“隐蔽的条件”明确化,这一步至关重要,没有走出这一步,后面的过程无法开展,这一步“失足”,后面的过程只可能白费心机,全功尽弃。对于这一步的分析同学们一定要慎之又慎。[例5]若把两定值电阻R1、R2以某种形式连接起来与电源接通,R1消耗的电功率为9瓦。若把此二电阻换成另一种形式连接后,仍与该电源接通,则R1消耗的电功率为16瓦,且通过R2的电流为4安。那么电源电压为伏,R1的阻值为欧,R2的阻值为欧。分析:本题先要破译题中的“某种形式”和“另一种形式”。这两种情况电功率不同显然是由于两者实际电压不同,前者小于后者,则前者R1、R2的连接方式是串联,后者R1、R2的连接方式是并联,本题还必须挖掘题中隐含条件:两种情况下,R1、R2两端总电压相等,最后根据已知条件列方程组求解。解:R1、R2先以串联形式连接,设电源电压为U,则R1消耗的电功率1221121)(RRRURIP∴9)(1221RRRU瓦①R1、R2后换成并联形式连接,则R1消耗的电功率121RUP∴1612RU瓦②又此时通过R2的电流22RUI∴42RU安③联立①、②、③式解得U=12伏,R1=9欧,R2=3欧答案:12,9,3【模拟试题】1.施工中需要临时接一盏灯,由于电源距工地较远,所用导线较长,当接入标有“220V,200W”的白炽灯后,发现灯不能正常发光,经测量得知,灯两端的电压为200V,电源电压稳定且等于220V。(设灯丝电阻保持不变,运算结果保留整数)求:(1)导线电阻是多少?(2)换成标有“220V,40W”的白炽灯,灯两端的电压是多少?2.班级筹备毕业联欢晚会,小麴从家里带来40只规格为“10V0.5W”的彩灯,请你替他计算,最多能将多少只彩灯接在220V的照明电路中并能使它们正常工作?应该怎样连接?如果晚会开了5h,那么,这些彩灯一共消耗了多少千瓦时的电能?3.在下图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为10Ω,小灯泡标有“12V,6W”的字样,S1、S2、S3都闭合时,小灯泡正常发光,S1、S3断开,S2闭合,滑动变阻器滑片分别置于M点(此时接入电路中的电阻是滑动变阻器最大电阻的14)和最右端时变阻器消耗的功率相等。求:(1)电源电压;(2)小灯泡正常发光时电流表的示数;(3)滑动变阻器的最大阻值.4.小明利用标有“6V6W”的灯泡1L和“6V3W”的灯泡2L进行实验。下图(甲)所示的A、B分别为通过灯泡1L和2L中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入下图(乙)所示的电路中,若闭合开关后,使其中一个灯泡正常发光,则此时电路中电流表的读数是多少?电路消耗的总功率为多少?5.现在手头有一个阻值为40Ω的定值电阻R0,一个电压大约为35V的电源,一个量程只有0~0.6A的电流表,一个最大阻值大约为100Ω的滑动变阻器,请设计一个实验,比较精确地测量一个阻值约为55Ω左右的待测电阻Rx的阻值。要求:(1)画出电路图;(2)写出实验步骤及标明需要测量哪些量;(3)用这些测量的量导出计算待测电阻阻值的数学表达式(可以重复组合电路)。【试题答案】1.(1)设导线电阻为R,242200)220(2WVRLLRR200200220,所以)(24R(2)设灯泡两端实际电压为LU,121040)220(2WVRLLLLRURR220,)(216VUL2.解:∵彩灯额定电压U1=10V远远小于总电压220V,∴彩灯应串联连接。n=U/U1=220V/10V=22(只);P总=nP1=22×0.5W=11W=0.011kW;W总=Pt=0.011kW×5h=0.055kW·h3.(1)开关都闭合时,R1与L并联,而L正常发光,则VU12,24LR(2)AIIIL7.11(3)设最大阻值为R,由题意有:2)2412(RVRRVR41)244112(248R4.0.5A,4W5.(1)电路如图所示:(2)实验步骤:①如图所示连接好电路,闭合开关S,调整滑动变阻器的滑片使电流表指针接近满偏,读出流过R0的电流,记为I0,则UAB=I0R0。②把电流表改接到Rx的支路中,测得流过Rx的电流,记为Ix。(3)00ABxxxIRURII