九上物理欧姆定律图像题!四道!期中必考,初学者需要尽快掌握
光阴似箭,日月如梭!转眼之间,距离明年的中考只剩下八个月了!如果去掉寒假和其余各种假期,就只剩下六个月了!九年级学生或许还没有算过这一笔时间账,然而,更需要重视的是,九年级各科知识都需要在年前学完,年后就要进行三轮中考复习了!物理自然也不例外!
九年级上册物理主要为电路相关知识!其中,前两章节为基础,看起来比较简单,然而学习这两章节时会涉及到以后做各种电学题时会用到的各种重要解题方法和思路!因此,如果前两章学不好,在学第三章欧姆定律内容时,就会遇到各种难题!进一步学习电能、电功、电功率、焦耳定律时更会晕头转向!因此,要打好基础,尤其是重要的方法要一步步夯实,这样才能在做后续的电学题时游刃有余!
今天,我们就以九年级上册物理电学第三章欧姆定律中的一类题为例,解决一大电学问题,共四道此类题,初学者务必要全部学会、全部做对、掌握其解题思路方法,从而顺利突破电学试题,为考上理想高中打下基础!
此类题就是欧姆定律图像题,由于相关电路题本身已经涉及的各种题型以及公式应用,再与抽象的图像结合之后,导致理解难度突然加大,因为需要准确抓住电路与图像之间相互联系以及相互变化关系,一旦初学者读不懂图像,就必然无法继续做题!
我们来研究一下这四道欧姆定律图像题吧:
第一道欧姆定律图像题如下:
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很多中下游的初中生之所以做错此题,竟然是因为看不懂图像!所以,这部分学生先要学会如何看懂图像,如何通过图象上的坐标找到所需数据、得出规律、列出公式!
处理图像问题可以采用以下三步:
第一步:看清纵轴物理量与横轴物理量!
如果有单位要看清单位!比如本题,如果看不懂此图像的纵横坐标,就去题意中寻找,很显然,纵轴物理量为“酒精气体传感器R2的电阻值”,横轴物理量为“酒精气体浓度”!
第二步:看明白图像变化规律!也就是看清随着横坐标的变大,纵坐标是如何变化的!
比如本题,当横坐标“酒精气体浓度”变大时,纵坐标“R2的阻值在变小”!由此可知A选项正确。
第三步:结合电路,根据纵轴与横轴物理量之间的变化关系,定性分析或者列出方程定量计算,得出结果。
上面这道题中的B选项,我们可以定性分析(当酒精气体浓度越大,R2越小,其分压越小,R1分压越大,即电压表示数越大),也可以如上图列出方程分析。
第二道欧姆定律图像题如下:
本题之所以有不少初学者出错,一方面是因为看不懂图像,不会根据坐标列式求电阻,或者不会根据横坐标寻找图像中的纵坐标,不会根据纵坐标寻找图像中的横坐标;另一方面是因为没掌握熟练电学基础知识,比如遇到并联就应该想到电压相等,遇到串联就应该想到电流相等,再比如要牢记并熟悉运用并联电路中的电流公式以及串联电路中的电压公式!
一旦解决了这两方面问题,此题迎刃而解!本题具体解答如上图。
第三道欧姆定律图像题如下:
本题难度比上面两道都大了一些。
因为涉及到电路开关变化,并且要找出变化前后所对应的图像中的相应坐标,导致很多初学者要么没有思路,要么不会列式求解。
其实,所有的电路与图像结合题都要在分析电路的同时研究图像,研究图像的同时分析电路,二者紧密联系,互相对应,谁能顺利解决这种对应联系,谁就开窍了。
对于本题,只需要想明白:
当开关接1时,只有R1接入电路,电压表所测电压为电源电压;当开关接2时,两个电阻串联,电压表所测电压为部分电压!很显然,前者电压大于后者电压!而我们可以在乙图的两个坐标点中顺利找到一大一小两个电压,很显然6V电压应该是S接1时的电压值。于是立刻得出电源电压也就是6V。我们再找到小电压2V,即S接2时的电压值,也就是两电阻串联时R1两端的电压为2V,于是根据串联电压规律,可以得出R2两端的电压为4V,再从乙图中读出此时的电流,就可以根据欧姆定律变形公式求出R2的阻值为20Ω!
第四道欧姆定律图像题如下:
本题第一问直接考查读图能力!通过乙图可以看出:当纵轴物理量推力为0时,能直接读出横轴物理量电阻R为40Ω。
本题第二问对于初学者来说又是一个障碍,什么叫做电路安全呢?最大推力和电路安全又有什么关系呢?
我们先来解释电路安全:其实,所谓的电路安全就是不能烧坏各个元件,本题中只有电流表有量程,也就是有电流测量的最大值,为0.6A,再大就会把电流表烧坏,就是所谓的不安全。而其余元件并没有说明,那我们就可以认为其他元件在大电流下也是安全的。
再来历届最大推力和电路安全之间的关系:根据乙图可知,纵坐标推力越大,横坐标R越小,通过甲图可知,此时的总电阻就越小,于是电路中的电流就会越大,对于电流表来说,也就越容易达到烧坏值!
因此,对于本题这种串联电路来说,安全就取决于电流表的量程了,即电流最大时,总电阻最小,根据公式可以求出最小总电阻为20Ω,再由串联电阻公式得出R的阻值为10Ω,我们就可以从乙图中读出此时的推力!也就是最大推力!
通过以上分析可知,读懂电路的能力、读懂图像的能力、读懂电路与图像之间的对应联系能力,是顺利解决此类题的关键!其实这种数形结合的思路可以应用在所有物理题中,对于初中生来说,学会这种能力至关重要!不仅仅为了顺利通过中考,而且也为训练自己的思维能力、分析解决实际问题的能力打下了良好的基础!
中学生朋友们,养成良好的思维习惯吧!为了美好的未来,加油!
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