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初中物理电学难点辨析(一)

1.把阻值为 2欧的电阻 R 1和阻值 5欧为的电阻 R 2并联起来接在电源上电压之比为( 1:1),电流值比是( 5:2),电功率这比为( 5:2);若串连起来接在电源上,通过 R 1R 2电阻的电流之比是( 1:1),两端的电压之比是( 2:5),电功率之比为( 2:5)。

辨析:这是因为在并联电路中,各支路两端电压相等,各支路中的电流与它们的电阻成反比,所以各支路的功率也与它们的电阻成反比。而在串联电路中电流处处相等,电压的分配与电阻成正比,所以各元件的电功率也与它们的电阻成正比。

2.在研究电流和电阻的关系时,要移动滑动变阻器的滑片,其目的是______保持电压示数不变______。

辨析:在电路中接入电阻 R 1,把 R 1两端电压调到某一数值(比如 3 V);当我们把 R 1换成不同阻值的 R 2时,电压表示数还是 3 V吗?初学者最容易犯的错误就在这里,他们常常认为电压表示数仍是 3 V,因为仍然在相同的位置,那么这个判断的错误在哪里呢?

原来,串联电路中电压的分配与电阻成正比。当滑动变阻器与定值电阻的阻值的比例发生变化时,滑动变阻器和定值电阻各自分得的电压的比例也必定发生改变,而电源电压是一定的,就导致了滑动变阻器和定值电阻各自分得的电压都发生了变化;要想保证接入 R 2后,它两端电压和接入 R 1时的数值相等,必须调节滑动变阻器,改变滑动变阻器的阻值,使得二者的阻值的比例不变,这样才会保证滑动变阻器和接入电阻所分得的电压的比例不变,才会使 R 2两端的电压与原来一致。

所以此题的答案是: 在研究电流和电阻的关系时,要移动滑动变阻器的滑片,其目的是通过改变其自身的电阻,保持滑动变阻器和接入电阻的阻值之间的比例保持不变,从而保持电压表的示数不变。

3.旋转收音机的音量调节旋钮的原理是什么?

辨析:“音量调节旋钮”实际上相当于一个“滑动变阻器”,它的原理图大致如下:

4.用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,金属球带电,原因是( )

A.玻璃棒上的电子转移到金属球上

B.玻璃棒上的正电荷转移到金属球上

C.金属球上的电子转移到玻璃棒上

D.金属球上的正电荷转移到玻璃棒上

分析: 因为在金属导体中,能够自由移动的只有电子,原子是中性的,因为电子的转移导致原子缺少(或多余)电子时,原子对外显示出带正电(或负电)的性质。与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒在和丝绸摩擦时丢失了一些电子,当它再和验电器的金属球接触时,金属球上的一部分电子就会去补充玻璃棒所缺的电子,从而使金属球缺少了电子而带正电,所以说"金属球上的电子转移到玻璃棒上" 。初学者最容易误认为“是正电荷运动到了玻璃棒上才使得它带是下电荷的的”,可事实上正电荷(本题中即原子核内的质子带正电)在本例中是不会运动的,而质量较小的电子却能自由运动,电子的运动导致金属球缺少电子,而缺少电子的物体带正电是被科学家们早就证明了的。

5.高压输电为什么不符合欧姆定律?

分析:高压输电靠的是升压和降压变压器,变压器不是一个电阻元件,而欧姆定律研究的是一个纯电阻电路的电学规律的,所以这个地方不适用欧姆定律。

按照欧姆定律来解释:在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,电此可知电压越大电流就越大(当电阻一定的时候),在这种解释里,有两个错误出现:

1)电厂输出来的电压 U不等于电线两端的电压 u!如果要是这两个电压相等的话,岂不我们就没得电用了?电厂输出来的电全被电线给用掉了!

2)从变压器的输出端来看,由于变压器不属于线性元件(你可以理解为它对电阻的阻碍作用的大小是不断变化的),而欧姆定律中所说的“电压越大电流就越大”有一个条件,就是当电阻一定的时候。所以此题只能根据 P= UI来判断,在功率一定的情况下,电压升高则电流降低。对于灯泡等这些线性元件来说,欧姆定律是正确的,故在电阻一定时,电压升高则电流随之增大。这两种情况应分别对待,不能混淆。

6.短路是怎么回事

答:根据欧姆定律 I= U/ R可知:在并联电路中电阻小的这一支路电流大,电阻大的那一支路电流小,如果二者电阻相差很大。导致另一支路的电流小到可以忽略不计的时候,我们就说这条支路被短路了!

我们还可以这样想:并联电路中各支路两端电压相等,而短路时导线这一支路的电压必然为 0(因为导线电阻为 0U= IR= 0× R= 0),可知被短路的用电器两端的电压也为 0,所以无电流通过!

通俗地讲,短路就是一个捷径,在有两条电流的通路时,电流将选择电流小的那一路,就像我们在前进时遇到有两条路,一条路布满荆棘(好比是阻力大),一条路是光明大道(好比是阻力小),你会选择哪条路呢?