1、中考特訓營物理尖兵專訓營 綜合 能力提升安徽專版專訓四初高中銜接題科目三電磁學初高中知識銜接題熱點知識歸納銜接內容知識拓展初高中對比電流表改裝電流表由小量程的電流表(表頭)并聯一小電阻改裝而成。設表頭電阻為并聯電阻的n倍,表頭滿偏電流為Ig,則改裝后的量程為(n+1)Ig初中物理認為電流表內阻為零,不討論電流表內部電路;高中物理將并聯分流這一原理應用到電表內部的結構分析,引入電表內阻、滿偏電流等概念電壓表改裝電壓表由小量程的電流表(表頭)串聯一大電阻改裝而成。設表頭電阻為并聯電阻的n分之一,表頭滿偏電壓為Ug,則改裝后的量程為(n+1)Ug初中物理認為電壓表內阻為無窮大,不討論電壓表內部電路;

2、高中物理將串聯分壓這一原理應用到電表內部的結構分析,引入電表內阻、滿偏電壓等概念銜接內容知識拓展初高中對比電阻(電功率)測量的誤差分析外接法電流表測得電流比流過待測電阻的電流要大;內接法電壓表所測電壓比待測電阻分得的電壓要大初中物理將電表看成理想電表(如上分析);高中物理考慮其電阻對電路的影響閉合電路歐姆定律電源有內阻,電路閉合,電源內阻也會分擔一部分電壓,電流越大,分擔的電壓越大初中物理認為電源輸出電壓是恒定的;高中物理考慮電源內阻,輸出電壓是變化的,大小與外電路的負載有關銜接內容知識拓展初高中對比磁場力的性質場是物質存在的一種形式,有質量也有能量。磁場力的性質表現為對放入其中的小磁針或通電

3、導體有力的作用,也可以通過力的性質去認識磁場的存在。某點磁場方向的規定也是根據小磁針N極受力方向規定的,并引入了磁感應強度這一物理量初中物理要求能用場的觀點解釋磁極間的相互作用,能根據磁感線大致描述磁場強弱和方向;高中物理要求能準確描述磁場方向(磁感線某點切線方向)及定量描述磁場的強弱銜接內容知識拓展初高中對比電磁學問題的等效處理等效法是把復雜的物理現象、物理過程轉化為簡單的物理現象、物理過程來研究和處理的一種科學思想方法。如將運動的電荷等效為電流、多個電阻等效為總電阻、電源等效為理想電源和電阻的串聯、電表等效為理想電表與電阻的串聯、環形電流等效為一匝通電線圈、做切割磁感線運動的導體等效為電源

4、等(一)電表的改裝1.我們實驗室所用的電流表是由一個小量程的電流表 并聯一個電阻改裝而成的,如圖所示。已知小量程電流表的滿偏電流為Ig=3mA,內阻Rg=100,若改裝后的電流表的量程為0.6A,則并聯的電阻為Rx= 。(結果保留到小數點后一位)答案0.5解析2.(原創)常用的電壓表是由小量程的電流表 改裝而成的。電流表 也是一個電阻,同樣遵從歐姆定律。圖甲是一個量程為03mA的電流表 ,當有電流通過時,電流可以從刻度盤上讀出,這時 的兩接線柱之間具有一定的電壓。因此,電流表 實際上也可以當成一個小量程的電壓表。已知該電流表的電阻為Rg=10。 (1)若將這個電流表當成電壓表使用,則刻度盤上最

5、大刻度3mA處應該標多大的電壓值;(2)如圖乙所示,若將這電流表串聯一個定值電阻R后,使通過 的電流為3mA時,A、B之間的電壓等于3V,這樣A、B之間(虛線框內)就相當于一個量程為03V的電壓表(圖丙),求串聯的定值電阻R的大小;(3)如圖丁所示,若將這電流表串聯一個阻值為4990的定值電阻R,組成一個電壓表,通過 的最大電流為3mA,則該電壓表的量程是多少?答案3.實驗室中的電流表可由電流計改裝而來,一個電流計 ,內阻Rg=0.5,滿偏電流Ig=600mA,要把它改裝為量程為03A的電流表,需并聯一個電阻R。(1)改裝后電流表滿偏時,通過電阻R的電流為多大?(2)需要并聯的R的阻值為多大?

6、答案電表改裝電流表改裝電壓表改裝由小量程電流計與阻值較小的電阻并聯構成由小量程電流計與阻值較大的電阻串聯構成(1)通過小量程電流計兩端的電壓:Ug=IgRg(2)并聯電阻:(1)通過小量程電流計兩端的電壓:Ug=IgRg(2)電壓表的電壓:U=Ig(Rg+R)(3)串聯電阻:(二)內阻的相關計算4.(2019肥西模擬)可以把一個實際的電源看成一個電壓為U的理想電源(即電阻為零)和一個電阻r串聯組成,如圖甲所示。在如圖乙所示電路中,電阻R1=R2=4,只閉合開關S2時,電流表示數為0.6A;當開關S1、S2都閉合時,電流表示數為1A,求電源電壓U及其內阻r的值。答案5.因有內阻,電源在使用時內阻

7、也會分掉一部分電壓,無內阻分壓時的電壓稱為電源電動勢。正在工作的閉合電路中測到的電源兩端電壓其實是路端電壓,并非電動勢。圖中R為已知電阻,Rx為待測電阻,S1為單刀單擲開關,S2為單刀雙擲開關, 為電壓表(內阻極 大),E為電源(電阻不可忽略)。現用該電路測量電源電動勢e及電阻Rx。(1)操作步驟: (選填“閉合”或“斷開”)S1,S2接到a端,記下此時電壓表的示數U1,即為電源電動勢;閉合S1,S2接到a端,記下電壓表的讀數U2; ,記下電壓表的讀數U3。(2)由R及測得的量,可得Rx= 。斷開答案S1仍閉合,S2接到b端6.在測電阻的電功率P時,如果電壓表和電流表的內阻不可忽略,用圖甲測得

8、結果為P1,用圖乙測得結果為P2。若電阻的電功率真實值為P,則 ()甲乙A.P1PP2B.P1PP,P2PD.P1P,P2P;在圖乙中,因為電壓表與電阻并聯,并聯具有分流作用,電流表的示數比實際通過R的電流大,這樣測得的電功率P2比實際值大,即P2P。解析7.歐姆表可以用來測導體電阻,其內部既有電源又有電阻,如圖所示為歐姆表的電路原理圖,電源電壓U=1.5V,內阻r=1;電流表滿偏電流Ig=100mA,電流表內阻Rg=4;R為可調電阻。問:(1)將M、N短接,應把可調電阻R的阻值調為多少才能使電流表恰好達到滿偏?(2)調至滿偏后保持R不變,當電流表指針指在20mA時,在M、N間接入的電阻Rx為

9、多大?答案內阻相關計算原理將實際電源視為一個沒有電阻的理想電源和一個定值電阻串聯原理圖推導式(1)電源電壓:U=U0+Ir(2)電源內阻:(三)滑動變阻器的分壓式接法8.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關S后,電壓表的示數為2V,電流表的示數為0.2A。改變滑動變阻器R2滑片P的位置,當電壓表示數分別為1.5V和3V時,滑動變阻器R2的電功率相同。求:(1)電阻R1的阻值;(2)電源電壓。答案答案9.(原創)如圖的滑動變阻器R1的電阻變化范圍是0100,電阻R2=200,電壓表內阻為200,電源的電壓是6V且保持不變。當滑動變阻器的滑片從a端滑到b端,電壓表示數的變化范圍是 ()A.

10、4V6VB.3V6VC.0V6VD.2V4VB答案解析10.(2019安徽一模)如圖所示電路,電源電壓保持不變,滑動變阻器最大阻值為20,閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P移到a端時,電流表的示數為0.75A,此時電阻R兩端電壓為V,當滑動變阻器的滑片P移到b端時,電流表的示數為1.25A,則電阻R的阻值為 。0答案30解析(四)通電直導線的磁場11.(2019桐城三模)在物理史上,安培曾經提出分子環形電流的假說來解釋為什么磁體具有磁性,他認為在物質微粒的內部存在著一種環形的分子電流,分子電流會形成磁場,使分子相當于一個小磁體(如圖所示),當這種物體被磁化時,其內部的分子電流會整齊排列,對外表現

11、出磁性,根據安培的這一假說,以下說法正確的是 ()A.這一假說能夠說明磁可以生電B.磁化的物體,其微粒內部環形電流的方向是雜亂無章的C.未磁化的物體,其微粒內部不含有這樣的環形電流D.這一假說能夠說明磁現象產生的電本質D 答案解析由題知,分子電流會形成磁場,這一假說能夠說明電可以生磁,故A錯誤;安培認為,物質微粒的內部存在著一種環形的分子電流,分子電流使每個物質微粒都形成一個微小的磁體,磁化時,分子電流的方向大致相同(不是雜亂無章的),于是對外表現出磁性,故B錯誤;未磁化的物體,其微粒內部仍然含有這樣的環形電流,只不過分子電流的方向非常紊亂,對外不顯磁性,故C錯誤;安培提出的分子環形電流假說,

12、解釋了為什么磁體具有磁性,說明了磁現象產生的電本質,故D正確。解析12.(2019襄城一模)如圖甲所示,電子沿著水平方向平行地飛過小磁針正上方時,實驗表明:小磁針的N極向紙外發生偏轉。若將一通電直導線放在小磁針正上方或正下方,如圖乙所示(圖中只畫出了通電直導線放在小磁針正上方的情況),請你根據圖甲的實驗現象判 斷,下列分析正確的是(不考慮地磁場的影響) ()A.通電直導線放在小磁針正上方時,小磁針的N極向紙外發生偏轉B.通電直導線放在小磁針正上方時,小磁針的N極向紙內發生偏轉C.通電直導線放在小磁針正下方時,小磁針的N極向紙內發生偏轉D.通電直導線放在小磁針正上方或正下方,小磁針的N極均向紙外

13、發生偏轉B答案解析(1)甲圖中,一束電子沿著水平方向平行向右飛過小磁針上方時,因電子定向移動形成電流,且負電荷定向移動的方向與電流的方向相反,故此時電流的方向是從右到左,由題知小磁針的N極向紙外發生偏轉;(2)乙圖中,通電直導線放在小磁針正上方,電流的方向與甲圖相反,由于電流的磁場方向與電流的方向有關,所以小磁針所在位置的磁場方向與甲圖相反,則小磁針的N極向紙內發生偏轉;乙圖中,若通電直導線放在小磁針正下方,因通電直導線上方和下方的磁場方向相反,所以可知小磁針的N極會向紙外發生偏轉。解析(五)通電導線在磁場中受力方向的判定(左手定則)13.如圖所示,兩平行直導線cd和ef豎直放置,通以方向相反

14、、大小相等的電流,a、b兩點位于兩導線所在的平面內。則()A.b點的磁感應強度為零B.ef導線在a點產生的磁場方向垂直紙面向里C.cd導線受到的安培力方向向右D.同時改變兩導線的電流方向,cd導線受到的安培力方向不變D答案解析根據安培定則可知,通電導線ef和cd在b點產生的磁場方向相同,均為垂直紙面向外,所以b點的磁場方向向外,則b點的磁感應強度不等于0,故A錯誤;根據安培定則可知,通電導線ef在a點產生的磁場方向垂直紙面向外,故B錯誤;根據左手定則可判斷,電流方向相反的兩根導線互相排斥,所以cd導線受到的安培力方向向左,故C錯誤;同時改變兩導線的電流方向,則cd導線的電流方向和所在位置的磁場方向均與原來相反,所以cd導線受到的安培力方向不變,故D正確。解析14.如圖(a)所示,一根垂直于紙面的導線P放置在一水平放置條形磁鐵的正上方,若導線受到磁鐵給它的作用力的方向豎直向下,則導線中電流的方向是垂直紙面 (選填“向外”或“向內”);現將該導線稍微向右平移一段距離,如圖(b)