本讲教育信息】
一。 教学内容：
电学。典型例题】
例1] 某校科技小组自制一台可以测量电阻阻值的欧姆表，如图1所示，欧姆表电路由一只灵敏电流表g、定值电阻，滑动变阻器和干电池（设电压不变）组成。使用时可把待测电阻接在a、b两端。为了能直接从灵敏电流表表盘上读出a、b端接入的电阻的阻值，需在表盘上重新标注a、b间所测的电阻的阻值数。
当将a、b两端直接连接在一起时，调节滑动变阻器使灵敏电流表指针偏转到最大位置处（满偏），已知此时灵敏电流表内阻，滑动变阻器的有效阻值和定值电阻r0的总阻值为15ω。问；
1）在该欧姆表指针满偏的位置处，盘面应标注的示数是多少？
2）当a、b间断开时，该欧姆表指针所指的位置处，盘面应标注的示数是多少？
3）该欧姆表表盘正中间位置处应标注的示数是多少？简要说明为什么。
4）该欧姆表表盘上的刻度值是否均匀？请从电路原理上说明理由。
图1考查目的与解题思路：欧姆表是初中物理教材中没有的内容，此题主要考查同学们通过阅读获取知识的能力，及理论联系实际的能力。
由所学欧姆定律的知识可知，当表的指针满偏时电流最大，电路中的总电阻最小，即a、b未接电阻。当表的指针不偏转时，必定电路处于断路。当表的指针指在表盘正中间位置时其电路中的电流一定为最大值的一半，其电路中的电阻为表内阻的2倍。
对于判断该表盘刻度是否均匀，关键在于分析该电路中的电流i与rx是否成正比。
解：（1）（2）从题目所给内容可知：当a、b两端直接连在一起时，相当于a、b间电阻为0，而此时电流表指针满偏。
因此满偏时位置处盘面应标0ω。而在a、b断开时，相当于断路即认为电阻无限大，此时欧姆表指针所指的位置处盘面应标为∞。
3）因为指针在表盘中间位置时，电路中电流是指针满偏时的一半，说明此时电路中的总电阻是指针满偏时的2倍，而指针满偏时电路中的电阻是15ω，所以指针在中间位置时a、 b间连入电阻是15ω。因此表盘中间位置应标注15ω。
4）由电流表表盘刻度均匀可知：电流表指针偏转角度与通过的电流成正比，而由题意所得到的i＝u/（r总＋rx）表明i与rx不是正比关系，因此rx与指针偏转角度并不成正比，所以欧姆表的刻度不均匀。
例2] 一只标有pz220—100白炽灯泡的灯丝（钨丝）在正常工作时温度约2000℃。钨丝的电阻是随着温度的变化而变化的。用rt表示钨丝在t℃时的电阻，用r0表示钨丝在0℃时的电阻，则两者有下述关系：
rt＝r0（1＋0.0045t）。将此灯接在家庭电路上，使用一段时间后，往往在开灯瞬间，灯丝容易烧断。
请通过计算说明，其主要原因是什么？（计算结果小数点后保留1位，已知不通电时钨丝温度为20℃）
考查目的与解题思路：本题主要考查学生，通过阅读获取信息的能力，以及运用知识解决具体问题的能力。
通过题中所给的rt与r0的关系式及白炽灯正常工作时的电压、电功率值，分别求出灯丝在正常工作时的电阻rt和灯丝在20℃时的电阻值rt'，再根据欧姆定律得到通过它们的电流大小，并进行比较得出结论。
解： 由得得到。
所以。所以
由于，远大于，因此开灯瞬间灯丝容易烧断。
二）联系实际题。
例1] 如图2所示为自动测定油箱内油面高度的装置原理图，其中r为滑动变阻器，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）当油箱内油量为1.4 m3时，滑动变阻器的滑片恰在中点，则这一油量值应对应电流表刻度的何处？
图2考查目的与解题思路：一是考查学生掌握滑动变阻器对电路的控制作用，二是运用所学知识解决实际问题的能力。由图2可看出自动装置的电路实际上是由120v的电源、滑动变阻器r、校准电阻和电流表组成的串联电路，当油箱内油面高度在最高位置时滑动变阻器连入电路的电阻为零，其等效电路如图3（a）所示，此时油量表指针达到最大值也就是通过电流表的电流是0.
6a。根据欧姆定律即可求出的阻值。当油箱内油面达到最低点时，滑动变阻器连入电路阻值最大，其等效电路如图3（b）所示，此时电流表示数为0.
1a（已知）。再次根据欧姆定律即可求出r的阻值。对于油量值，利用油的高乘以油箱的横截面积就可得到了。
当油量值为1.4m3时，由题可知其等效电路如图3（c）所示，再次利用欧姆定律就可求出此时电路中的电流，即电流表刻度的位置。
图3解：（1）
2）由得所以得到。
所以r的变化范围足0—1000
3）油面最高时对应电流表的0.6a，油面最低时对应电流表的0.1a，最大油量值为1.
2×2.0=2.4（m3）；最小油量值为0.
20×2.0=0.40（m3）。
4）即在0.17a处刻上1.4m3。
例2] 现有四个标记被遮住的灯泡，分别是pz220—25、pz220—40、pz220—60、pz220—100，一位同学想从其中找出40w的灯泡。他先用公式算出40w灯泡的灯丝电阻是1210，然后用欧姆表（测电阻用的仪表）测每个灯泡的电阻，结果，没有一个灯泡的电阻超过200。而这几个灯泡中确有40w的灯泡，该欧姆表也是完好的。
请你说明为什么？
考查目的与解题思路：本题考查学生运用所学知识解决实际问题的能力及对问题的**能力。
由于通常我们在做此类习题时，不考虑温度对电阻的影响，视为灯泡电阻始终是不变的，但此题恰好考查的重点就是温度对电阻的影响问题。所以只有抓住这一关键环节才能找到答案。
解：因为题中所求出的关于40w灯泡的阻值1210是利用其额定值求出的，是灯泡正常工作时的电阻，此时灯泡温度在2000℃以上，而他测量出的是常温下灯泡的电阻，远小于正常工作时的温度，由于一般情况下导体的电阻是随着温度的升高而增大，所以常温时灯丝电阻一定比正常工作时小的多。所以他找不到“pz220—40”的这个灯泡。
三）开放及**题：
例1] 某学校组织开展了调查学校用电情况的实践活动。同学们在调查中发现学校各电能表均能正常计数，且无偷电漏电情况发生。配电房中总电能表在月末和月初的示数之差为1016kw·h，各分表在月末和月初的示数之差的总和为966 kw·h。
1）从上述材料中你发现该校这个月损失了多少电能？造成损失的主要原因是什么？如何来解决？
2）在你校开展的物理实践活动中，你还发现了什么问题？你提出了哪些解决问题的办法？请举出一个实例加以说明，考查目的与解题思路：
主要考查学生在现实生活中发现问题，以及**问题的能力。
由于总电能表测量的是学校所有用电器消耗的电能和输电过程中损失的电能的总和，而各分表则测量的是其内电路用电器消耗的电能的总和。所以用材料中所给出的两个数值相减得到的就是这个月损失的电能。而要回答其原因，必须弄清电能的损失主要是由于电线的发热而损失的。
要减小这些电能的损失，关键在于对发热功率及决定电阻大小的因素的理解和正确的运用。对于问题（2）这是一个开放性的问题，你可以就身边发现的任何问题进行回答。
解：这个月损失的电能w=1016—966=50（kw·h）
造成损失的主要原因是总电表和分表之间的输电线发热损耗了电能，由发热功率pq=i2r，可知在不减小供电电流的情况下，只能采取减小输电线电阻的方法。而减小输电线电阻的主要措施有：一是减小电阻线的长度，二是选择合适的材料，三是换用粗一些的导线。
2）例如：发现学校旁马路上汽车的噪声太大影响学习，建议在马路与教学楼之间种树或在朝马路一面安装双层窗等。
例2] 下面是一道电学计算题，后半部分尚未编写完整，请你续编，要求：
1）条件要充分，表达要准确。（2）必须提出两个不同的问题。（3）不要求写出解题过程和最后答案。
题目：在一份关于电烙铁的说明书上印有如上所示的**，求：
考查目的与解题思路：考查有关电功率的基本计算能力，以及综合分析问题的能力。
由题中所给的资料结合所学过的有关电功率的计算公式，思考能求哪些相关的物理量。这些能够求解的量，即为本题要补充的内容。
解：根据可得出（1）该电烙铁正常工作时的电阻是多少？
根据可得出（2）该电烙铁正常工作时的电流是多少？
四）运用数学图象题：
例1] 如图4甲所示，闭合开关s，滑动变阻器取四个不同阻值时，可以得出电流表和电压表的四组对应的值。这四组对应的值在图4乙的u—i坐标中分别用四个点表示（坐标原点表示的电压值和电流值均为零）。由这四个点作出的u—i图象为一条直线，延长直线交纵轴（u轴）于e点，交横轴（i轴）于f点，若电源电压为u0，定值电阻的阻值为r0。
据此分析：（1）e点表示的电流表、电压表的示数各为多少？此时电路处于什么状态？
（2）f点表示的电压表、电流表的示数各为多少？此时电路处于什么状态？
图4考查目的与解题思路：考查学生通过图象获取信息从而解决有关电学问题的能力。
首先根据甲图判断电流表和电压表随滑动变阻器阻值变化的情况，从而确定e点电流为零和f点电压为零的原因，最后再根据欧姆定律对有关量进行计算。
解：从图甲可知，这是一个滑动变阻器和r0串联的电路，电流表测量的是串联电路中的电流，电压表是测量滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可知，当滑动变阻器的阻值变小时，其电路中的总电阻变小，由于电源电压不变，所以电路中的电流变大。而滑动变阻器两端的电压则变小。
当滑片滑到最左端时电压表被短路。其示数为零，而此时电流表的示数则最大。将乙图各点电流表和电压表的示数与甲图对照，可以得到（1）e点电流表示数为0，表示电路是断路，即开关断开，此时电压表测量的是电源电压，即为u0。
2）f点时电压表示数为0，恰好为滑动变阻器滑片滑至最左端，电压表被短路，而电流表仍有示数，变为如图5所示的电路，所以此时电流表的示数应为i=u/r0。
图5例2] 图6表示阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的，i—u图线，从图中可知（ ）
a. rl>r2；
b. rl、r2串联后的总电阻的i一u图线在区域ⅱ内；
c. rl、r2串联后的总电阻的i一u图线在区域ⅲ内；
d. rl、r2串联后的总电阻的i一u图线在区域i内。
图6考查目的与解题思路：考查学生根据欧姆定律结合数学的控制变量法，利用图象中所给的条件判断两电阻的关系。
首先应明确i一u图线的物理意义。根据欧姆定律i=u/r，利用数学的控制变量法，在图中做一条竖直线如图7，找出与rl、r2图线相交的两个点，由于该两点满足电压相等，所以得到它们的i与r之间一定存在着反比关系，从而利用图象中所得到的该两点的电流关系确定其电阻之间的关系。图7解：
在图象中做一条竖直线，使其与rl、r2图线具有两个交点。
因为这两个交点的电压值相等，根据i=u/r，必存在i与r之间的反比关系。
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