2009年中考物理電學作圖題考點賞析

2010-03-15 15:04:28黑河市教師進修學校王桂梅

黑龍江教育(教育與教學) 2010年4期

?黑河市教師進修學校王桂梅

電學作圖題主要涉及以下幾種類型：（1）根據電路圖將實物圖補充完整；（2）根據電路圖連接實物圖；（3）根據實物圖畫電路圖；（4）根據題目要求糾正實物連接錯誤，并畫出正確電路圖；（5）糾正實物電路連接錯誤；（6）根據題目提供的電阻組成新的阻值的電阻；（7）根據題目要求和所給的實驗器材，設計實驗電路，并根據設計的電路連接實物圖；（8）黑盒子問題；（9）家庭電路連接問題。

根據電路圖將實物圖補充完整

例1：（重慶市）在“測定小燈泡的額定功率”實驗中，張超同學用一個電壓表、一個電流表、一個開關、電壓為6V的電源、額定電壓為3.8V額定功率小于2W的小燈泡和一個標有“20Ω 1.5A”的滑動變阻器，設計了如右圖甲所示的電路圖。請用筆畫線代替導線，按照下圖甲所示的電路圖，將下圖乙的實物電路連接完整（連線不得交叉）。

分析：這是一道根據電路圖，實物電路部分連接，需要根據給定的實驗電路圖將實物電路補充完整的題。依據電路圖，從電源的正極出發將電路中的元件順次連接：電源正極→開關→滑動變阻器→小燈泡→電流表→電源負極順次連接，最后將電壓表并聯在小燈泡的兩端。

連接電路時注意（1）電流要從電流表的正接線柱流入，負接線柱流出。（2）電壓表并聯在小燈泡的兩端。（3）在補充電路實物連接時注意電流表量程的選擇。由于小燈泡的額定電壓為3.8V，額定功率小于2W，根據P=IU可得I=0.526A，小燈泡正常發光時電路中電流小于0.526A，所以電流表的量程選擇0～0.6A。（4）滑動變阻器接入電路時選擇“一上一下”兩個接線柱。由于滑動變阻器已有上邊一個接線柱D與小燈泡連接，所以與開關相連接選擇滑動變阻器下邊的接線柱A或B。

解答如上圖丙所示。

例2：（山西省）如下圖甲是小明畫出的實驗電路圖，請你根據電路圖用筆畫線代替導線，幫他將下圖乙中未完成的電路連接好，要求：電流表、電壓表選擇合適的量程；滑動變阻器的滑片P向右滑動時，連入電路的阻值變小；導線不能交叉。

分析：這是一道給出電路圖，并將實物電路部分連接，要求將實物電路連接補充完整的題。由于電源是兩節干電池，所以電壓表的量程選擇0～3V；電路中串聯著滑動變阻器，電壓表的量程又選擇0～3V，所以電流表的量程選擇0～0.6A。依據電路圖從電源正極出發：電源正極→開關→滑動變阻器→小燈泡→電流表→電源負極，將電路元件依次串聯到電路中，最后將電壓表并聯在小燈泡的兩端。

連接滑動變阻器時注意，依據滑動變阻器連入電路中的兩個接線柱“一上一下”的原則，由于圖中已經連接了滑動變阻器上邊的一個接線柱C，如果題目沒有特殊要求，滑動變阻器的另一端連接下邊的兩個接線柱A、B中的任意一個都可以，但題目要求滑動變阻器的滑片P向右滑動時，連入電路的阻值變小，就應該選擇滑動變阻器右下端的接線柱B接入電路。

解答如上圖丙所示。

根據電路圖連接實物圖

例3：（甘肅省蘭州市）根據如下圖甲所示電路圖，用筆畫線代替導線，連接實物電路圖（要求導線不能交叉）。

分析：這是一道給出電路圖，給定實驗器材，根據電路圖和實驗器材連接實物電路的題目。連接實物電路時，從電源的正極開始按電路圖順次將電路元件連接到電路中。電源正極連接開關S1，開關S1的另一端連接電流表的正接線柱，電流表的負接線柱與燈L2連接，燈L2的另一端與開關S2相連，S2的另一端與電源的負極相連，最后將L1并聯在L2與S2串聯后的兩端,電路連接完成。注意：由于電源是蓄電池，不好判斷電路中電流的大小，所以電流表的量程選擇0～3A，連接好電路后，閉合開關，看電流表的指針偏轉情況，若電流小于0.6A，再換用0～0.6A量程。

解答如下圖丙所示。

例4：（天津市）在“測量小燈泡電阻R的阻值”實驗中，請你用筆畫線代替導線把下頁上圖甲中的器材連接成實驗電路。

分析：這是一道給定實驗器材，按照實驗要求設計電路，并將實物連接的題。根據題目要求設計的電路如下頁上圖乙所示。從電源的正極出發按照電路圖將電路元件：開關、電流表、小燈泡、滑動變阻器順次串聯在電路中，最后將電壓表并聯在小燈泡的兩端。連接電路時注意電流從電流表的正接線柱流入，負接線柱流出；滑動變阻器接線柱“一上一下”接入電路中。由于電源為兩節干電池，并且電路中串聯著滑動變阻器，所以電壓表的量程選擇0～3V，電流表的量程選擇0～0.6A。

解答如下圖丙所示。

根據實物圖畫電路圖

例5：（山東省青島市）小雨連接了如下圖所示的電路，請在虛線框內畫出它的電路圖。

分析：這屬于一道給出實物電路畫電路圖的題。觀察電路，開關S2與燈泡L2串聯后與燈泡L1并聯，（開關S2制控制燈泡L2），然后與開關S1串聯。根據實物畫電路圖，首先要明確各電路元件的表示符號，然后觀察電路的連接情況。作圖時注意電源的正負極。

解答如圖乙所示。

根據題目要求糾正實物連接錯誤，并畫出正確電路圖

例6：（廣西壯族自治區百色市）在進行“測量小燈泡的電功率”實驗時，實驗室所提供的器材有：電壓為6V的電源1個，額定電壓是3.8V、燈絲電阻約為10Ω的小燈泡1個，電流表（0～0.6A、0～3A）、電壓表（0～3V、0～15V）、滑動變阻器、開關各1個，導線若干。

（1）如下圖甲所示，是小明同學在實驗室連接的實驗電路，此電路中存在的錯誤之處是_____，如果此時閉合開關，看到的現象是______。

（2）請在虛線框中畫出該實驗正確的電路圖。

分析：這是一道根據實驗要求糾正實物電路連接錯誤，并在糾正后畫出正確的電路圖的題。觀察電路，電壓表串聯在電路中，電流表與小燈泡并聯，并且此時滑動變阻器接入電路中的阻值較大。由于電壓表的內阻很大，根據歐姆定律，此時電路中的電流幾乎為零，所以電流表的指針不偏轉，電流表沒有示數，小燈泡不亮。此時電壓表測量的是電源電壓，所以電壓表的示數為電源電壓6V。

電路的錯誤在將電壓表串聯在電路中，將電流表并聯在電路中。由于小燈泡的額定電壓為3.8V，燈絲電阻約為10Ω，根據歐姆定律=0.38A,所以電流表的量程選擇0～0.6A；由于電源電壓為6V，所以電壓表的量程選擇0～15V。所以實物電路連接中電流表、電壓表的量程選擇是正確的。糾正方法是將電流表與電壓表的位置互換即可。

正確電路圖如下圖乙所示。

解答：（1）電壓表（或電流表）位置接錯，電流表沒有示數（或電壓表示數與電源電壓接近或燈不亮）。

糾正實物電路連接錯誤

例7：（江蘇省）小麗做測量小燈泡電功率的實驗（小燈泡標有“2.5V”字樣）如下圖甲所示電路。小麗所接的實驗電路存在連接錯誤，但只需要改動一根導線，即可使電路連接正確。請你在應改動的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確接法。

分析：這屬于一道給實驗電路（實物）改錯并糾正的題。測量小燈泡電功率是根據P=IU，用電流表測出通過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓。所以電壓表應并聯在小燈泡的兩端，電流表與小燈泡串聯。

觀察實物電路可以發現，這是一個串聯電路（小燈泡與滑動變阻器串聯），電流表串聯在電路中，測量的是通過小燈泡的電流，符合要求。電壓表并聯在小燈泡和滑動變阻器的兩端，測量的是小燈泡和滑動變阻器串聯后兩端的電壓，所以不符合要求。正確的連接方法是：電壓表并聯在小燈泡的兩端，所以電壓表與滑動變阻器之間的連接線接滑動變阻器的一端調接到小燈泡右端的接線柱上（或滑動變阻器左上端接線柱上）。

糾正后的電路連接如下圖乙所示。

根據題目提供的電阻組成新的阻值的電阻

例8：（四川省成都市）維修電器需要一個4Ω的電阻，而維修工手邊共有四只電阻，它們的代號和阻值分別是R1=1Ω、R2=3Ω、R3=6Ω、R4=12Ω。請你設計一種方案，只選用其中兩只電阻，通過電阻串聯或并聯的方式，得到“一個”阻值為4Ω的“等效”電阻。（要求畫出電阻的連接圖并標出電阻的代號，無需做任何說明。）

分析：這是根據手邊現有電阻通過電阻的串聯或并聯獲得新阻值的“等效”電阻的題，這也是在實際中經常遇到的問題。首先根據給定阻值的電阻，通過計算獲得電阻的組合，然后進行連接。通過計算可知，R1與R2串聯后的電阻為4Ω，R3與R4并聯后可以獲得阻值為4Ω的“等效”電阻。

解答如下圖甲、乙所示。

黑盒子問題

例9：（山東省）如圖所示，黑盒內是由一節干電池和兩個等值電阻連接成的部分電路，a、b、c是由電路的不同位置引出的三根導線。將電流表與a、b試觸后相連，示數是1；將電流表與a、c試觸后相連，示數也是1；將電流表與b、c試觸后相連示數是零。由此可判斷出黑盒內電路的連接情況。請在虛線框內畫出盒內各元件的連接情況。

分析：由于黑盒內是由一節干電池和兩個等值電阻連接成的部分電路，a、b、c是由電路的不同位置引出的三根導線。兩個等值電阻的連接方式只有兩種：一種是兩個等值電阻串聯，另一種是兩個等值電阻并聯。題目已知將電流表與a、b試觸后相連，示數是1；將電流表與a、c試觸后相連，示數也是1；說明a連接著電源，如果兩個等值電阻串聯，則將電流表與b、c試觸后相連示數也應該是1，而實際是將電流表與b、c試觸后相連示數是零，可以判斷兩個等值電阻是并聯的。

解答如下圖乙所示。