15初高中衔接
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考向解读__
电学综合计算是安徽中考必考的内容之一，2007年以来均以电源内阻、电表的改装等初高中衔接电学知识点设置初高中衔接型题目。
预测2014年会延续这种命题风格，在实验题或计算推导题中出现此类试题，分值7分左右。
_知识储备__
电源内阻、电表改装、导线电阻等初高中衔接电学知识点具有现实意义，有利于同学们升入高一级学校继续学习，这种类型的题目特点是先给一段初中物理没学到的信息，然后要求根据题意去解题。
求解初高中衔接电学知识的思路
类型一 电源和电表的内阻
例1 [2008·安徽] 干电池是我们实验时经常使用的电源，它除了有稳定的电压外，本身也具有一定的电阻。
可以把一个实际的电源看成一个理想的电源(即电阻为零)和一个电阻串联组成，如图TZ8－1甲所示。
用如图乙所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻值。
图中R ＝14 Ω，开关S 闭合时，电流表的读数I ＝0.2 A ，已
知电源电压
r 。
[解析] 根据题意，可构建如下等效电路图：
类型二 远距离输电问题中的导线电阻
例2
某建筑工地从相距1 km 处的220 V 电源线上引来两根相同的导线作为乙地照明用电源，当接入一盏标有“220 V 100 W ”的白炽灯时，发现灯的亮度较暗，用万用表测得此时灯泡两端的实际电压为198 V 。
试求：
(1)灯泡发光的实际功率。
(2)1 km 长导线的电阻值(结果保留一位小数)。
(1)81 W (2)26.9 Ω
[解析] 解决导线电阻问题(电阻大小不可忽略)的关键是构建如下的等效电路图：
类型三 电表改装
例3实验室用的电流表都是由小量程的电流表G(称为表头)改装而成的。
表头G 也是一个电阻，
与其他电阻不同的是，
通过表头的电流可以从刻度盘上读出来。
有一个电流表G(如图TZ8－3甲所示)，其电阻R g ＝10 Ω，最大刻度值I g ＝1 mA 。
(1)0.01 V (2)0.003 Ω
(3)由(1)(2)问的计算可知，与G 并联的电阻R 很小，而并联后的总电阻小于每一个并联的电阻，故改装后的电流表A 的电阻很小，可以忽略。
[解析] 根据题意，可构建如下等效电路图：
然后依据并联电路的特点和欧姆定律即可求解。
(1)U ＝IgRg ＝0.001 A ×10 Ω＝0.01 V 。
(2)R ＝＝≈0.003 Ω。
【归纳小结】 并联分流与电流表改装：
串联分压与电压表改装：
类型四 混联电路
(1)当该电流表的指针指在最大刻度时，其两端的电压为多大？ (2)如图乙所示，将G 与一个定值电阻R 并联，则MN 之间的部分(虚线框内)就相当于一个大量程的电流表A(如图丙所示)。
若通过G 的电流I g ＝1 mA 时，通过A 的电流I ＝3.0 A ，那么电流表A 的量程就是0～3.0 A ，求满足此条件的电阻R 的大小。
(3)我们知道，一般情况下电流表的电阻是可以忽略的，通过本题的计算，谈谈可以忽略的原因。
例4在初中物理学习过程中，曾经学过一种方法——“等效替代”。
如图TZ 8－4甲所示，如果用一个电阻R 替代两个电阻R 1、R 2接入电路后，整个电路中各个物理量保持不变，则电阻R 就可以等效替代电阻R 1、R 2并联，电阻R 的大小等于电阻R 1、R 2并联后的总电阻。
已知R 1＝20 Ω，R 2＝30 Ω，R 3＝18 Ω，U 总＝15 V 。
请根据这个思路，当图乙中开关闭合后，求： (1)电流表的示数。
(2)R 3两端的电压。
点评 解决混联电路的问题时，首先根据串联或并联电路的知识解决部分电路的问题，然后再将已经解决的该部分电路等效成一个总电阻，与其他部分串联或并联，再根据串联或并联电路知识解决即可。
类型五：力学部分：包括弹力、摩擦力、力与运动等
【例】重力为2.5×10－3 N 的雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向的影响)，雨滴下落过程中受到的空气阻力F 阻与下落速度的平方(v 2)成正比，关系为F 阻＝kv 2，其中k 为常数，且k ＝1×10－4 N·s2/m2。
求：
(1)雨滴匀速下落时所受到空气阻力的大小。
(2)若雨滴匀速下落的距离为400 m ，则这个过程重力对雨滴做的功为多少？
(3)雨滴匀速下落时的速度为多少？
(4)请在图甲中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴的运动速度随时间变化的图象。
【解析】当雨滴匀速下落时，受到的重力与阻力是一对平衡力，所以F 阻＝G ；重力对雨滴做的功W ＝Gh ；根据题目已知的空气阻力与下落速度的关系式F 阻＝kv 2，由于阻力系数k 已知，所以可求出匀速下落的速度；雨滴刚开始下落时，雨滴在重力作用下将加速下落，速度越来越大，同时雨滴受到的阻力也越来越大，当阻力增大到与重力相等时，
雨滴开始匀速[解析] (1)R 1、R 2并联后的总电阻R 12＝
R 1×R 2R 1＋R 2＝20 Ω×30 Ω20 Ω＋30 Ω
＝12 Ω， R 12与R 3串联后的总电阻R ＝R 12＋R 3＝12 Ω＋18 Ω＝30 Ω，
电流表示数I ＝U 总R ＝15 V 30 Ω
＝0.5 A 。
(2)R 3两端的电压U 3＝IR 3
＝0.5 A ×18 Ω＝9 V 。
下落，所以雨滴的运动速度随时间变化的图象如图乙所示。
类型六：物理与数学（函数、几何等）：
例：电动机是一种广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉。
现有一台电动机，若线圈的电阻是0.4Ω，当电动机两端加220V 电压时，通过电动机线圈的电流为50A 。
问：
（1） 电动机的电功率为多少？
（2） 电动机内阻的发热功率为多少？
（3） 此电动机的输出功率（机械功率）为多少？
（4） 若线圈的电阻为r ，电动机两端加的电压为U ，通过电动机线圈的电流为I ，试证明：
当I=U ∕2r 时，电动机的输出功率最大，并求出最大输出功率。
【答案】(1)雨滴匀速下落，二力平衡，F 阻＝
G ＝2.5×10－3 N 。
(2)W ＝Gh ＝2.5×10－3 N ×400 m ＝1 J 。
(3)根据F 阻＝k v 2则v ＝F 阻k ＝5 m/s 。
(4)如图乙所示。
