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    中考物理压轴题-2019年成都市中考第34题.pdf

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    中考物理压轴题-2019年成都市中考第34题.pdf

    20192019 年成都市中考第年成都市中考第 3434 题题初三实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪,可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等。他们的设想是:用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器;将电压表改装成身高显示仪所测身高越大,显示仪示数越大,且刻度均匀。(1)同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是()A移动滑片 P 时,电路的总电阻没有变化B当所测身高越大时,电压表的示数越小C电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比D电压表的示数不能由零变化到最大刻度值(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路,是图四个电路中的电路。(3)确定正确的电路设计方案后,小组成员开始对器材的参数进行选择。他们采用了电压为 12V 的电源,一根长为 80cm 的均匀电阻丝(0.5/cm)、量程为 03V 的电压表。为了让测量仪测量身高的范围达到最大,且测量精确度最高,选择的定值电 R1阻值应该为。(4)利用选定的器材,小组同学连接好了测量电路,对身高为160cm 的小曾进行测量时,电压表的示数为 1.5V;对小杨进行测量时,电压表的示数为 1.2V,则小杨的身高为cm。动感体验动感体验打开文件夹“2019 年成都市中考第 34 题”,双击“2019 年成都市中考第 34 题.ppt”。(1)点击“材料信息题解题思路”,学习了解材料信息题解题思路,完成后按“返回”按钮。(2)点击“估测人对地面的压强”,知道求解非规则物体压强的方法,完成后按“返回”按钮。(3)点击“功率题型归纳”,学习六种功率题型解题策略和技巧,完成后按“返回”按钮。(4)点击“考点延伸”,学习本题解题思路,完成后按“返回”按钮。(5)学习例题中详细的解题过程。思路点拨思路点拨本题属于欧姆定律应用题,通过对简易身高测量仪的电路设计,考查了学生分析、综合能力以及电路的基本连接与动态分析,串联电路基本特点与欧姆定律的灵活运用等,综合性强,具有较强的实践性,有一定难度,同时还属于易错题。(1)由图可知,变阻器R2与电阻 R1串联,电压表测变阻器R2两端的电压,人身高越高 R2电阻越大,电压表示数越大,据此分析;(2)明确电压表的测量对象,根据电路的变化对电压表示数的影响,结合实验要求“所测身高越大,显示仪示数越大,且刻度均匀”这一条件做出判断;(3)在确定了正确的设计电路之后,根据电阻丝的规格可求出其最大阻值,根据电压表的量程可求出电路中的电流。已知电路电流不变,又知道电源电压,可求出总电阻,则定值电阻就等于总电阻与电阻丝最大阻值之差;(4)丁图中,电路中的电流不变,根据电压表的示数可分别求出对应的电阻值,得出两次的电阻之差,再根据电阻丝的规格得出电阻丝长度的变化量,最终确定小杨同学的身高。满分解答满分解答(1)由图知,变阻器 R2与电阻 R1串联,电压表测变阻器R2两端的电压,A、移动滑片P 时,R2接入电路的阻值改变,电路的总电阻等于两个电阻之和,所以总电阻也会发生改变,故A 错误;B、当所测身高越大时,R2接入电路的阻值越大,根据串联分压规律可知,电压表的示数变大,故 B 错误;C、图 中 身 高 的变 化量 决 定 了 变 阻器 R2的 电 阻 变 化 量,该 电路 中 的 电 流I UUUR2,由此可见,电压表的示数与 R2,电压表的示数:U2RR1 R2R1 R2接入的阻值不成正比,则电压表示数的变化量与 R2的阻值变化量不成正比,所以电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比,故C 正确;D、当滑片在最下端时,变阻器的阻值为零,电压表的示数为零;当滑片在最上端时,变阻器接入的阻值最大,电压表的示数也最大,因此,电压表的示数能由零变化到最大刻度值,故 D 错误,选 C。(2)由甲电路图可知,变阻器R2与电阻 R1串联,电压表测电阻R2两端的电压,人身高越高,R2电阻越大,电压表示数越大,但由于电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比(见第一问 C 的解析),所以刻度并不均匀,不合题意;由乙电路图可知,变阻器 R2与电阻 R1串联,电压表测电阻 R1两端的电压,人身高越高,R2电阻越大,电压表示数越小,不合题意;由丙电路图可知,变阻器 R2与电阻 R1串联,人身高变化不会改变 R2接入电路电阻的大小,电压表测 R2上半部分那段电阻两端的电压,身高越高,电压表示数越小,不合题意;由丁电路图可知,变阻器 R2与电阻 R1串联,人身高变化不改变 R2接入电路电阻的大小,整个电路电流 I 不变。电压表测 R2下半部分那段电阻两端的电压,其示数为:U2 IR2下,所以电压表示数与电阻R2的阻值成正比,因此刻度是均匀的,且身高越高,电压表示数越大,符合题意,选丁。(3)由上述分析可知,正确的电路为丁图。电阻丝的最大阻值为:R280cm0.5/cm40,当电压表示数最大为 3V 时,测的是全部电阻丝两端的电压,此时电路中的电流:I U3V 0.075A,R240由于丁图中电流大小始终不变,所以电路中的总电阻始终为:R总U总12V160,I0.075A则定值电阻 R1阻值应为:R1 R总 R116040120。(4)由上述分析可知,丁图中电路中的电流始终不变,I 0.075A,则小曾进行测量时电压表所测电阻丝的阻值:R曾U曾1.5V 20,I0.075AU杨1.2V16,同理,小杨进行测量时电压表所测电阻丝的阻值:R杨I0.075A两次电阻的差值为:R 20 16 4,所以电阻丝相差的长度,也就是两个同学身高的差值为:L 4 8cm,0.5/cm小杨进行测量时电压表的示数较小,说明小杨的身高要小一些,则小杨的身高为 160cm8cm152cm。考点延伸考点延伸如图是小明设计的一个简易“电子身高测量仪”的示意图。其中,电源电压恒为6V,保护电阻 R0=20;R 是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd 和 MP(右端 P 是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据见下表。若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab 的中点位置。根据题中提供的信息,解决下列问题:(1)电阻棒的总电阻有多大?(2)通过计算求出小聪或者小亮的身高;(3)如果要简化该原理图,只保留电压表或电流表,简化后在保留表的表盘上刻画出对应的身高值,并且要求表的示数变大时对应的身高值增加。分析说明,应该保留哪个表?通过计算说明该“电子身高测量仪”的最大量程值应该刻画在表的哪个刻度值上?最大量程值是多少?物理量小聪小英小亮A 表示数 I/A0.20V 表示数 U/V2.0身高 h/m0.153.01.60.123.6【答案】(1)电阻棒的总电阻有40;(2)小聪或者小亮的身高分别为:150cm、170cm;(3)当身高增加时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,当电源电压一定时,电流表的示数变小,而电压表的示数变大,所以应保留电压表;该“电子身高测量仪”的最大量程值应该刻画在表4V 的刻度值上,最大量程值是180cm。

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