河南中考物理|Day3公式通关:欧姆定律+电路作图+伏安法实验

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河南中考物理|Day3公式通关:欧姆定律+电路作图+伏安法实验

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河南中考物理|Day3公式通关:欧姆定律+电路作图+伏安法实验 第1张

Perseverance Prevails

       承接上一篇电学概念精读,今天咱们聚焦河南中考电学的实操核心”——欧姆定律推导、电路作图(严格遵循河南规范)和伏安法实验!这三个知识点是河南中考电学的得分关键:欧姆定律贯穿电路计算全题型,电路作图是基础必考题,伏安法测电阻更是实验题必考内容。

这篇严格对标人教版河南教材,手把手教你欧姆定律推导、变形应用,规范电路作图步骤,梳理伏安法实验逻辑,结合课本习题和河南特色题型实操,帮你吃透核心、规避失分,适配河南中考得分规则!

Perseverance Prevails

一、欧姆定律:I=U/R(河南中考电路计算核心公式)

1. 教材溯源与推导逻辑

对应教材:九年级全一册第十五章第5节《欧姆定律》(页码约92-94页)

欧姆定律是由教材实验探究得出的核心规律,是电路计算的基础,河南中考明确要求:计算题必须写出原型公式,变形公式需在原型公式后推导,否则扣分。

原型公式I = U/RI:电流,U:电压,R:电阻)

推导逻辑:教材实验探究电流与电压、电阻的关系得出:① 导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;② 导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。结合两个结论,归纳得出欧姆定律原型公式I=U/R

变形公式U = IRR = U/I(河南中考注意:R=U/I仅用于计算电阻,不能说明电阻与电压、电流有关,因为电阻是导体固有属性,这是高频易错点)。

2. 适用场景与单位统一(失分重灾区)

适用场景:纯电阻电路(用电器将电能全部转化为内能,如灯泡、电阻丝),适用于串联、并联电路的局部和整体计算(河南中考电路计算均为纯电阻电路)。

单位统一(必记,河南中考必考)① I:安培(A),U:伏特(V),R:欧姆(Ω);② 常用换算:1mA=10⁻³A1kV=10³V1kΩ=10³Ω③ 易错提醒:计算时必须统一单位,如U=2VR=1kΩ,需先将R换算为1000Ω,再代入公式计算I=0.002A2mA),避免单位混乱失分。

3. 核心提醒(河南中考高频考点)

电阻是导体的固有属性,与电流、电压无关:变形公式R=U/I仅用于计算电阻大小,不能理解为电阻与电压成正比、与电流成反比。河南中考选择题常考此陷阱,如通过导体的电流变大,导体电阻变小,表述错误。

二、电路作图题:严格遵循河南作图规范(基础必考题)

河南中考电路作图题(1-2分),评分标准严格,作图不规范直接扣分,核心规范:导线交叉加点、实线虚线区分(实物图用实线,电路图用实线,滑动变阻器接线柱规范等),以下结合串并联电路各1道例题,教你规范作图。

1. 河南中考作图核心规范(必记)

导线:横平竖直,不交叉(若必须交叉,交叉处需画实心圆点,标注相交导通);

元件:符号规范(灯泡、电流表、电压表、电源、开关符号与教材一致,不随意画);

电表:电流表串联在电路中,电压表并联在被测用电器两端,正负接线柱正确(电流从正接线柱流入、负接线柱流出);

滑动变阻器:一上一下接线,接入电路的电阻丝清晰(若题目无要求,默认接左下和右上接线柱);

虚实区分:电路图、实物图均用实线,无需画虚线(只有透镜作图等非电路题用虚线,电路题全用实线)。

2. 例题实操(串并联电路各1道,贴合河南考法)

例题1:串联电路作图要求:画出两个灯泡串联,开关控制整个电路,电流表测电路中的电流,电压表测L₁两端的电压。【规范步骤】① 画电源(正负极清晰);② 从电源正极出发,依次画开关、电流表、L₁L₂,最后回到电源负极(导线横平竖直,无交叉);③ 电压表并联在L₁两端,正负接线柱正确(正接线柱接靠近电源正极一侧,负接线柱接靠近电源负极一侧);④ 标注元件符号(L₁L₂AV)。【扣分点提醒】电压表串联、电流表并联、正负接线柱接反、导线交叉不加点,均扣1分。

例题2:并联电路作图要求:画出两个灯泡并联,开关控制干路,电流表测L₂支路的电流,电压表测电源电压。【规范步骤】① 画电源;② 从电源正极出发,画开关(干路),然后分两条支路(一条支路画电流表、L₂,另一条支路画L₁);③ 两条支路汇合后,回到电源负极;④ 电压表并联在电源两端(或并联在任意一条支路两端,并联电路电压相等),正负接线柱正确;⑤ 标注元件符号,导线横平竖直。【扣分点提醒】开关接在支路(无法控制干路)、电流表接在干路(未测L₂支路),均扣分。

三、伏安法测电阻:河南实验题必考(步骤+逻辑梳理)

对应教材:九年级全一册第十五章第6节《伏安法测电阻》(页码约95-97页),伏安法测电阻是河南中考实验题高频考点(4-6分),核心考查实验步骤、误差分析、数据处理,以下梳理完整实验逻辑,贴合河南考情。

1. 实验目的

用电流表和电压表测量导体(如定值电阻)的电阻大小,验证欧姆定律的应用。

2. 实验原理

R = U/I(利用欧姆定律变形公式,测量导体两端电压U和通过的电流I,计算电阻大小,多次测量求平均值,减小误差)。

3. 实验步骤(河南中考必背,按顺序默写)

1.根据实验要求,画出电路图,连接实物电路(连接时,开关断开,滑动变阻器滑片移到最大阻值处,保护电路);

2.检查电路连接无误后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,改变导体两端的电压;

3.记录此时电流表和电压表的示数(填入实验表格);

4.重复步骤23,进行多次测量(至少3次),获得多组电压、电流数据;

5.根据每组数据,用R=U/I计算出电阻值,求多组电阻的平均值,作为被测导体的电阻(减小实验误差);

6.实验结束,断开开关,整理实验器材。

4. 河南中考实验高频考点(易错点)

滑动变阻器的作用:① 保护电路(闭合开关前滑片移到最大阻值处);② 改变被测导体两端的电压,进行多次测量;

误差分析:测量值与真实值有偏差,原因是电流表、电压表有读数误差,或温度影响导体电阻(多次测量求平均值可减小误差,但不能消除误差);

故障分析:如闭合开关后,灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,原因是被测电阻断路(河南中考实验故障常考场景)。

四、电路故障判断选择题(河南特色,3道实操)

河南中考电路故障判断多为选择题,常考断路、短路判断,以下3道例题贴合河南考法,含1道河南特色双选雏形题,帮你强化故障判断能力。

例题1(基础题):如图所示,串联电路中,闭合开关后,灯泡L₁L₂均不亮,电流表无示数,电压表并联在L₁两端有示数,下列判断正确的是(  )        A. L₁短路  B. L₁断路  C. L₂短路  D. L₂断路【答案】B  【解析】串联电路中均不亮、电流表无示数,说明断路;电压表并联在L₁两端有示数,说明L₁两端与电源连通,即L₁断路(若L₂断路,电压表无示数)。

例题2(基础题):并联电路中,闭合开关后,L₁亮、L₂不亮,电流表测L₂支路无示数,电压表测电源电压有示数,故障原因是(  )        A. L₂短路  B. L₂断路  C. 电源短路  D. 电流表断路【答案】B  【解析】并联电路中一条支路不影响另一条支路,L₁亮说明干路、L₁支路正常;L₂不亮、电流表无示数,说明L₂支路断路。

例题3(河南双选雏形题):如图所示,串联电路中,闭合开关后,灯泡L₁不亮、L₂亮,电流表有示数,下列判断正确的是(  )        A. L₁短路  B. L₁断路  C. 电流表无故障  D. 电压表并联在L₁两端无示数【答案】ACD  【解析】串联电路中L₂亮、电流表有示数,说明电路是通路(无断路),因此B错误;L₁不亮,说明L₁短路(A正确);电流表有示数,说明电流表无故障(C正确);L₁短路,电压表并联在L₁两端无示数(D正确),贴合河南双选考法。

河南考生专属实操避坑总结

1.欧姆定律:牢记原型公式I=U/R,变形公式仅用于计算,不改变电阻的固有属性;

2.电路作图:严格遵循河南规范,重点注意电表正负接线柱、导线交叉加点、滑动变阻器接线柱;

3.伏安法实验:牢记实验步骤和滑动变阻器的两个作用,多次测量的目的是减小误差(而非寻找普遍规律);

4.故障判断:抓住电流表有无示数”“电压表有无示数,区分断路(无电流)和短路(有电流)。

今天的电学实操通关就到这里!下一篇咱们聚焦河南中考电学真题精练、作图易错点复盘,整理串并联电路规律对照表,帮你强化知识点应用,查漏补缺~记得关注不迷路,寒假稳步攻克电学基础!

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