题目

如甲图所示是某小组同学制作的一个风力测试仪。电源电压为4V，R1=10Ω，R2=30Ω，R2是粗细均匀的电阻丝，木球用金属丝（电阻不计）悬挂于A点，A点接入电路且金属丝与线状电阻R2接触良好，无风时金属丝刚好接触于电阻丝最右端。电阻丝R2接入电路的电阻与小球所能承受风力F的关系如图乙所示。 （1）分析R1的作用。 （2）请通过计算得出风力为0N、720N时，电压表的示数。并在电压表表盘（图丙）上标出风力为0N、720N的刻度位置。 （3）小组的同学认为此装置存在一些不足，于是他们利用现有的器材对此装置进行了改进（图丁）所示。针对甲图装置的不足请你对他们改进的电路进行合理评价（至少写出两条）。 （4）请你对改进后的装置在制作或使用过程，应注意的问题提出两条合理的建议。

题型：探究题难度：偏难来源：黑龙江省期末题

所属题型：探究题 试题难度系数：偏难

答案

（1）分析R1的作用是保护电路，防止风力过大时，电路短路，损坏电源。 （2） 当F＝0时，由图乙得R2＝30Ω，U1／U2＝R1／R2；（U-U2）／U2＝R1／R2，（4V-U2）／U2＝10Ω／30Ω； U2＝3V； 当F＝720N时，由图乙得R2＝0Ω， U2＝0V 在丙图3V和0V位置分别标出0N和720N。如图（两个答案：选0―3V或0―15V的量程都可以）。

（3）评价： ①改进后的方案，当风力增强时，电压表示数变大，符合人们的认知习惯。 ②无论风力大小，电路消耗的总功率较小，节约电能。 ③电压表的示数与风力的变化成正比，示数均匀。 （合理即可，任选两条即可） （4）建议： ①电压表选用小量程，当风力变化较小时时，其示数变化明显，便于观察 ②电源电压、R1、R2及电压表的量程配置要合理，防止风力过大时，损坏电路； ③将小球换成面积较大轻质挡风板，使风力测试仪更加灵敏。 ④使用时，其朝向要正确。 ⑤保证金属丝与R2接触良好且摩擦较小。 （合理即可，任选两条即可）

考点梳理

初中三年级物理试题“如甲图所示是某小组同学制作的一个风力测试仪。电源电压为4V，R1”旨在考查同学们对 欧姆定律及其应用、 电路图及元件符号、 安全用电、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 欧姆定律及其应用
• 电路图及元件符号
• 安全用电

考点名称：欧姆定律及其应用

欧姆定律

欧姆定律是电学中的基本定律和核心内容，是贯穿整个电学的主线。在同一电路中，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律，基本公式是I=U/R，U表示导体两端的电压，单位是V;R表示导体的电阻，单位是Ω;I表示通过导体的电流，单位是A。

欧姆定律学习的重难点

1、要理解欧姆定律的内容

(1)欧姆定律中的关于成正比、成反比的结论是有条件的。如果说导体中的电流与导体两端的电压成正比，条件就是对于同一个电阻，也就是说在电阻不变的情况下;如果说导体中的电流与导体的电阻成反比，条件就是导体两端的电压不变。

(2)注意顺序，不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。这里存在一个逻辑关系，电压是原因，电流是结果。是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中通了电流才有了电压，因果关系不能颠倒。同样也不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道，电阻是导体本身的一种性质，即使导体中不通电流，它的电阻也不会改变，更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。

2、要知道欧姆定律的公式和单位 欧姆定律的表达式I=U/R，可变形为U=IR和R=U/I，但这三个式子是有区别的。

(1)I=U/R，是欧姆定律的表达式，它反映了通过导体的电流的大小跟导体两端所加的电压这个外部原因和导体本身的电阻这个内部原因之间的因果关系。

(2)U=IR，当电流一定时，导体两端的电压跟它的电阻成正比。不能说成导体的电阻一定时导体两端的电压与通过的电流成正比，因为电压是形成电流的原因。电压的大小由电源决定，跟I、R无关，此式在计算比值时成立，不存在任何物理意义。

(3)R=U/I，此公式也是一个量变式，不存在任何物理意义。不能误认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。公式中的I、U、R都要用国际单位，即电流的单位为安培，符号A;电压的单位为伏特，符号V;电阻的单位为欧姆，符号Ω。

3.要明白定律的适用范围

(1)定律只适用于金属导电和液体导电，对于气体、半导体导电一般不适用。

(2)定律只适用于纯电阻电路。如：电路中只接有电阻器、电热器、白炽灯等用电器的电路。对于非纯电阻电路，如：电动机电路、日光灯电路等，则不能直接应用。

4.要理解欧姆定律的注意事项

(1)物理量的同一性。叙述欧姆定律时，在两个 “跟”字后面都强调了“这段导体”四个字，它是指对电路中同一导体或同一电路而言。所以在运用欧姆定律I=U/R等进行计算时，必须注意同一性，即I、R、U必须是 同一导体或同一段电路中的物理量。在表示I、U、R 时，注意脚标的一一对应。

(2)物理量的同时性。由于电路的连接方式发生改变，开关的断开或闭合，或滑动变阻器滑片的左右移动都可能使电路中总电阻发生变化，从而可能引起电路中电流和各部分电阻两端的电压发生变化。因此，必须注意在同一时刻、同一过程中的电压、电阻与电流的相互对应，不可将前后过程的I、R、U随意混用。

欧姆定律知识框架：