2020高考备考物理热点《等效替代法》(附答案解析版)
专题131等效替代法(解析版)
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第二十一章物理学史和物理思想方法专题131 等效法第一部分知识点精讲等效法亦称“等效替代法”，是科学研究中常用的思维方法之一，也是一种分析物理问题和解决物理问题的有效途径，在物理教学和科学研究中都有着广泛的应用．。
等效方法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、理想的、易于研究的物理问题和物理过程来研究，从而认识研究对象本质和规律的一种思想方法．等效替换法广泛应用于物理问题的研究中，如：力的合成与分解、运动合成与分解、等效场、等效电源、变压器问题中的等效电阻．1．等效法在运动学中的应用由于合运动与分运动具有等效性，所以平抛运动可看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，此外，轨迹完整的斜上抛运动可等效成从最高点沿两个相反方向的平抛运动．2．等效重力法在复合场中的应用带电粒子在匀强电场和重力场组成的复合场中做圆周运动的问题，是高中物理教学中典型的题型，对于这类问题，若采用常规方法求解，过程复杂，运算量大．若采用“等效重力法”求解，则能避开复杂的运算，过程比较简洁．“等效重力法”的解法是：先求出带电粒子所受重力和电场力的合力，将这个合力视为粒子受到的“等效重力”，将a＝F合m视为“等效重力加速度”，再将粒子在重力场中的运动规律迁移到等效重力场中分析求解即可．求解的关键是找出等效最高点和等效最低点，将等效重力平移到圆心，等效重力延长线与圆的两个交点就是等效最高点和等效最低点．3．等效电源法在电路中的应用(1)如图甲所示，把电源和定值电阻串联后看作一个等效电源，则等效电源电动势与原电源电动势相等，即该等效电源电动势为E′＝E，等效电源内阻大小为原电源内阻与串联定值电阻之和，即该电源的等效内阻为r′＝R1＋r.(2)如图乙所示，把定值电阻接在电源的两端时，等效电源电动势为定值电阻和原电池内阻串联时定值电阻分到的电压，即该等效电源电动势为E ′＝U AB ＝R 1R 1＋rE ；等效电源内阻为原电源内阻和定值电阻并联后的总电阻，即该电源的等效内阻为r ′＝R 1r R 1＋r. 4.用等效长度计算动生电动势和安培力大小在电磁感应中，闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动将产生感应电动势，对于一些弯曲导体在磁场中做切割磁感线运动，我们可以把弯曲导体等效为沿垂直运动方向的直导体．5．等效电阻法在变压器问题中的应用如图甲所示，图中虚线部分可等效为一电阻R ′，等效电阻R ′＝⎝⎛⎭⎫n 1n 22R ，如图乙所示．这个结论在讨论交流电路动态变化问题时特别方便快捷，下面作一简单分析．设原线圈两端的电压为U 1，则副线圈两端的电压U 2＝n 2n 1U 1，那么副线圈中的电流I 2＝U 2R＝n 2U 1n 1R ，由此得到原线圈中的电流I 1＝n 2n 1I 2＝⎝⎛⎭⎫n 2n 12U 1R ，那么等效电阻R ′＝U 1I 1＝⎝⎛⎭⎫n 1n 22R .第二部分 最新高考题精选1. . （2021年1月浙江选考）某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。
2020年高考物理复习攻略：等效替代法(学生版)
专题10 等效替代法目录一、物理模型等效替代法 (1)二、解题方法替代法 (3)等效替代法是高中物理问题教学中常见的解题方法。
能够替代的前提是它们对所要解决的问题是等效的,一般用比较简洁的模型或方法代替比较复杂的模型或方法,便于学生对物理知识的理解与掌握。
等效替代法可以分为物理模型等效替代法、解题方法等效替代法。
一、物理模型等效替代法物理模型是对物理问题的简化与抽象,物理模型包括对象模型、过程模型、状态模型。
由于学生的知识结构的限制,在构建物理模型时,由于理解的问题角度不同,构建的物理模型有简单有复杂,几种物理模型对所要解决的问题来说是等效的,我们一般选择简单的模型。
典例1.（19年全国1卷）如图,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接,已如导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为（）A．2F B．1.5F C．0.5F D．0【点评与总结】上两边ML、LN受到安培力作用的等效长度就是MN 边长,这个结论可以推广为弯曲通电导线受到安培力作用的等效长度为弯曲通电导线端点之间的距离。
针对训练1.（19年海南卷）如图,一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上,铜线所在空间有一匀强磁场,磁场方向竖直向下。
当铜线通有顺时针方向电流时,铜线所受安培力的方向（）A. 向前B. 向后C. 向左D. 向右【点评与总结】本题利用极限思维方法将半圆形通电铜线化曲为直,从而有利于问题的解决。
用等效法处理：半圆形铜线的受力与水平直径长的铜导线等效,问题就显得简单明了。
典例2. (17年海南卷)．如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ。
用大小为F的水平外力推动物块P,记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。
下列判断正确的是（）A．若μ≠0,则k=56B．若μ≠0 ,则35k=C．若μ=0,则12k=D．若μ=0,则35k=针对训练2.在倾角α的平斜面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ。
等效替代法__电学和密度测量(有答案)
⨯1 ⨯10⨯100⨯10 Kai 等效替代法——电学实验【知识】等效．．替代．．法． 在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他的物理量，但不会改变物理效果。
如用合力替代各个分力，用总电阻替代各部分电阻，浮力替代液体对物体的各个压力等。
1.等效替代法解读等效替代法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究和处理的一种科学思想方法,它是物理实验的一种重要方法. 2.操作方法具体来说,等效替代法在实验中,就是用一个标准的已知量替代被测量,并调整此标准量,使整个测量系统恢复到代替前的状态,则被测量等于标准量；或者另辟蹊径,选用别的实验器材和方法来替代难以测量的物理量.3.注意事项在应用等效替代法时,一定要注意等效性的准确把握.既在进行替代时和未进行替代时要有相同的效果.（08丰台2）38．用图23甲所示的电路测量R X 的阻值，图中R 为电阻箱，R 0为滑动变阻器，电源两端的电压不变。
（1）请你完成该实验的主要步骤有： A ．根据电路图连接电路，电阻箱阻值调到最大；B ．断开开关S 2，闭合开关S 1，读出电流表的示数为I ；C ．断开开关S1，闭合开关S2，调节R 的阻值使电流表示数为I 。
；D ．读出电阻箱的示数R ，就是未知电阻的阻值。
（2）该同学操作正确，电阻箱调节好后的示数如图23乙所示，可知待测电阻的阻值R X ＝_36___Ω。
[等效电阻如何等效？如果想证Rx 等于R ，就得从两次通过他们的电流和它们两端电压出发，由题可知电流相等，Ro 电阻不变，那么可以推出Ro 两端电压不变，所以Rx 两端电压等于R 两端的电压，所以能推出Rx 等于R 的阻值。
]（2006年江苏中考题）【探究的目的】粗略测量待测电阻R x 的值【探究器材】待测电阻R x、一个标准电阻箱（元件符号）、若干开关，一个电池、若干导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表（电流表是量程足够大）【设计实验和进行实验】（1）在右边的虚线方框内画出你设计的实验电路图；（2）将下面的实验步骤补充完整。
“等效替代法”在物理解题中的妙用
“等效替代法”在物理解题中的妙用等效法是解决物理问题时应用广泛的重要方法之一，是科学研究中常用的一种思维方法.在效果等同的前提下，把实际的、复杂的物理过程变成理想的、简单的等效过程来处理，可使计算简化，也可加深学生对物理概念、规律的理解.掌握等效方法及应用，体会物理等效思想的内涵，有助于提高学生的科学素养，初步形成科学的世界观和方法论，为学生的学习、研究和发展奠定基础.新高考的选拔注重考生的能力和素质，其命题明显地渗透着物理思想、物理方法的考查.等效方法作为一种迅速解决物理问题的有效手段，将体现于高考命题的突破过程中.一、等效法在圆周运动中的妙用例1在水平方向的匀强电场E中，用长度为L的绝缘细线拴一小球于O点.当小球平衡时，细线和竖直方向成θ角，如图1.小球质量为m，带正电荷，电量为q.小球从图示位置至少以多大的初速度出发，才能在竖直平面内做圆周运动？图1图2分析：物体在重力场中竖直平面内做圆周运动的临界条件是物体运动到最高点时线的拉力为零，重力恰好提供向心力.本题中物体所受重力和电场力的合力即为等效重力，其大小为G′=mgcosθ.所以等效场的加速度g′=G′m=gcosθ.小球在等效场中做圆周运动时的等效最高点为图2中的P点，Q点（图示位置）为等效最低点.设小球在P点的速度为v，则有v=g′L=gLcosθ. 小球从等效最高点到等效最低点（设在等效最低点的速度为v0）的过程，由动能定理得12mv2+G′2L=12mv20. 由以上各式解得做圆周运动在等效最低点的最小初速度为v0=5gLcosθ.二、等效法在单摆模型中的妙用图3例2如图3，一小球用长为L的细线系于跟水平面成α角的光滑斜面内，小球呈平衡状态，若使细线偏离平衡位置，且偏角θ<5°，然后将小球由静止释放，则小球第一次运动到最低点所需的时间是多少？分析：这是一个斜面上的单摆，与竖直面内的单摆相比较，发现平衡时摆线对摆球的作用力不一样.在竖直面内的单摆平衡时，摆线对摆球的拉力F=mg；斜面上的单摆平衡时，摆线对摆球的拉力F′=mgsinα.两相对比，斜面上的单摆的等效重力加速度为gsinα，代入单摆周期公式，可求周期.此摆的周期：T=2πLgsinα.小球第一次运动到最低点所需的时间为14个周期.∴t=T4=π2Lgsinα.三、等效法在电学中的妙用例3现有半球形导体材料，接成如图4所示的两种形式，则两种接法的电阻之比Ra∶Rb=.（a）（b）图4分析：将半球形导体等分成两块14球形材料，假设每14球形材料相当于用同种材料制成的长为球半径r、截面积为s的电阻R，则图4（a）中的连接方式相当于长为r，面积为2s的等效电阻，Ra=ρr2s=12ρrs=R2；图4（b）中的连接方式相当于长为2r，面积为s的等效电阻，Rb=ρ2rs=2ρrs=2R.所以Ra∶Rb=1∶4.总之，等效方法在物理解题中有着广泛的应用，能使复杂问题简单化.运用等效法解决物理问题，可使学生把复杂、生疏的物理情景转化为简单、熟悉的物理情景，便于学生与原有的知识发生同化，对知识进行迁移，降低思维梯度，培养了学生的科学思维方法.。
最新中考物理复习：《等效替代法测电阻》
②改正电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，两电表均 无示数，小明另找来一只完好的电压表，他将电压表的正接 线柱接电源正极，负接线柱依次试触a、b、c、d、e各接线 柱，当接触到e时，检查的电压表开始有示数且为3V，但原 来的两电表示数仍为0，则故障原因是接线柱__d_、__e_间出现 了__断__路__（短路/断路）； ③故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示 数为2.2V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻 Rx=__1_1__Ω；
解：当开关接a处时，未知电阻与滑动变阻器串联，根据 U=IR和串联电路总电压等于各电阻电压之和， 可得电源电压：U=U0+Ux=I1R0+I1Rx 当开关接b时，电阻箱与滑动变阻器串联，同理可得：
U=U0′+UR=I2R0+I2R′ 因电源电压不变，结合两式可得：
I1R0+I1Rx=I2R0+I2R′ （1）滑动变阻器接入电路的电阻相等，且当I1=I2时， 可得：I1Rx=I2R′，即此时待测电阻值Rx=R′
8.（2019·福建中考）现要测量电阻Rx的阻值，提供的实验 器材有：待测电阻Rx（约5Ω）、两节干电池、电流表、电 压表、 滑动变阻器、开关及导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要 求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变 小。
（2）正确连线后，闭合开关，移动滑片P，电流表示数几 乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只 有一处故障，可判断该故障是__待__测__电__阻__R_x_开__路__。 （3）排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50 A，电压表的示数如图乙，该示数为___2_._6__V，则Rx＝ __5_._2__Ω。
高考物理实验方法 等效法(含解析)-人教版高三全册物理试题
2020-2021年高考物理实验方法：等效法本实验用简单的方法验证了力的平行四边形定如此，这一思想方法比拟典型重要即等效法：实验中用两个弹簧秤拉橡皮条与一个弹簧秤拉橡皮条的效果一样：拉到同一位置O〔见图1〕．在实验中特别要注意区别实验得到的合力与理论得到的合力，分析两者不完全重合的原因．知识梳理一、实验原理此实验先是用互成角度的两个力与一个力产生一样的效果(即使橡皮条在某一方向伸长一定的长度)，再看用平行四边形定如此求出的两个力的合力与这一个力是否在实验误差允许的范围内相等．如果在实验误差允许的范围内相等，就验证了力的平行四边形定如此．二、实验器材木板一块、白纸一张、图钉假设干、橡皮条一段、铅笔一支、细绳套两个、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、量角器等．三、实验步骤1．用图钉把一张白纸钉在放于水平桌面上的方木板上．2．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，将两个细绳套结在橡皮条的另一端．图13．用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，在平板平面内互成一定角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O，如图1所示．4．用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧秤的示数．在白纸上按确定的标度作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板，根据平行四边形定如此，用作图法求出合力F．5．只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到位置O，记下弹簧秤的示数和细绳的方向．按同样的标度用刻度尺从O点起作出这个弹簧秤的拉力F′的图示．6．比拟F′与用平行四边形定如此求得的合力F，在实验误差允许的范围内看是否相等．7．改变两个分力F1和F2的大小和夹角．再重复实验两次，比拟每次的F与F′是否在实验误差允许的范围内相等．四、数据记录与处理实验F1F2F’FΔF＝F′－F相对误差Δθ次数123图2根据上表中F1和F2的大小和方向，用平行四边形定如此按力的图示作出合力F，同时作出一个弹簧秤的拉力F′的图示，如图2所示，比拟F与F′的大小和方向．五、须知事项1．用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内．测力计的挂钩应防止与纸面摩擦．2．同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变．3．由经验得知：两个分力F1、F2间的夹角θ越大，用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大．所以实验中不要把θ角取成120°左右．4．拉橡皮条的细线要长些，标记每条细线方向的方法是：使视线通过细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使这两个点的距离尽量远些．六、实验误差的主要来源1．用两个测力计拉橡皮条时，橡皮条、细绳和测力计不在同一个平面内，这一因素使得两个测力计的水平分力的实际合力比由作图法得到的合力小．2．结点O的位置和两个测力计的方向画得不准，造成作图的误差．3．标度选取不恰当造成作图误差．例1 将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧秤．沿着两个不同的方向拉弹簧秤．当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图6－3甲所示．这时弹簧秤的示数可从图中读出．图3(1)由图3甲中可读得两个相互垂直的拉力大小分别为F1＝________N和F2＝________N(只要读到0.1 N)．(2)在6－3乙图的方格纸上按作图法的要求画出这两个力与它们的合力．图3丙【解析】从图3甲中可知，弹簧秤的最小分度为0.1 N，因此，竖直向下的弹簧秤示数为2.5 N，水平向右的弹簧秤示数为4.0 N．因为读数2.5 N、4.0 N均是0.5 N的整数倍，因此，选方格纸中一个小方格的边长表示0.5 N，应用平行四边形定如此即可画出两个力以与它们的合力，如图6－3丙所示．【答案】如图6－3丙所示【点评】①读数时要注意到弹簧秤“0〞刻度线所在位置，否如此就容易将竖直弹簧秤示数，读成3.5 N．②在实验中作图时，要根据坐标纸的大小和弹簧秤上的读数选取适当的标度，使得“平行四边形〞在坐标纸中所占的大小适当．例2 图4所示为两位同学在做“验证力的平行四边形定如此〞的实验时所得到的实验结果，假设F′的作用效果与F1、F2共同作用的效果一样，如此一定与实验结果不相符的结果是()图4【解析】在实验中，由于各种偶然误差的影响，实验得到的合力矢量可能会与“平行四边形〞得到的矢量不完全重合，但是实验得到的合力矢量一定要沿橡皮筋方向．故B、D肯定与实验结果不符．【答案】BD平行四边形法如此新题速递2018年某某9.〔2〕题9.〔2〕某研究小组做“验证力的平行四边形定如此〞的实验，所有器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条〔带两个较长的细绳套〕，刻度尺，图钉〔假设干个〕。
“等效法”巧解2020年高考全国卷I理综第25题及教学启示
“等效法”巧解2020年高考全国卷I理综第25题及教学启示发布时间：2021-06-10T03:34:08.847Z 来源：《教育考试与评价》2021年第4期作者：尤江龙[导读] 掌握等效法思想内涵有助于提升学生处理问题能力的科学素养。
福州文博中学福建福州 350002摘要：“等效法”是把陌生的物理问题、物理过程，转化为熟知的物理模型或过程的科学思维方法。
本文通过利用“等效重力场”的思想，巧解2020年高考全国卷I理综第25题（物理）及处理重力场与匀强电场组成的复合场问题，启示在物理教学过程中注重知识等效迁移的科学思维培养，提升学生的学科核心素养。
关键词：等效法；巧解题；知识迁移；科学思维“等效替代法”简称“等效法”，是用熟知的、易于研究和解决的物理模型或过程替代所要研究的实际的、复杂的物理问题，是高中物理学习中一种重要的科学思维方法。
掌握等效法思想内涵有助于提升学生处理问题能力的科学素养。
下面，笔者就运用“等效法”巧解2020年高考全国卷I第25题（物理）以及在教学中培养学生物理“科学思维”谈谈自己的思考。
1原题呈现及命题意图分析1.1原题呈现在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以O为圆心，半径为R的圆，AB为圆的直径，如图1所示。
质量为m，电荷量为q（q>0）的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。
已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率v0穿出电场，AC与AB的夹角θ=60°。
运动中粒子仅受电场力作用。
（1）求电场强度的大小；（2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大?（3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0，该粒子进入电场时的速度应为多大?1.2命题立意本题考查的物理概念主要有:动量、冲量、电场力、动能，物理过程主要有：带电粒子在匀强电场中运动，物理规律主要有：动能定理、牛顿运动定律及其应用等。
2020高考冲刺物理重难点：等效替代法(附答案解析)
热点04 等效替代法【热点解读】等效替代法是科学研究中常用的一种思维方法，对一些复杂问题采用等效方法，将其变成理想的、简单的、已知规律的过程来处理，常可使问题的解决得以简化，能替代的前提是等效，等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的，它们之间可以相互替代，而保证结论不变。
等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易、化繁为简求得解决。
这种科学思维方法不仅在定义物理概念时经常用到，如等效电路、等效电阻、分力与合力等效、合运动与分运动等效等，而且在分析和设计实验时也经常用到。
再如交流电的有效值，即是用交流电与直流电在热效应里产生的“等效作用”来确定的。
物理实验中经常会用到“等效替代法”。
【限时检测】（建议用时：20分钟）1．物理学中通常运用大量的科学方法建立概念，如“理想模型”、“等效替代法”、“控制变量法”、“比值定义法”等，下列选项均用到“等效替代法”建立概念的是A．质点B．力C．速度D．合力与分力2．一个T型电路如下图所示，电路中的电阻R1＝120 Ω，R2＝10 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则A．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 ΩB．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V3．某同学在做《共点的两个力的合成》实验时作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结点，图中_______是F1、F2合力的理论值，_______是合力的实验值，此同学在探究中应用的科学方法是_______________（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）.4．某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示(1)甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实?（力F'是用一只弹黄测力计拉时的图示)。
备考2020年高考物理复习攻略之方法汇总专题13化“变”为“恒”法含解析
专题13 化“变”为“恒”法目录一．利用微元法由“变值”逼近“恒值”，辅以数学方法进行处理 (1)二．.利用等效替代法化“变”为“恒” (5)变量问题是高中物理教学中的难点，也是历年高考的热点问题之一。
譬如变力作用下的物体的加速度发生变化，因此，其速度、位移随时间的变化关系是非线性关系，不能应用匀变速规律求解；另一方面，变力做功也不能应用功的定义式直接求解。
对于变力作用问题，化“变”为“恒”是解决此类问题的一个主要解题思路。
如何去化“变”为“恒”，不同问题方法不同，可分为如下两类方法。
一．利用微元法由“变值”逼近“恒值”，辅以数学方法进行处理微元法是一种介于初等数学与高等数学之间的一种处理物理模型问题的方法，其要点是：在对物理问题做整体的考察后，选取该问题过程中的某一微小单元进行分析，通过对微元细节的物理分析和描述，找出该微元所具有的物理性质和运动变化规律，从而获得解决该物理问题整体的方法。
微元法着眼于研究对象所经历的比较复杂的过程，比如，物体的运动不是恒力作用下的匀变速运动，而是变力作用下的变加速运动，这时物体运动的过程复杂，运动过程性规律不甚明了，若从整体着手研究，则难以在高中物理层面展开，不过当我们用微元法，把物体的运动过程按其经历的位移或时间等分为多个小量，将每个微元过程近似为高中物理知识所能处理的过程，在得出每个微元过程的相关结果后，再进行数学方法处理，这样就能得到物体复杂运动过程的规律。
典例1。
（19年江苏卷）如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的面积S=0.3 m2、电阻R=0.6 Ω，磁场的磁感应强度B=0.2 T.现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在Δt=0.5s时间内合到一起．求线圈在上述过程中（1）感应电动势的平均值E；（2）感应电流的平均值I，并在图中标出电流方向；（3）通过导线横截面的电荷量q．【解析】（1）感应电动势的平均值E t Φ∆=∆ 磁通量的变化B S Φ∆=∆ 解得B S E t∆=∆，代入数据得E =0.12 V （2）平均电流E I R =代入数据得I =0.2 A （电流方向见图3）（3）在Δt =0.5s 的时间内，电动势、电流都在变化，0t →∆电动势、电流都恒定不变te ∆∆=S B R e i = 在时间Δt =0.5s 时间内t i q ∑∆= 电荷量RS B ∆=q 代入数据得q =0.1 C 【总结与点评】第三小题电量的计算要把过程微元化，在经过微元后电流恒定，才可以应用电流公式。
2020高考物理等效思想等效法典型试题(12页)
2020高考物理等效思想等效法典型试题[方法概述]等效法是科学研究中重要的思维方法之一，所谓等效法就是在保证某方面效果相同的前提下，用熟悉和简单的物理对象、过程、现象替代实际上陌生和复杂的物理对象、过程、现象的方法。
例如：合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻等。
利用等效法不但能将问题、过程由繁变简、由难变易，由具体到抽象，而且能启迪思维，增长智慧，从而提高能力。
运用等效法解决实际问题时，常见的有：过程等效、概念等效、条件等效、电器元件等效、电路等效、长度等效、场等效等。
在运用等效法时，一定要注意必须是在效果相同的前提下，讨论两个不同的物理过程或物理现象的等效及物理意义。
若在运用等效法解决问题时，不抓住效果相同这个条件，就会得出错误的结论。
近年来，含有等效法思维方式的试题在高考中频频出现，主要考查物理模型等效、过程等效、条件等效、电路等效等。
[典型例题]典例1(2019·重庆一中高三5月模考)某物理兴趣小组的同学现在要测定由两节新干电池组成电池组的电动势和内阻的大小，该同学根据实验室提供的实验器材设计了如图1所示的原理图，其中定值电阻R1＝1.0 Ω、R0＝2.0 Ω，毫安表的量程范围为0～150 mA、内阻大小为r mA＝4 Ω。
试完成下列问题：(1)请根据原理图将如图2所示的实物图连接好。
(2)实验中电压表所选的量程为0～3 V，某次测量中电压表的读数如图3所示，则此次实验中电压表的读数为U＝________ V。
(3)他们已经将实验中所测得的实验数据描点，并作出了UI图象，如图4所示。
则电池组的电动势为E＝________ V，内阻为r＝________ Ω。
解析(1)实物连线如图所示。
(2)电压表的读数为U＝2.50 V。
(3)将R0和电源的串联电路作为等效电源，等效电源内阻为r0＝r＋R0。
设毫安表读数为I，毫安表内阻为4 Ω，与毫安表并联的电阻阻值为R1＝1.0 Ω，通过并联电阻的电流为毫安表的4倍，干路电流为毫安表读数的5倍，由闭合电路的欧姆定律有：E＝U＋5r0I。
高考物理解题方法：等效法
高考物理解题方法：等效法1500字高考物理解题方法：等效法物理是高考中的重要科目之一，也是许多考生难以攻克的一门科目。
在高考中，物理题目的解答方式多种多样，但其中一种常用且有效的方法是等效法。
等效法是将一个物理问题转化为一个相对简单且容易解答的等效问题，通过解答等效问题来得出原问题的答案。
本文将从原理、基本步骤以及实例解析三个方面对等效法进行详细介绍。
一、原理物理问题的等效法的原理基于以下两个假设：1. 物理定律和规律是普适的，不受具体条件的影响。
这意味着，相同的物理定律可以适用于不同的物理情境。
2. 物理现象可以用数学模型来描述和解析。
等效法通过建立适当的数学模型，将实际问题抽象成数学问题，从而简化问题的求解过程。
基于以上原理，等效法的核心思想是，通过将复杂的问题转化为简化的等效问题，利用数学方法解答等效问题，从而得出原问题的答案。
二、基本步骤等效法的解题过程可以分为以下几个基本步骤：1. 抽象：将实际问题抽象成数学模型，即将问题中的实际物理量用符号表示，并确定问题中所牵涉到的物理定律和规律。
2. 变换：通过适当的等效变换，将原始问题转化为一个等效问题。
在变换过程中，可以利用一些已知条件或者性质来简化问题。
3. 求解：通过求解等效问题，得出等效问题的答案。
4. 反变换：将等效问题的答案通过逆变换转化为原问题的答案。
三、实例解析下面通过一个具体的例子来说明等效法的解题过程。
例题：一个边长为L的正方形绕其对角线转动，求转动过程中动能的最大值。
解析：1. 抽象：设正方形的质量为m，角速度为ω，根据角动量守恒定律，可以得到Lω=const。
2. 变换：将问题转化为一个等效问题，即将正方形的转动转化为质点的移动。
考虑到正方形绕对角线转动时，质心沿着对角线方向运动。
因此，可以将问题等效为质点在对角线方向上的匀速直线运动。
3. 求解：根据匀速直线运动的动能公式，动能K=1/2mv²，其中v是质点的速度。
等效替代法
等效替代法等效方法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程的思想方法。
例如曹冲称象。
题型一：物理量的等效一、运动物理量的等效1. 在两条相互垂直的水平直道上，甲正以3m/s 的速度自西向东朝十字路口走去，乙正以4m/s 的速度通过十字路口向北走去，此时甲、乙之间的距离为100m ．则在以后的过程中，甲、乙之间的最小距离是（ ） A ．100mB ．80.8mC ．80mD ．70.7m2. 历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”）“另类加速度”定义为sv v A t 0-=，其中V 0和V t 分别表示某段位移S 内的初速和末速．A ＞0表示物体做加速运动，A ＜0物示物体做减速运动．而现在物理学中加速度定义式为tv v a t 0-=，下列说法正确的是（ ） A ．若A 不变，则a 也不变B ．若A ＞0且保持不变，则a 逐渐变大C ．若A 不变，则物体在中间位置处速度为20tv v + D ．若A 不变，则物体在中间位置处速度为2220tv v + 3. 运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要，然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应，车辆的平稳加速（即加速度基本不变）使人感到舒服，否则人感到不舒服，关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是（ ）A ．从运动学角度的定义，“加速度的变化率”的单位应是m/s 3B ．加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动C ．若加速度与速度同方向，如图所示的a ﹣t 图象，表示的是物体的速度在减小D ．若加速度与速度同方向，如图所示的a ﹣t 图象，已知物体在t=0时速度为5m/s ，则2s 末的速度大小为8m/s4.一质点由静止开始从A点向B点作直线运动，初始加速度为a0．（1）若以后加速度均匀增加，每经过n秒增加a0，求经过t秒后质点的速度．（2）若将质点的位移S AB平分为n等份，但每过一个等份点，加速度都增加a0/n，求该质点到达B点时的速度．二、合力与分力的等效1.如图所示，质点的质量为2kg，受到六个大小、方向各不相同的共点力的作用处于平衡状态，今撤去其中的3N和4N的两个互相垂直的力，求质点的加速度？2.如图所示，悬臂梁AB一端插入墙中，其B端有一光滑的滑轮。
浅谈高中物理中的等效替代法
浅谈高中物理中的等效替代法福州高级中学林晓琦物理学是研究物质运动的最基本、最普遍的规律及物质的构成、物质间相互作用的一门科学.物理学在长期的发展过程中，形成了一整套思维方法，这些方法不仅对物理学的发展起了重要的作用，而且对其他相关学科的发展以至社会思潮和社会生活也产生了一定的影响.自然界物质的运动、构成及其相互作用是极其复杂的，但它们之间存在着各种各样的等同性，为了认识复杂的物理事物的规律，我们往往从事物的等同效果出发,将其转化为简单的、易于研究的物理事物,这种方法称为等效替代法。
按等同效果形式的不同,可将其分为模型等效替代、过程等效替代、作用等效替代和本质等效替代等.一、模型等效替代在物理学研究问题的过程中，我们常常用简单的、易于研究的模型来代替复杂的物理原形,这种方法称为模型等效替代法。
它既包括对各种理想模型的具体应用，也包括利用各种实物模型来模仿、再现原形的某些特征、状态和本质。
这种方法并不是对客观存在的物理对象进行研究，而是借助于对模型的研究，达到认识原形的目的。
用模型来替代原形的方法是通过抽象、概括等思维过程形成的理想模型,如质点、重心、理想气体、点电荷等，都是在一定条件下、一定的精度范围内对实际客体的一种等效替代。
下面以重心为例说明这个问题。
学生对重力似乎很熟悉，以为很简单.但仔细一想,不那么简单,物体有无数个微小的组成部分，实际上每个部分都要受到微小的重力，这些微小重力的作用点都各不相同.若是这样来研究重力，复杂得无从下手。
物理学的研究方法，就是设想把无数个微小的重力用一个等效的重力来替代,重心就是这个等效重力的作用点.当然,随着条件和要求精度的变化，这些模型也要随之变化，从而用更能反映实际客体属性的模型来替代。
模型等效替代的另一种形式是用实物模型来代替实际客体，通过对实物模型的研究来认识其原形的本质属性及其规律性。
在物理教学中，经常制成发电机模型、内燃机模型、电动机模型等来模拟实际发电机、内燃机、电动机的工作过程，从而使学生更好地理解其工作原理。
高二物理等效替代法(201911)
【例2】实验装置如图2(a)所示，一木块放在水平长 木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的 滑轮与一重物相连.木块右侧与打点计时器的纸带 相连.在重物牵引下,木块在木板上向左运动，重物 落地后，木块继续向左做匀减速运动.图(b)给出了 重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一些点,试 根据给出的数据,求木块与木板间的动摩擦因数μ , 要求写出主要的运算过程.结果保留两位有效数字. (打点计时器所用交流电频率为50 Hz，不计纸带与 木块间的拉力.取重力加速度g=10 m/s2)
实验讲座
等效替代法
一、等效替代法解读 1.等效替代法解读 等效替代法是把复杂的物理现象、物理过程转化为 简单的物理现象、物理过程来研究和处理的一种科 学思想方法,它是物理实验的一种重要方法. 2.操作方法 具体来说,等效替代法在实验中,就是用一个标准的 已知量替代被测量,并调整此标准量,使整个测量系 统恢复到代替前的状态,则被测量等于标准量；或者
另辟蹊径,选用别的实验器材和方法来替代难以测量 的物理量. 3.注意事项 (1)在应用等效替代法时,一定要注意等效性的准确 把握. (2)在进行替代时和未进行替代时要有相同的效果. (3)测量时尽管变得简单实用，但也要注意误差的 减小. 二、等效替代法的应用 1.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,利用橡 皮条伸长的长度相同,来保证合力与分力的等效性. 2.在“电阻的测量”实验中,可以利用电阻箱来代替 待测电阻,若效果相同,则电阻箱的阻值即为待测电 阻的阻值.
【例1】在“验证力的平行四边形定
则”实验中, 需要将橡皮条的一端
固定在水平木板上,另一端系上两
根细绳,中需用两个弹簧秤分
图1
别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在
备考高考物理 复习攻略之方法汇总 专题1 等效替代法(含解析)
宽放市用备阳光实验学校专题10 效替代法目录一、物理模型效替代法 (1)二、解题方法替代法 (7)效替代法是高中物理问题教常见的解题方法。
能够替代的前提是它们对所要解决的问题是效的，一般用比拟简洁的模型或方法代替比拟复杂的模型或方法，便于学生对物理知识的理解与掌握。
效替代法可以分为物理模型效替代法、解题方法效替代法。
一、物理模型效替代法物理模型是对物理问题的简化与抽象，物理模型包括对象模型、过程模型、状态模型。
由于学生的知识结构的限制，在构建物理模型时，由于理解的问题角度不同，构建的物理模型有简单有复杂，几种物理模型对所要解决的问题来说是效的，我们一般选择简单的模型。
典例1.〔1卷〕如图，边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固于匀强磁场中，线框平面与磁感强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，那么线框LMN受到的安培力的大小为〔〕A．2F B．F C．0.5F D．0【答案】B【解析】物理模型一：三角形边长为L,磁感强度为B,流入ML、LN的电流I,将ML、LN边受到的安培力进行合成，IBLIBLF==060cos2合,MN边受到的安培力IBLF2=，三角形线框受到的合力F物理模型二：经过推导，通电折线MLN的受力效于长为MN直线段受力，这样电流流入两个两个MN的导体棒，由于电阻不同，电流不同，同样得出三角形线框受到的合力F。
【点评与总结】上两边ML、LN受到安培力作用的效长度就是MN 边长，这个结论可以推广为弯曲通电导线受到安培力作用的效长度为弯曲通电导线端点之间的距离。
针对训练1.〔卷〕如图，一段半圆形粗铜线固在绝缘水平桌面〔纸面〕上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。
当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向〔〕A. 向前B. 向后C. 向左D. 向右【答案】A【解析】物理模型一：以竖直轴为对称轴，把半圆形通电铜线对称分，每一段通电铜线长趋近于零但不为零，每一段通电铜线可以看作直线段，对称轴两边的对称直铜线受到的安培力由左手那么确，其方向关于对称轴对称且斜向上，合力竖直向上。
高考名师推荐物理--数形 等效替代思想(带答案与解析)解答解析、考点详解.doc
高考名师推荐物理--数形等效替代思想（带答案与解析）的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1.【题文】表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上，球心O的正上方O′处有一无摩擦的定滑轮，轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上，如图所示，两小球平衡时，若滑轮两侧细绳的长度分别为L1＝2.4R和L2＝2.5R，则这两个小球的质量之比m1∶m2为(不计球的大小)A．24∶1B．25∶1C．24∶25D．25∶24【答案】 D【解析】先以左侧小球为研究对象，分析受力情况：重力m1g、绳子的拉力T和半球的支持力N，作出受力图．由平衡条件得知，拉力T和支持力N的合力与重力mg大小相等、方向相反．设OO′=h，根据三角形相似得：，同理所以故选：D．2.【题文】如图所示，固定在水平面上的光滑半球半径为R，球心O的正上方固定一定滑轮，细线一端绕定滑轮，今将小球的初始位置缓慢拉至B点，在小球到达B点前的过程中，小球对半球的压力，细线的拉力T大小变化情况是评卷人得分A．B．C．D．【答案】 C【解析】如图所示，力三角形与边三角形相似，故正确答案为选项C3.【题文】如图所示，两根细绳拉住一个小球，开始时AC水平，现保持两细线间的夹角不变，而将整个装置顺时针缓慢转过，则在转动过程中，AC绳的拉力和BC绳的拉力大小变化情况是A．先变大后变小，一直变小B．先变大后变小，一直变小C．先变小后变大，一直变小D．先变小后变大，一直变大【答案】 B【解析】整个装置顺时针缓慢转过时，小球可在一系列不同位置处于准静态平衡，以小球为研究对象，如图所示，小球受重力G， AC绳的拉力， BC绳的拉力，三力中，重力恒定（大小、方向均不变），两绳拉力均变化，但方向总沿绳，随绳的方位而变化（即变化有依据），做出绳处于各可能位置时对应的力三角形图，由图可知，先逐渐增大（弦增大直径）后逐渐减小，一直减小，到转过90°时减为零。
转换法和等效替代法
转换法和等效替代法辨析
孟匠中学崔逢利
一.转换法：
1.将不能测量或不易测量或观察的物体的物理量的转换为可测量或观察的物理量。
2.特点：前后出现的物体往往不同。
3.举例：
（1）在研究光热容是经常用温度计升高的示数（温度变化）来比较吸收热量的多少。
（2）在影响动能大小因素实验种通过较纸盒被推的举例的远近来判断小球具有的动能大小。
（3）在影响摩擦力大小因素实验种通过测量拉力的大小来判断摩擦力的大小。
（4）磁场是看不见、摸不着的，用小磁场中转动方向来确定磁场的方向。
二：等效替代法：
1.定义：将一个不易观察的现象用一个与它实质相同的易观察的量来替代再研究替换后的，得出的结论对替换钱的也适用。
2.特点：前后两个替换的物理量是相同的。
3.举例：
（1）在研究串联电路的尺总时，用尺替代尺1和尺2效果一样。
（2）在研究合力概念时，用F合替代f1合f2两个力效果一样。
（3）在研究平面镜成像特点实验种，用蜡烛B替代虚像的位置，效果是一样的。
总之，学会了这两种科学研究问题的方法，有助于提高学生的科学素养，初步形成科学的世间观和方法论，为终生的学习、发展奠定基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
热点04 等效替代法【热点解读】等效替代法是科学研究中常用的一种思维方法，对一些复杂问题采用等效方法，将其变成理想的、简单的、已知规律的过程来处理，常可使问题的解决得以简化，能替代的前提是等效，等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的，它们之间可以相互替代，而保证结论不变。
等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易、化繁为简求得解决。
这种科学思维方法不仅在定义物理概念时经常用到，如等效电路、等效电阻、分力与合力等效、合运动与分运动等效等，而且在分析和设计实验时也经常用到。
再如交流电的有效值，即是用交流电与直流电在热效应里产生的“等效作用”来确定的。
物理实验中经常会用到“等效替代法”。
【限时检测】（建议用时：20分钟）1．物理学中通常运用大量的科学方法建立概念，如“理想模型”、“等效替代法”、“控制变量法”、“比值定义法”等，下列选项均用到“等效替代法”建立概念的是A．质点B．力C．速度D．合力与分力【答案】D【解析】A．“质点”采用理想化模型的方法，故A错误；B．力F=ma采用了乘积定义法，故B 错误；C．速度采用了比值定义法的方法，故C错误；D．“合力与分力”采用等效替代的方法，故D正确；故选D。
2．一个T型电路如下图所示，电路中的电阻R1＝120 Ω，R2＝10 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则A．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 ΩB．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V【答案】AD【解析】A. 当ab 端短路时，R 1与R 3并联后与R 2串联，cd 之间的等效电阻1321312040==10=40+120+40R R R R R R ⨯++ΩΩ总（），选项A 正确；B. 当cd 端短路时，R 2与R 3并联后与R 1串联，ab 之间的等效电阻231231040==120=128+10+40R R R R R R ⨯++ΩΩ总（），选项B 错误；C. 当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为R 3两端的电压331310025U ==10V=V +120+404E R R R ⨯，选项C 错误；D. 当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为R 3两端的电压3323100U ==40V=80V +10+40E R R R '⨯，选项D 正确。
故选AD 。
3．某同学在做《共点的两个力的合成》实验时作出如图所示的图，其中A 为固定橡皮条的固定点，O 为橡皮条与细绳的结点，图中_______是F 1、F 2合力的理论值，_______是合力的实验值，此同学在探究中应用的科学方法是_______________（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）.【答案】F F ＇ 等效替代法【解析】图中F 是用平行四边形法则得到的F 1、F 2的合力，是理论值；F ＇的方向沿着OA 的方向，是合力的实验值．此同学在探究中应用的科学方法是等效替代法.4．某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O 点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示(1)甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实?（力F '是用一只弹黄测力计拉时的图示)。
答___(填“甲”或“乙”)(2)关于本实验的说法正确的有________。
A．本实验采用了等效替代法B．拉力F1和F2的夹角越小越好C．若两个同学先后用同一套器材做该实验，要求O点要在同一位置D．连接橡皮筋和弹簧测力计的细绳适当长一些【答案】（1）甲（2）AD【解析】(1)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，故甲符合实验事实；(2)A．该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时，要使橡皮筋产生的形变相同，即拉到同一位置，所以本实验采用的科学方法是等效替代法，故A正确；B．在进行“验证力的合成的平行四边形定则”实验时，1F、2F的夹角适当大一点，但不是越大越好，也不是越小越好，故B 错误；C．同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同；两个同学先后用同一套器材做该实验，要求O点可以不同，故C错误；D．连接橡皮筋和弹簧测力计的细绳适当长一些，这样方便记录方向，故D正确；故选AD。
5．现提供如下器材，测量定值电阻R x（约5kΩ）的阻值。
a．两个相同电流计G1、G2（50μA，内阻约4kΩ）~）b．电阻箱R1（09999.9Ω~）c．电阻箱R2，（0999999.9Ωd．电源E（电动势约3V，内阻不计）e．开关两个，导线若干f．滑动变阻器R（最大阻值20Ω）（1）由于电流计量程很小，需要先将它们进行改装。
某同学设计了用半偏法测电流计内阻的电路如图。
实验过程如下：先将R2调为最大，然后闭合S1、S2，调节R1、R2，使___________满偏，使_____________半满偏（填写元件符号），由此可测电流计G2的内阻。
（2）若测得电流计G2的内阻为4.2kΩ，要将G2改装成量程为3 V的电压表，需串联的电阻值为_____________。
（3）采用改装后的电压表和改装后电流表并用伏安法测量待测电阻阻值，请在答题卷虚线框內画出实验电路图。
【参考答案】（1）G1G2（2）55.8 kΩ （3）【详细解析】（1）若并联的两个支路电流相等，则电流表内阻与电阻箱内阻相等；故保证G1满偏，使G2半偏；（2）电流计内阻为4.2 kΩ，满偏电流为50 μA，要将G2改装成量程为3 V的电压表，需串联的电阻值为：34g6g34.210Ω5.5810Ω55.8kΩ5010UR RI-=--⨯⨯⨯＝＝)＝(；（3）采用伏安法测电阻，要测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，电流表内外接法依据待测电阻的电阻值与电流表、电压表的内阻关系进行判断，故内外接均可；电路中电流约为：3/5 000 A=600 μA；给出的电流计不能测量电流值；故应将电流计改装为大量程的电流表．电路原理图如图所示：6．实验室内有一电压表量程为150mV，内阻约为130Ω。
现要将其改装成量程为10mA的电流表。
为此，实验室提供如下器材：A ．干电池E (电动势为1.5V)B ．滑动变阻器R (最大阻值为10Ω)C ．电流表A(有1.5mA ，15mA 与150mA 三个量程)D ．导线若干及开关K 。
（1）对电表改装时必须知道电压表的内阻。
虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路原理图的一部分，请将电路图补充完整。
（2）在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中电流表A 应选用的量程是______mA 。
若合上K ，调节滑动变阻器后测得电压表的读数为150mV ，电流表A 的读数为1.20mA ，则电压表的内阻R mV 为________Ω。
（3）要将该电压表mV 改装成量程为10mA 的电流表，那么应该在电压表上______联 （填“串”或“并”）一个定值电阻，该电阻阻值R 0=______Ω。
（保留3位有效数字）【答案】（1） （2）1.5 125 （3）并 17.0【解析】(1)因为题目中所给滑动变阻器阻值较小，电压表内阻较大，故采用分压式接法，如图所示：(2)在测量电路中电压表与电流表并联，电流表测量的最大电流约为：33max 15010V 1.1510A=1.15mA 130I --⨯==⨯Ω，故电路中电流表A 应选用的量程是1.5mA ；电压表的内阻为：3mV315010V 1.1252010A R --⨯==⨯Ω； (3)改装前流过的电流最大为1.20mA ，改装后流过电流为10mA ，所以应该要并联一个电阻，阻值为：()331.2010A 12517.010 1.2010A R --⨯⨯Ω==Ω-⨯。
7．某同学欲将内阻为100Ω、量程为300μA 的电流计G 改装成欧姆表，要求改装后欧姆表的0刻度正好对准电流表表盘的300μA 刻度。
可选用的器材还有：定值电阻1R （阻值25)Ω；定值电阻2R （阻值100)Ω；滑动变阻器R （最大阻值1500)Ω；干电池( 1.5V E =．2)r =Ω；红、黑表笔和导线若干。
改装电路如图甲所示。
（1）定值电阻应选择______（填元件符号）。
改装后的欧姆表的中值电阻为___Ω。
（2）该同学用改装后尚未标示对应刻度的欧姆表测量一内阻和量程均未知的电压表V 的内阻。
步骤如下：先将欧姆表的红、黑表笔短接，调节__（填图甲中对应元件符号），使电流计G 指针指到__μA ；再将__（填“红”或“黑” )表笔与V 表的“+”接线柱相连，另一表笔与V 表的“-”接线柱相连。
若两表的指针位置分别如图乙和图丙所示，则V 表的内阻为__Ω，量程为__V 。
【答案】（1）R 1 1 000 （2）R 300 黑 500 1【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律可得+'g g g xI R E I r R R R =++，'g x g x R R R R R =+，解得25x R =Ω，因此选择定值电阻R 1；当12g I I =时可得1112=2g g g I R E I R R R ++内中，解得=1000R Ω中。
（2）使用欧姆表，先将欧姆表的红、黑表笔短接，调节滑动变阻器R ；短接对应的电表达到满偏，即300μA ；因为欧姆表内部电源正极连接黑接线柱，所以黑表笔与V 表的“+”接线柱相连；根据欧姆表结构，结合闭合电路欧姆定律可得E U IR =+内，V =U R I，解得0.5V U =,V =500R Ω，因为电压表指针指到中间位置，所以其量程为1 V 。
8．外电阻R 1＝R 2＝4r 0，其他电阻不计．如果OA 棒以某一角速度匀速转动时电阻R 1的电功率最小值为P 0(1)要求画出等效电路图(2)求OA 棒匀速转动的角速度．【答案】（1） （2）008P r【解析】(1)等效电路如图所示(2)由题意可知，OA 棒转动时感应电动势为： 212E BL ω= 棒转动时，1R 的功率变化，当棒的A 端处于环的最上端时，环的电阻最大， 此时有：1202r r r ==总电阻为：04R r =1R 的最小功率为：2422010()264E B L P R R r ω== 可解得：008P r ω=。