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案例一类
滑动变阻器的滑片P在B端时

时间:2019/03/10    点击量:

  原标题:【九年级】初中物理电学综合问题难点完全解析,看完这篇,拿下电学不在话下!

  电学一直是整个初中阶段物理学习的难点和重点,很多同学看到复杂的电学题心里就会不自觉的头脑发懵,不知道要怎么下手,这次豆姐整理的就是电学中综合问题难点和易错点分析,也就是说,把这篇文章看懂,基本上电学不在话下!

  在教材中,只给出了“整体短路”的概念,“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路”。

  而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题,如果用导线将某个用电器(或某部分电路)首尾相连就形成局部短路。

  局部短路仅造成用电器不工作,并不损坏用电器,因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。局部短路概念抽象,可用实验突破此难点。

  实验原理如图1,当开关S闭合前,两灯均亮(较暗);闭合后,L1不亮,而L2仍发光(较亮)。

  ⑴电流法:即从电源正极出发,顺着电流的流向看电流的路径是否有分支,如果有,则所分的几个分支之间为并联,(分支前后有两个节点)如果电流的路径只有一条(无分支点),则各元件之间为串联。此方法学生容易接受。

  ⑵节点法:没经过用电器,导线再长都相当于一个节点,观察每个用电器两端的端点确定它在电路中的位置。图2、图3是对各电阻的连接情况分析。

  ⑶去表法:由于电压表的内阻很大,并联在电路中时,通过它的电流很小,可忽略不计。故在电路中去掉电压表,不会影响电路结构,电压表所在之处可视为开路。

  而电流表的内阻很小,串联在电路中几乎不影响电路的电流强度,因而,在电路分析中,电流表可以看成一根导线,去掉后改成一根导线即可。

  欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。即I= U/R 。

  注意点:(1)三个量必须是同一时刻,对同一电阻(或同一段电路)而言的。即一 一对应。

  (2)注意不变量和变量:在R一定时,I与U成正比。 在U一定时,I与R成反比。

  (3) 变形公式 R=U/I 的理解:R可以通过U/I的比值求出,但R的大小不是由U/I决定的,R的大小由公式R=ρL/S的因素决定。

  例1220V 100W的灯泡正常工作时的电流是多少?若把这只灯泡接到110V的电源上,灯泡的实际电功率为多少?工作10分钟消耗电能多少?1度电能让它工作多少小时?

  例3 灯泡L1上标有“80Ω 0.1A”,灯泡L2上标有“20Ω 0.2A”。将它们并联接在某电源两端,在不损坏灯泡的情况下,恰使其中的一只小灯泡正常发光。求:

  (2) 容易出错:I=I1+I2=0.1+0.2=0.3A(把额定电流和实际电流搞混了)

  有的同学在计算时由于单位不统一,或者不会选择合适的单位,使计算很繁锁还容易出错。

  电功的单位有两个,一个是国际单位:焦耳;还有一个大单位:千瓦时(又叫度)

  ①都用国际单位P→瓦(w);W→焦(J);t→秒;U→伏(V);I→安(A);R→欧姆(Ώ)

  (2) 若家用电能表上标有“3000r/ KWh”的字样,则在这段时间内电能表的转盘转过了多少转?

  (3) 若这些热量有30%被2.5千克、30℃的水吸收,在1标准大气压下,水温升高到多少℃?[水的比热是4.2×103焦/(千克·℃)](3为立方)

  (2) 转数n=0.25*3000=750转(注意:电能表上标有“3000r/ KWh”的字样,故算转数功的单位应该用KWh)

  (3) 节点法(把开关、电流表看成导线,导线无论多长,都相当于一个节点)

  (4) 含有电表的――“开除电表法”(电流表相当于短路即用导线直接连接电流表两端,电压表相当于断路去掉)

  注意:恢复电流表很容易,看它原来在哪一支路或干路上直接画出,而恢复电压表有点困难,关键看它是直接加在哪个用电器的两端(中间不能是用电器再串有电源),即是测该用电器的电压,电压表直接和它并联。

  例1 请你画出如图一所示的电路的等效电路图,并说明电流表和电压表的作用。

  (3) 等效看懂图 根据电流路径,电流由电源正极出发经过D点和R1来到A点,电流在A点分开两路,一路通过R2到达B点,另一路通过R3到达B点,两路在B点汇合到达电源负极形成回路。画出简单易看的电路图(如图一1)。由此可知R2、R3是并联,然后再与R1串联。

  (4) 恢复明职责电流表电压表复位。由电路图一可知C、A两点之间用导线连接在一起可看作同一点,秒速牛牛手机官网电压表的两个接线柱分别连接D点和A点,所以电压表是测量R1两端的电压。电流通过A点分开两路,一路经过电流表后,再经过R3到达B点,所以电流表是测量通过R3的电流强度(如图一2)。

  由上面例子,可看出分析电路的重要性。在复习中应特别强调分析电路,画等效电路图的必要性,使学生掌握这个基本技能。并能养成遇到电学问题,先画出电路图。遇到电路图先分析电路的好习惯。

  2.分析开关闭合断开(断路和短路)引起的电路变化(抓住状态,画出等效图)

  例2 在图所示的电路中,电源两端的电压为6V并保持不变,R1、R2为两个相同阻值的电阻,开关S1闭合后,下列说法中正确的是(A)

  变化电路主要是通过开关或滑动变阻器的改变来引起电路变化的。电路中有多个开关,通过开关闭合和断开的状态变化,往往会使各用电器的连接关系发生变化,而滑动变阻器则通过滑片来改变其连入电路的有效电阻,从而使电路中的各电器的电压、电流、电功率等数值发生变化(也有改变电路结构的)。

  3. 一般电源的电压是不变的,由总电压(电源电压)不变,得出总电流的变化情况。

  4. 根据电路特点以及题意,由欧姆定律来判断部分电路电流,电压,电功率的变化。

  当开关处在不同状态时,由于断路和短路,接入电路中的用电器,及其用电器之间的连接方式一般要发生变化,因此首先要在原电路的基础上画出各种情况下的实际等效电路。画图时注意应用串并联知识、去除电表再还原法、局部短路法等知识的应用。

  滑动变阻器连入电路中的有效电阻发生变化了,或是引起电路结构的变化,或是引起电路中电压、电流、电功率的变化。有关滑动变阻器的此类型问题,解题关键是:

  ⑵弄清物理量是否变化,一般来说,电源的电压,定值电阻的阻值是不变,其它的物理量都是可变化的;

  例1 如图8所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表和电压表的示数变化情况是[B ]

  例2如图所示当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P在B端时,电压表的示数为9V,电流表的示数为0.15A;滑片在中点C时电压表的示数为6V。

  解解题思路:利用不变量(如电源的电压、定值电阻)列方程,两个未知数,列两个方程求解。

  (1)滑动变阻器的滑片P在B端时,这个时候滑动变阻器连入电路中为最大阻值。

  (3)由P=U2/R知,U一定,R最小,则P最大,而P在A处时R2最小此时R=R1=60

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