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由編輯
電一直是整個初中物理學習的難點和重點。 很多同學在看到復雜的電氣問題時,都會不自覺地感到困惑,不知道如何下手。 今天小編整理了電力綜合題的難易點。 錯誤分析,也就是說,如果你看懂了這篇文章,電基本上不是問題!
1、明確“短路”的概念
教材中只給出了“整體短路”的概念。 “一根導線不經過電器而直接連接到電源兩極的電路稱為短路。”
綜合電氣問題中經常出現局部短路問題。 如果某種電器(或電路的一部分)用電線首尾相連,就會形成局部短路。
局部短路僅導致電器停止工作,但不會損壞電器,因此是允許的。 由于其充滿變化,成為電氣問題的難點。 局部短路的概念比較抽象,可以通過實驗來克服這個困難。
實驗原理如圖1所示,開關S閉合前,兩個燈都亮(較暗); 關閉后,L1不亮,但L2仍然發光(更亮)。
為了幫助大家理解,L1可以比喻為“電阻”,而開關S的局部短路通道可以比喻為“無電阻”。 電流只會“無阻力流動”,而不會“有阻力流動”。 即L1短路不工作,導線中有電流流過。
2. 識別串并聯電路
串并聯的識別方法有三種:電流法; 等效電路法; 以及桌子的拆卸方法。
⑴電流法:從電源正極開始,順著電流流動的方向,看電流路徑上是否有分支。 如果有,則分支并聯(分支前后各有兩個節點)。 如果當前路徑只有一根線(無分支點),則組件串聯。 這種方法很容易讓學生接受。
⑵節點法:沒有電器的情況下,無論電線多長,都相當于一個節點。 觀察每個電器兩端的端點,以確定其在電路中的位置。 圖2和圖3是各電阻連接情況的分析。
如上圖2所示,每個A點連接到電源正極,每個B點連接到電源負極,可以簡化為圖3。在圖3中,并聯R1、R2、R3的關系很明顯。
⑶儀表拆除法:由于電壓表的內阻很大,當它并聯在電路中時,流過它的電流很小,可以忽略不計。 因此,去掉電路中的電壓表不會影響電路結構,電壓表所在的位置可視為開路。
電流表的內阻很小,串聯在電路中幾乎不會影響電路的電流強度。 因此,在電路分析中,可以將電流表看成一根導線,可以將其拆下,改為導線。
3、串并聯電路中總電阻的變化特性
1、無論兩個電阻串聯還是并聯,如果其中一個電阻增大,則總電阻增大。
原因:串聯時,R=R1+R2。 如果R1增加,則R增加;
并聯時,1/R=1/R1+1/R2。 如果 R1 增加且 1/R1 減少,則 1/R 減少,因此 R 增加。
2、多個電阻并聯時,總電阻小于任何一個電阻的阻值。
并聯時,1/R=1/R1+1/R2
因為 1/R>1/R1,1/R>1/R2
所以R<R1,R<R2
4. 理解歐姆定律
歐姆定律:導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。 即I=U/R。
注意:(1)這三個量必須同時出現,且針對同一電阻(或同一電路)。 這就是一一對應。
(2)注意不變量和變量:當R恒定時,I與U成正比。當U恒定時,I與R成反比。
(3)變形公式R=U/I的理解:R可以由U/I的比值計算出來,但R的大小并不是由U/I決定的。 R的大小由公式R=ρL/S的因素決定。
例如,關于歐姆定律公式I=U/R的理解,下列說法錯誤的是(D)
A.對于某種導體,導體中的電流與其兩端的電壓成正比。
B、相同電壓條件下,不同導體中的電流與導體的電阻成反比
C.導體中的電流與導體兩端的電壓及其電阻有關
D、公式R=U/I表明電阻與電壓成正比,與電流成反比。
5、電路中R1、R2串并聯公式
1.串聯分壓器
(1) I=I1=I2
(2)U=U1+U2
(3)R=R1+R2
(4)各種量之間的比例關系:系列比例
(表示各量之比與電阻之比成正比關系,可由電流相等推導出來)
2.并聯分流
(1)I=I1+I2
(2)U=U1=U2
(3)1/R=1/R1+1/R2或R=R1R2/(R1+R2)
(4)各量之間的比例關系: 和 成反比
(表示各量之比與電阻之比成反比關系,可以用等電壓推導出來)
6、燈泡電壓、功率
關于燈泡的額定電壓、額定功率和實際電壓、實際功率的問題。
燈泡銘牌上標注的“”是燈泡的額定電壓和額定功率。
額定電壓(U0) 額定功率(P0)
實際電壓(U) 實際功率(P)
對于某種電器來說,只有一個額定電壓和額定功率。
對于某種電器,可能有多種實際電壓和實際功率。
當U>U0時,則P>P0; 光線很亮,很容易燒壞。
當U<U0時,則P<P0; 光線很暗,
當U=U0時,則P=P0; 正常發光。
例1:“220V 100W”燈泡正常工作時的電流是多少? 如果這個燈泡接在110V電源上,燈泡的實際電功率是多少? 運行10分鐘消耗多少電量? 1度電可以讓它工作多少小時? ?
示例2:“6v 3w”和“6v 1w”燈串聯到電路中。 如果讓其中一個燈泡正常發光,電路兩端的電壓應該是多少? (燈絲電阻不隨溫度變化)
解決方案:初學者最容易犯的錯誤是:6v+6v=12V
正確的解決方法:“并聯時看電壓,串聯時看電流。
串聯電流小,關聯電壓小”
I1=P1/U1=1A R1=U1/I1=6Ω
I2= P2/U2=0.5A R2= U2/I2 =12Ω
R= R1+R2=18
U=I小R=0.5A*18Ω=9V
例3:燈泡L1標注“80Ω0.1A”,燈泡L2標注“20Ω0.2A”。 將它們并聯到電源兩端,這樣其中一個小燈泡就能正常發光,而不會損壞燈泡。 求:
(1) 電源電壓是多少?
(2) 此時主電路電流是多少?
解決方案:解題思路,看并聯小電壓
(1)U1=80*0.1=8V
U2=20*0.2=4VU2<U1
因此:U=U2=4V
(2)容易出錯:I=I1+I2=0.1+0.2=0.3A(混淆了額定電流和實際電流)
正確答案:I=U/RU=4V
R=R1R2/(R1+R2)=80*20/(80+20)=16歐元
因此I=4/16=0.25A
7. 電力和電力裝置的問題
有些學生在計算時沒有統一的單位或沒有選擇合適的單位,導致計算非常復雜且容易出錯。
電功率有兩種單位,一種是國際單位:焦耳;一種是國際單位:焦耳;一種是國際單位:焦耳。 還有另一個大單位:千瓦時(也稱為度)
1度=1千瓦時=3.6X106焦耳(6的次方)
電功率也有兩種單位:W、KW 1KW=1000W
W=UIt =I2Rt =U2t/R=Pt
P=W/t=UI=I2R=U2/R(2為平方)
計算時單位必須統一:
① 均采用國際單位:P→瓦(w); W→焦耳(J); t→第二; U→伏特(V); I→安培(A); R→歐姆(?)
② 若W以千瓦時表示,t以小時表示,則P的單位為千瓦。
例1:“220V 1000W”電加熱器在額定電壓下通電15分鐘。
(1) 產生多少焦耳的熱量?
(2)如果家用電能表標有“3000r/KWh”,在此期間電能表轉盤轉了多少圈?
(3) 如果 30°C 的 2.5 千克水吸收了 30% 的熱量初中物理電學實驗題,那么在 1 個標準大氣壓下,水溫會升至多高? [水的比熱為4.2×103 J/(kg·℃)](3為立方)
解:(1)Q put=Pt=1000*15*60=
(2)轉數n=0.25*3000=750轉(注:電能表標注“3000r/KWh”,因此計算轉數的單位應為KWh)
(3)Q吸=30%*Q放=0.3*=
且Q吸=cm(t2-t1)
=4.2×103*2.5*(t2-30℃)
t2=55.7℃
8.如何畫等效電路圖
(1)特性法(根據串并聯電路的特性)
(2)電流流動法(電流有支路,有支路的部分并聯,無支路的部分串聯)
(3)節點法(把開關、電流表想象成電線,無論電線多長,都相當于一個節點)
(4)含有電表——《拆除電表的方法》(電流表相當于短路,即直接用導線連接電流表兩端,電壓表相當于拆除開路)電路)
1. 識別含有電表的電路的技巧 - (石灰)
兩張表先被“炒”了,相當于看懂了圖。
復職結果即時公布
注意:恢復電流表很容易。 直接畫出來就可以看到原來在哪條支路或者主干道上。 不過,恢復電壓表有點困難。 關鍵是看兩端直接加的是哪個電器(中間不能有電器)。 有電源),即測量用電器的電壓初中物理電學實驗題,直接將電壓表并聯在其上。
例1 請畫出圖1所示電路的等效電路圖,并說明電流表和電壓表的功能。
解法:(1)先將兩米消去。 電流表被視為導體,電壓表被視為開路。
(2) 標記電路圖中的節點A、B、C、D。
(3) 等效理解圖 根據電流路徑,電流從電源正極開始,經過D點、R1到A點。電流在A點分流為兩路,一路經過R2到A點。 B點,另一條路徑經過R3到B點。兩條路徑在B點匯合,到達電源負極,形成回路。 畫出簡單易懂的電路圖(圖1)。 可以看出,R2和R3并聯,然后與R1串聯。
(4)恢復亮工作電流表和電壓表。 從電路圖1中我們可以看出,C點和A點用導線連接在一起,可以看作是同一點。 電壓表兩端分別接D點和A點物理資源網,因此電壓表測量R1兩端的電壓。 電流經過A點分成兩路,一路經過電流表,然后經過R3到達B點,因此電流表測量經過R3的電流強度(圖1-2)。
從上面的例子,我們可以看出分析電路的重要性。 復習時要特別強調分析電路和繪制等效電路圖的必要性,使學生掌握這項基本技能。 并且能夠養成遇到電氣問題時先畫電路圖的習慣。 遇到電路圖先分析電路是一個好習慣。
2、分析開關閉合斷開(開路、短路)引起的電路變化(掌握狀態并畫出等效圖)
例2 如圖所示電路中,電源兩端電壓為6V,保持不變。 R1和R2是兩個阻值相同的電阻。 開關S1閉合后,下列說法正確的是(A)
A。 當開關S2關斷時,R1兩端電壓為3V
B、當開關S2斷開時,R1兩端電壓為6V
C。 當開關S2閉合時,R1兩端電壓為3V
D. 當開關S2閉合時,R2兩端電壓為6V
3、滑動變阻器引起的電路變化
例3 如下圖所示,當滑動變阻器的滑塊向右滑動時,各儀表的指示如何變化?
思路:部分電阻變化-整體電阻變化-整體電流變化-部分電流(電壓)變化
例4 在如圖所示電路中,當滑塊P向左(D)滑動時
A.電壓指示數字變大,燈變暗。
B.電壓指示數字變大,燈變亮
C、電壓指示減小,燈光變暗
D. 電流值增大,燈變亮(注意分析此題時,以燈上的電壓作為電壓變化的參考,因為燈泡的電阻保持不變)
摘要:電路辨識
1、與電表“等值解雇”
2、如果有開關,要注意打開和關閉的狀態。
3.觀察是否有滑動變阻器的變化
4.關鍵是畫等效電路圖
9.“電路變化”的分析與計算
改變電路主要是通過改變開關或滑動變阻器引起電路改變。 電路中有多個開關。 開關閉合和斷開的狀態變化往往會改變電器之間的連接關系。 滑動變阻器通過滑動片改變與電路連接的有效電阻,從而使電路中各種用電器的電壓、電流、電功率等值發生變化(電路結構也發生變化)。
分析電路變化的方法一般可分為四個步驟:
1. 首先手動更改電阻。
2、根據串聯、并聯電路的特點,看電阻的變化。
3、一般情況下,電源電壓是恒定的。 從恒定電壓(電源電壓)可以得到總電流的變化。
4、根據電路的特點和題意,用歐姆定律判斷一些電路的電流、電壓、電功率的變化。
1、開關的接通和斷開引起電路的變化。
當開關處于不同狀態時,由于斷路和短路,電路所連接的電器以及電器之間的連接方式一般都會發生變化。 因此,我們首先要在原電路的基礎上畫出各種情況下的圖。 實際等效電路。 畫圖時要注意串并聯知識的應用、拆表和恢復表的方法、局部短路的方法。
實施例1如圖5所示
電路中,電源電壓保持4伏,L1的電阻為4歐姆,L2和L3的電阻均為16歐姆。
求: ⑴ 當S1和S2均斷開時,電流表和電壓表的讀數是多少?
⑵當S1、S2同時導通時,整個電路消耗的電功率。
例題分析:題中兩種情況,當開關閉合或斷開時,電路結構發生變化,可以修改電路,如圖6所示。
2 滑動變阻器變化問題
連接到電路中的滑動變阻器的有效電阻發生變化,可能會引起電路結構的變化,或者引起電路中電壓、電流或電功率的變化。 對于滑動變阻器的此類問題,解決問題的關鍵是:
⑴了解滑動變阻器的原理。 滑塊滑動時,阻力是變大還是變小?
⑵ 觀察物理量是否發生變化。 一般來說,電源的電壓和定值電阻的阻值保持不變,其他物理量是變化的;
⑶ 找出電壓表讀數所讀到的電器兩端的電壓;
⑷ 反復運用串并聯電路中各種量的公式和歐姆定律求解,注意一一對應。
例1 在圖8所示電路中,電源電壓保持不變。 當滑動變阻器的滑塊向右滑動時,電流表和電壓表的指示變化為[B]
A、電流表、電壓表指示變大;
B、電流表、電壓表指示變小;
C、電流指示數變小,電壓指示數變大;
D、電流指示數變大,電壓指示數變小。
實施例2 如圖所示,當開關S閉合,滑動變阻器滑塊P位于B端時,電壓表指示9V,電流表指示0.15A; 當滑塊處于中點C時,電壓表指示數字為6V。
求:(1)滑動變阻器R2的最大阻值; (2)電源的電壓和R1的阻值。 (3)電路的最大功率P
解題思路:利用不變量(如電源的電壓、定值電阻)建立方程,兩個未知數,組成兩個方程來求解。
從題意可知,R1和R2是串聯的。 電流表測量總電流,電壓表測量R2 的電壓。
(1)當滑動壓敏電阻的滑動片P位于B端子時,此時與電路連接的滑動壓敏電阻的阻值最大。
R2最大值=U2/I=9v/0.15A=60歐姆
(2) P 位于 C 處:RAC=1/2R2 =30 歐姆
R=R1+RAC=R1+30
U=IR=UAC/RAC(R1+30)=6/30(R1+30)①
P在B處:R=R1+RAB=R1+60
U=IR=0.15(R1+60)=0.15(R1+60)②
解方程①②可得:U=18VR1=60歐姆
(3) 由P=U2/R可知,U不變且R最小,則P最大,當P在A處時,R2最小。 此時R=R1=60
Pmax=U2/R=18×18/60=5.4W
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圖| 網絡
編輯| 李靜
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