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[!--downpath--]熱,高中數(shù)學(xué)的另一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。 電力的復(fù)雜估算有時(shí)會(huì)讓人很不舒服。 如何學(xué)好這部分? 下面,我將用原文詳細(xì)分析電功率變化量 p公式,幫助小伙伴們理清思路,從而快速解決問(wèn)題,獲得高分。
例1:如右圖所示,電源電流12V保持不變,
燈泡L標(biāo)有12V、6W、
閉合開(kāi)關(guān)S后,
當(dāng)幻燈片 P 放置在 A 端時(shí),
此時(shí)燈泡正常發(fā)光
電路消耗的總功率為_(kāi)__W。
如果幻燈片 P 放置在 b 端,
將圖中的燈泡更換為
12V,9W小燈泡L1,
則的實(shí)際功率(可選小于等于或大于)。
前四點(diǎn)分析及知識(shí)拓展:
電壓的流動(dòng)特性與水流相似,選擇無(wú)阻礙或阻力小的路線。
電流表電阻小,必須串聯(lián); 電壓表的電阻很大,必須并聯(lián)。
3、12V和6W代表三種含義:①燈泡正常點(diǎn)亮,需要提供12V的額定電流; ②燈泡正常點(diǎn)亮?xí)r,流過(guò)燈泡的電壓必須為0.5A。 由于I=P/U=6W/12V=0.5A。 ③ 燈泡正常發(fā)光時(shí)消耗的電力為6瓦。
公式的四種變體:
①閉路歐姆定理表達(dá)式U=IR變量行為R=U/I。
②電功率的定義為P=UI,變量行為為I=P/U。 將 I=P/U 代入 R=U/I,得到,
R=U平方/P。
③ 由P=UI和歐姆定理U=IR,可推導(dǎo)出:P=I平方·R,該公式適用于串聯(lián)電路中相關(guān)電功率的估計(jì),因?yàn)榇?lián)電路中的電流相等到處;
④ 由 P=UI 和歐姆定理 U=IR 的變體 I=U/R 可以推導(dǎo)出:P=U 平方/R,該公式適用于并聯(lián)電路中相關(guān)電功率的估算,因?yàn)楦髀冯娏鞑⒙?lián)電路中的通道相等;
本題分析:
第一個(gè)是空的:開(kāi)關(guān)閉合,滑塊P在a處,電壓從負(fù)極開(kāi)始,流經(jīng)電阻很小的電流表,再流經(jīng)燈泡,最后流入正極。 滑動(dòng)變阻器未連接到電路(短路)。 此時(shí),小燈泡正常發(fā)光,流過(guò)小燈泡的電壓正好是小燈泡的額定電壓0.5A。 此時(shí)電路消耗的總功率為支路電壓除以總電流,
即,P=UI=12V·0.5A=6W。
第二空:當(dāng)滑塊P置于b端時(shí),燈泡與變阻器形成串聯(lián)電路,電壓串聯(lián)分壓! 串聯(lián)的兩個(gè)電阻按內(nèi)阻之比分擔(dān)總電流12V,因此燈泡小于12V。 串聯(lián)電路的電壓等于總電流÷總內(nèi)阻,因此流過(guò)燈泡的實(shí)際電壓大于額定電壓。 根據(jù)公式P=UI,小燈泡L1的實(shí)際功率大于9W。
例2:上圖中,電源電流保持恒定,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P置于c處時(shí)電功率變化量 p公式,交流部分的內(nèi)阻為滑動(dòng)變阻器最大值的1/3。 此時(shí)電流表示為6V,燈泡L消耗的功率為12W。 如果將變阻器的滑動(dòng)片P放在b端子上,則電流指示數(shù)為9V。 求燈泡L的電阻值。
分析:先畫等效電路圖! 首先弄清楚誰(shuí)是串聯(lián)誰(shuí)是并聯(lián),誰(shuí)是被電表測(cè)量的。 本題中,燈泡和變阻器串聯(lián),電流表測(cè)量變阻器兩端的電流。 別打擾。 一一列出相關(guān)公式,了解標(biāo)題所解釋的內(nèi)容及其含義。
解釋:假設(shè)電源電流為U,滑動(dòng)變阻器總內(nèi)阻為3R,燈泡內(nèi)阻為R1。 當(dāng)劃線片P位于c處時(shí),
③÷① 得:R=R1,
將R=R1代入①可得:
U=12V,
將U=12V代入②,可得:
R1=3Ω。
解后感想:解數(shù)學(xué)題,要注意什么? 先建立相關(guān)的數(shù)學(xué)量,然后枚舉所有的公式。 注意不要急于通過(guò)列舉一項(xiàng)來(lái)估算這一點(diǎn),要注意不同公式的涉及。 像這個(gè)問(wèn)題,將兩個(gè)式子相除得到關(guān)系式R=R1后,不難發(fā)現(xiàn),再代入①或③,即可得到電流U=12V。 剛剛從①或③??解出的數(shù)據(jù)不能再用,代入①或③! 代入②!
例3:如圖所示,電源電流保持不變,滑動(dòng)變阻器的最大內(nèi)阻Rab為12Ω。 當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2同時(shí)閉合,滑塊P滑動(dòng)至a端時(shí),電壓表讀數(shù)為2A,內(nèi)阻R0的電功率為12W,電流表讀數(shù)為U2,此時(shí)U2與U1的比例為2:1; 當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí),S2斷開(kāi),滑塊P滑動(dòng)到b端,電流表示為U1,燈L消耗的功率為其額定功率的1/9。 求:
(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2同時(shí)閉合,滑塊P滑動(dòng)至a端時(shí),電流表顯示數(shù)字;
(2)燈的額定功率L。
分析:當(dāng)所有按鍵閉合且P在a處時(shí),等效電路圖如圖1所示,并聯(lián),U2=U,
從2A和12W兩個(gè)數(shù)據(jù)拉開(kāi)差距!
它們互為倒數(shù),乘以2,只能為1,所以U=12V,R0=12Ω。 避免求解二次方程。
問(wèn)下面第二個(gè)問(wèn)題:從2:1開(kāi)始! 因此U1=U/2=6V,如圖2所示,電壓串聯(lián)分壓,總電流為12V,所以U燈=U-U1=6V。 串聯(lián)電路中的電壓到處相同,
I=U1/拉布
=6V/12Ω=0.5A,
此時(shí)燈泡的實(shí)際功率
P=U燈×I=3W,加上1/9,所以燈泡的額定功率為27W。