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[!--downpath--]熱,高中數(shù)學(xué)的另一個重點和難點。 電力的復(fù)雜估算有時會讓人很不舒服。 如何學(xué)好這部分? 下面,我將用原文詳細分析電功率變化量 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標有12V、6W、
閉合開關(guān)S后,
當(dāng)幻燈片 P 放置在 A 端時,
此時燈泡正常發(fā)光
電路消耗的總功率為___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,
則的實際功率(可選小于等于或大于)。
前四點分析及知識拓展:
電壓的流動特性與水流相似,選擇無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燈泡正常點亮,需要提供12V的額定電流; ②燈泡正常點亮?xí)r,流過燈泡的電壓必須為0.5A。 由于I=P/U=6W/12V=0.5A。 ③ 燈泡正常發(fā)光時消耗的電力為6瓦。
公式的四種變體:
①閉路歐姆定理表達式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,因為串聯(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,因為各路電流并聯(lián)電路中的通道相等;
本題分析:
第一個是空的:開關(guān)閉合,滑塊P在a處,電壓從負極開始,流經(jīng)電阻很小的電流表,再流經(jīng)燈泡,最后流入正極。 滑動變阻器未連接到電路(短路)。 此時,小燈泡正常發(fā)光,流過小燈泡的電壓正好是小燈泡的額定電壓0.5A。 此時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,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,因此流過燈泡的實際電壓大于額定電壓。 根據(jù)公式P=UI,小燈泡L1的實際功率大于9W。
例2:上圖中,電源電流保持恒定,當(dāng)滑動變阻器的滑動片P置于c處時電功率變化量 p公式,交流部分的內(nèi)阻為滑動變阻器最大值的1/3。 此時電流表示為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! 首先弄清楚誰是串聯(lián)誰是并聯(lián),誰是被電表測量的。 本題中,燈泡和變阻器串聯(lián),電流表測量變阻器兩端的電流。 別打擾。 一一列出相關(guān)公式,了解標題所解釋的內(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,
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。 注意不要急于通過列舉一項來估算這一點,要注意不同公式的涉及。 像這個問題,將兩個式子相除得到關(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,滑動變阻器的最大內(nèi)阻Rab為12Ω。 當(dāng)開關(guān)S1、S2同時閉合,滑塊P滑動至a端時,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U2與U1的比例為2:1; 當(dāng)開關(guān)S1閉合時,S2斷開,滑塊P滑動到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)開關(guān)S1、S2同時閉合,滑塊P滑動至a端時,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,等效電路圖如圖1所示,并聯(lián),U2=U,
從2A和12W兩個數(shù)據(jù)拉開差距!
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。
問下面第二個問題:從2:1開始! 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,
此時燈泡的實際功率
P=U燈×I=3W,加上1/9,所以燈泡的額定功率為27W。