初中物理競賽解題技巧概述
每個節點之間連接一個2Ω電阻。在該電路中,任意兩個節點之間施加10V電壓。求出電路中每個分支的電流以及電流消耗的總功率。(畫出電路圖)
解答:電路有8個節點,每兩個節點之間用相同阻值的電阻連接,因此電路支路較多,顯得電路復雜。因此本題第一個考點是畫電路圖。根據題目要求,對于每個節點,它們都以完全相同的結構方式與外電路連接。如果將這8個節點均等地分成一個軸對稱的圓環,然后圓環上每個點依次與其余7個點連接,則電路結構圖如圖6(A)所示。根據題目要求,在任意兩個節點之間加電源。假設電源加在A、B兩點之間初中物理競賽技巧,也就是圖6(A)中的1、2點之間。此時,其余6個節點以完全相同的結構方式連接到A、B端,因此這6個節點到電源兩端的電位相等。我們知道等位點之間沒有電流流過,因此可以去掉等位點之間接的2Ω電阻,最終可以得到如圖6(b)所示的等效電路。
因為:1/R AB = 1/R12 + (1/2R) × 6 = (4/R)。
則:R AB = 0.5Ω。
流過R12的電流為(U AB/R12)= 5A。
流過其余6個節點的電流為(U AB/2R)= 2.5A。
電路消耗的總功率為P=(U2/R AB)=200W。
2. 對稱性概念的應用
對稱性分析在電路中有著重要的應用。
在光學考試中,尤其是鏡像方面,
要重視其應用。
例5:如圖7(A)所示,兩垂直
兩面平面鏡垂直放置,相互成直角。一個沒有數字的鐘表顯示3點。A點的人看著O點。
A.我看到鐘是九點鐘;
B. 我看到鐘是三點鐘;
C.可以看到時鐘留學之路,但是指針不在正確的位置;
D. 根本看不到時鐘。
解答:平面鏡中的成像遵循物像左右對稱的規律。如圖7(b)所示,S1是鐘表S在鏡面M1上成像的圖像,成像為9點鐘方向的鐘表。此時S1在鏡面M2的前方初中物理競賽技巧,因此S1在鏡面M2的后方仍會成像為S2。當A點的人看向O點時,看到的是3點鐘方向的鐘表。
例6:一個光學系統如圖8(A)所示,其中A為物平面,垂直于光軸,L為凸透鏡,M為與光軸成45°角的平面鏡。經平面鏡反射后,像平面P垂直于光軸。圖8(b)為同一光學系統的實物圖。假設A平面上物體為“上”字,在像平面P上可得到物體的清晰圖像。試畫出圖8(b)中像平面P上圖像的形狀。
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