高三物理串聯(lián)電路的知識(shí)點(diǎn)包括:
1. 串聯(lián)電路的定義:用電器首尾依次連接在電路中,電流的路徑只有一條,任何一處開(kāi)路都會(huì)出現(xiàn)斷路。
2. 串聯(lián)電路的特點(diǎn):
1)電流:只有一條電流路徑,各用電器相互影響。因此,整個(gè)電路中各處的電流都相等。
2)電壓:開(kāi)關(guān)和第一個(gè)用電器短路,電壓表測(cè)量其余用電器的電壓之和(略小于電源電壓)。
3)電阻:電路中各用電器的電阻之和等于電源總電阻。
此外,串聯(lián)電路的等效電阻等于各電阻之和;串聯(lián)電路的總功率等于各用電器功率之和;串聯(lián)電路的等效電源電動(dòng)勢(shì)等于各電源的電動(dòng)勢(shì)之和。
以上就是高三物理串聯(lián)電路的一些知識(shí)點(diǎn),如果需要更多信息,可以請(qǐng)教老師或查閱相關(guān)書(shū)籍。
題目:有一個(gè)電源(電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r)、一個(gè)燈泡(阻值為R)、一個(gè)電動(dòng)機(jī)(阻值為R’)和一塊電流表(內(nèi)阻為Rg)。現(xiàn)在要求燈泡和電動(dòng)機(jī)都能正常工作,且整個(gè)電路的效率最大。求電路中的電流和電源的輸出功率。
知識(shí)點(diǎn):
1. 串聯(lián)電路中各電阻的電流相等。
2. 電源的輸出功率等于外電路功率與內(nèi)阻功率之和。
解析:
首先,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),電路中的電流I等于電源電動(dòng)勢(shì)E除以總電阻R1 = R + Rg + R’ + R,即I = E/(R + Rg + R’ + R)。
燈泡正常工作,其功率為P1 = I2R,其中R為燈泡電阻。電動(dòng)機(jī)正常工作,其功率為P2 = I2R’,其中R’為電動(dòng)機(jī)電阻。由于燈泡和電動(dòng)機(jī)都能正常工作,所以他們的功率之和必須等于電源的輸出功率。
電源的輸出功率P = I(E - IRg - IR’),其中Rg為電流表的內(nèi)阻。為了使整個(gè)電路的效率最大,我們需要讓內(nèi)阻消耗的功率最小,即讓IRg最小。因此,我們需要讓Rg = R’時(shí),IRg最小。
將上述信息帶入P = I(E - IRg - IR’)中,得到P = E(R - R’)。為了使燈泡和電動(dòng)機(jī)都能正常工作,我們需要保證P > 0,即R > R’。
因此,當(dāng)R = R’時(shí),整個(gè)電路的效率最大。此時(shí),電源的輸出功率為P = E2(R’ + Rg)2/[(R + Rg)2 + 4(R’ - R)2],電流I = E/(R + R’)。
總結(jié):當(dāng)電源、燈泡、電動(dòng)機(jī)和電流表串聯(lián)時(shí),為了使整個(gè)電路的效率最大,燈泡和電動(dòng)機(jī)的電阻必須相等。此時(shí),電源的輸出功率和電流都可以通過(guò)上述公式計(jì)算得出。
希望這個(gè)例子能夠幫助你更好地理解和掌握串聯(lián)電路的知識(shí)點(diǎn)!