高考試卷中微積分內(nèi)容約占40%,可見微積分在高考中的地位和實(shí)際學(xué)習(xí)的難度。 在十大關(guān)鍵數(shù)學(xué)知識(shí)中,電就占了三門:電壓定理、歐姆定理、電功率。 怎樣才能更好的掌握熱科學(xué)部分呢? 下面化學(xué)先生就給大家分享一些方法和方法。
一。 《伏安法測量內(nèi)阻與歐姆定律》專題
伏安法測量電阻是小學(xué)數(shù)學(xué)中的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)。 就像“測量小燈泡的功率”一樣,它幾乎濃縮了小學(xué)熱科學(xué)的所有關(guān)鍵知識(shí)。 如串聯(lián)電路的電壓和電壓特性、電壓表和電壓表的使用和讀數(shù)、熱實(shí)驗(yàn)的操作步驟、實(shí)驗(yàn)故障、滑動(dòng)變阻器的使用、歐姆定理、內(nèi)阻的估算、表格的設(shè)計(jì)等。
示例:閱讀短文并回答短文后面的問題。
在“探究電壓和電流對內(nèi)阻的關(guān)系”的過程中,有朋友做出了如下推測:
猜測A:內(nèi)阻兩端施加的電流越大,通過電壓越小;
推測B:內(nèi)阻兩端施加的電流越大,通過電壓越大;
推測C:施加到內(nèi)阻兩端的電流減小,通過電壓保持不變。
為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,小明使用了定值內(nèi)阻和恒流電源,以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備
材料、電路設(shè)計(jì),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求測量相關(guān)數(shù)學(xué)量。
(1)為了完成實(shí)驗(yàn),所需的檢測儀器是,。
(2) 表中為小明在實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù),其中R為定值內(nèi)阻,阻值分別為20Ω、10Ω、5Ω,U為電阻R兩端的電流,I為通過內(nèi)阻R的電壓。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
電阻/Ω
紫外線
電流/電流
0.05
R=20Ω
0.1
0.15
0.1
R=10Ω
0.2
0.3
0.2
R=5Ω
0.4
0.6
通過對實(shí)驗(yàn)序號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較,可以看出推測是正確的(填寫“A”、“B”或“C”)。
(3)通過對以上數(shù)據(jù)的分析比較,你也發(fā)現(xiàn)了。
答:(1)電壓表; 電表;
(2) 1、2、3或4、5、6或7、8、9; B;
(3)電流相同時(shí),內(nèi)阻越大,電壓越低。
二、測量小燈泡的功率
“測量小燈泡的功率”這道題之所以成為高考熱點(diǎn),是因?yàn)樾W(xué)熱學(xué)的關(guān)鍵知識(shí)幾乎都集中在這道題上。 如串聯(lián)電路的電壓電壓特性、電壓表和電壓表的使用和讀數(shù)、熱實(shí)驗(yàn)的操作步驟、實(shí)驗(yàn)故障、滑動(dòng)變阻器的使用、歐姆定理、電功率的估算、電源的合理選擇、餐桌設(shè)計(jì)等
例:在測量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中(所用燈泡的額定電流為U0=3.8V):
(1)王強(qiáng)團(tuán)隊(duì)采用了如圖1所示的方案,這些檢測方法被稱為; 檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合后,無論滑塊P怎么接,燈都不亮,電壓指示仍為0,電流指示為6V左右,電路中的故障可能是:; 排除故障后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,直至電流表顯示3.8V。 此時(shí)電壓指示如圖2所示,小燈泡的額定功率為;
(2)姚遠(yuǎn)課題組設(shè)計(jì)了另一種實(shí)驗(yàn)方案(電源電流未知,內(nèi)阻R的阻值已知):
實(shí)驗(yàn)步驟:
①電路如圖3所示,請按電路圖與圖4中的劃線連接;
②將開關(guān)S旋至位置1,將滑塊P連接至任意位置,讀出電壓指示數(shù)I1;
③將開關(guān)S撥至位置2,滑塊P不動(dòng),讀出電壓指示數(shù)I2。
數(shù)據(jù)處理:首先計(jì)算出燈泡的電阻值RL=(請用測得的數(shù)學(xué)量來表達(dá)),然后下式
,估算燈的額定功率。
(3)他們按照這個(gè)方案進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值相差較大,原因:__。
(4)經(jīng)過仔細(xì)分析,他們覺得要準(zhǔn)確測量燈泡的額定功率,只需要把上面的步驟2改為。
答:(1)伏安法; 燈管鎢絲斷; 1.14
(2)如圖所示; (省略)
(3)鎢絲內(nèi)阻隨溫度變化,測得的R值并非正常工作條件下的內(nèi)阻
(4)將開關(guān)S撥至位置1,連接滑塊,直至電壓指示數(shù)字為
三、電路動(dòng)態(tài)分析
電路動(dòng)態(tài)分析題和電路故障分析題是中學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中的難點(diǎn)。 原因是這兩類題對中學(xué)生的能力要求較高。 電路故障分析應(yīng)建立在電路動(dòng)態(tài)分析能力的基礎(chǔ)上,電路故障分析是電路動(dòng)態(tài)分析的載體。 因此,我們將這兩類分析題整合為一個(gè)題目進(jìn)行備考,有利于提升備考效率。 在編排順序上,我們以電路的動(dòng)態(tài)分析為主線,將電路故障作為電路動(dòng)態(tài)變化的誘因。
1、串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器滑片P位置變化引起的變化
例:如圖所示,是伏安法測量內(nèi)阻的典型實(shí)驗(yàn)電路圖。 當(dāng)滑塊P向右連接時(shí),請判斷A表和V表的變化。
分析:本題中物理電學(xué)電路圖符號(hào),為了分析表達(dá)的簡單性,我們約定一組符號(hào):“→”表示電路發(fā)生變化;“→”表示電路發(fā)生變化;“→”表示電路發(fā)生變化。 “↑”表示數(shù)學(xué)量減少或電氣表示數(shù)減少; 數(shù)量減少。
P右移→R2↑→↑→I↓→A表↓。
R1不變→IR1↓→U1↓→V表↓。
(確定V表的變化也可以根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理來分析:R2↑→U2↑→U1↓→V表↓。)
2、并聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器滑塊P位置變化引起的變化
例:如圖所示物理電學(xué)電路圖符號(hào),當(dāng)滑塊P向右連接時(shí),A1表、A2表、V表會(huì)發(fā)生怎樣的變化?
分析:并聯(lián)電路兩端電流相等,與電源電流相等,因此電流表的V值保持不變。
由于并聯(lián)電路各路獨(dú)立工作,互不干擾,所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑塊P向右連接時(shí),對路R1沒有影響,因此電壓表A1的讀數(shù)保持不變。
滑塊P向右移動(dòng),R2變大,而兩端電流不變,因此電壓變小,支路中的電流也急劇減小,因此A2的顯示值也變小。
3、電路的故障導(dǎo)致電路中電學(xué)數(shù)學(xué)量的變化及故障原因分析
例1:圖中,當(dāng)鑰匙K閉合時(shí),兩個(gè)小燈泡發(fā)光,電流指示4伏。 2分鐘后,電流顯示為0,除小燈泡外其他設(shè)備連接良好。 請分析一下造成這些情況的可能原因是什么?
分析:當(dāng)前顯示數(shù)字為0,原因有以下三個(gè): 1、電流表連接不正確或電流表損壞; 2、小燈L2漏電; 3、小燈L1壞。 起初,電流表顯示數(shù)字,表明原因1不存在。 所以還有兩種情況是可能的。
答案是:小燈L2漏電; 小燈L1壞了。
例2:如圖所示電路中,電源電流恒定。 關(guān)閉電鑰匙K后,燈L1、L2均發(fā)光。 一段時(shí)間后,其中一盞燈突然熄滅,但電壓表和電壓表的讀數(shù)保持不變,造成這種現(xiàn)象的原因可能是( )
(A) 燈 L1 漏電 (B) 燈 L2 漏電 (C) 燈 L1 開路 (D) 燈 L2 開路
分析:可采用排除法。 如果小燈L2漏電,則電流指示數(shù)變小,電流指示數(shù)變大; 若小燈L2斷開,則電壓指示數(shù)變?yōu)?; 表示的數(shù)量保持不變,并且只有當(dāng)小燈L1斷開時(shí)才可能。 本題正確答案是C。
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