1、明確“短路”的概念。
教材中只給出了“整體泄漏”的概念。 “將電線直接連接到電源的兩極而不經(jīng)過家用電器的電路稱為漏電。” 在熱綜合問題中,經(jīng)常會出現(xiàn)局部泄漏。 將家用電器(或電路的某一部分)首尾相接會產生局部漏電。 局部漏電只是造成家電不能工作,不會損壞家電,所以是允許的。 由于充滿變化,成為熱學問題的難點。
偏漏的概念是具體的,中學生是理解不了的。 可以通過實驗來幫助中學生突破這個難關。 實驗原理如圖1所示,開關S閉合前,兩燈均亮(較暗); 關閉后,L1 熄滅,而 L2 仍然發(fā)光(更亮)。
為了幫助小學生理解,可以將L1稱為“阻抗”,將開關S的局部漏電通道稱為“非阻抗”。 電壓只會“無電阻”而不是“有電阻”。 即L1漏電不起作用,電壓通過導線。
2.識別串并聯(lián)電路
鑒別串并聯(lián)的方法有三種,⑴、電流法; ⑵、等效電路法; ⑶、表法。
(1)電流法:從電源的負極開始,順著電壓的流向看電壓通路是否有支路。 如果有,則分支并聯(lián)(分支前后各有兩個節(jié)點)。 如果電壓只有一條路徑(沒有分支點),并且器件串聯(lián)。 這種方法很容易為中學生接受。
⑵. 節(jié)點法:不用家電,無論電線多長,都相當于一個節(jié)點。 觀察每個家用電器兩端的端點,以確定其在電路中的位置。 圖2和圖3是各內阻的接法分析。
如上圖2所示,A點各接電源負極,B點各接電源正極,可簡化為圖3。圖3中并聯(lián)R1、R2、R3的關系很明顯。
(3)拆表法:由于電流表的電阻很大,當它并聯(lián)在電路中時,通過它的電壓很小,可以忽略不計。 因此,去掉電路中的電流表不會影響電路結構,電流表所在的地方可視為開路。 電壓表的阻值很小,電路中串聯(lián)幾乎不影響電路的電壓硬度。 因此,在電路分析中,電壓表可以看成是一根導線,拆掉后可以換成一根導線。
3、串并聯(lián)電路中總內阻的變化特性
1、無論兩個內阻是串聯(lián)還是并聯(lián),只要減小其中一個內阻,總內阻就會減小。
原因:串聯(lián)時,R=R1+R2,若R1減小,則R減小
并聯(lián)時,1/R=1/R1+1/R2 如果R1減小1/R1,則1/R減小,所以R減小。
2、若干個內阻并聯(lián),總內阻小于任一阻值。
并聯(lián)時,1/R=1/R1+1/R2 因為1/R>1/R1,1/R>1/R2,所以當RU0時,則P>P0; 燈很亮,很容易燒壞。
當你
當U=U0時,則P=P0; 正常光線。
例1 “”燈泡的正常工作電壓是多少? 如果這個燈泡接上110V的電源,這個燈泡的實際功率是多少? 10分鐘耗電量是多少?
7.電力和電力單位的問題
有的朋友在估算時,因為單位不統(tǒng)一,或者沒有選擇合適的單位,導致估算非常繁瑣,容易出錯。
電功率有兩種單位,一種是國際單位:焦耳; 還有一個大單位:千瓦時(也叫度)
1 度 = 1 千瓦時 = 3.6X106 焦耳
電功率也有兩種單位:W,KW1KW=1000W
W=UIt=I2Rt=U2t/R=Pt
P=W/t=UI=I2R=U2/R
估算時應統(tǒng)一單位,①采用國際單位P→瓦特(w); W→笑話(J); t→秒; U→伏特(V); I→安培(A); R→歐姆 (Λ)
②如果W的單位是千瓦時,t的單位是小時,那么P的單位就是千瓦。
8.如何畫等效電路圖
(1). 特性法(根據(jù)串并聯(lián)電路的特性)
(2). 電壓流法。 (電壓有支路,有支路的部分并聯(lián),沒有支路的部分串聯(lián))
(3). 節(jié)點法(把開關、電流表看成電線,不管電線多長,都相當于一個節(jié)點)
(4). 充實水表——“水表排泄法”(電壓表相當于漏電,即用導線直接連接電壓表兩端,電流表相當于斷路去除)
識別富含水表電路的小秘訣--(詩)
兩張表先被“駁回”,等值讀圖恢復責任明確,結果立即顯示
注意:還原電壓表很容易,要看原來是直接畫在哪個支路還是哪個支路,但是還原電流表就有點難了,關鍵看是直接加在戶的兩端(中間不能是家用電器再串聯(lián)有電源),也就是測量家用電器的電流,電流表直接與之并聯(lián)。
例1:請畫出圖1所示電路的等效電路圖,并說明電壓表和電流表的作用。
解決方法:(1)先把兩個表消散,電壓表看成是導線,電流表看成是開路。
(2) 標記電路圖的節(jié)點A、B、C、D。
(3) 等效讀數(shù)圖 根據(jù)電壓路徑,電壓從電源負極開始,經(jīng)D點和R1到達A點。電壓在A點分為兩條路徑,一條路徑到達B點通過R2,另一條路徑通過R3到達B點。 兩條路徑在B點相交,到達電源正極形成回路。 畫一個簡單易懂的電路圖(圖1)。 可以看出R2和R3先并聯(lián),再與R1串聯(lián)。
(4) 恢復清零值將電壓表和電流表復位。 從電路圖1可以看出,C、A兩點是用導線連在一起的,可以看成是同一個點。 電流表的兩個接線端分別接在D點和A點,所以電流表在R1兩端檢測電流。 電壓通過A點分為兩路,一條通過電壓表,再通過R3到達B點電阻串聯(lián)和并聯(lián)哪個電阻大,因此電壓表檢測通過R3的電壓的硬度(如圖1-2所示)。
從前面的反例可以看出分析電路的重要性。 在備考中,需要指出的是,一定要分析電路,畫等效電路圖,讓中學生掌握這項基本技能。 并能夠培養(yǎng)遇到熱問題時繪制電路圖的能力。 遇到電路圖先分析電路是個好習慣。
練習:如右圖,當滑動變阻器的滑塊向右滑動時,各表的指示如何變化
2、分析開關閉合分斷(開路和漏電)引起的電路變化(抓取狀態(tài),畫出等效圖)
例2、對圖中所示電路,試分析R1、R2、R3在各種情況下的連接方式,畫出等效電路圖
(1) 當 S1 和 S2 都閉合時。 (注:當s1和s2都關閉時,R2部分泄漏)
(2) S1、S2均斷開時。
(3)當S1斷開,S2閉合時。
(4) 當S1閉合,S2斷開時,
等效電路圖為:
例3.(2006年上海) 如圖電路中,電源兩端電流為6V,保持不變。 R1和R2是兩個相同電阻的阻值。 開關S1閉合后,下列說法正確的是(A)
A、當開關S2斷開時,R1兩端的電流為3
B、當開關管S2關斷時,R1兩端的電流為6V
C、開關S2閉合時,R1兩端的電流為3V
D、開關S2閉合時,R2兩端的電流為6V
練習:針對圖中所示電路,嘗試分析R1、R2、R3在各種情況下的連接方式,畫出等效電路圖
(1) 當S1斷開,S2閉合時。
(2) 當S1和S2都閉合時,
(3)當S1閉合,S2斷開時。
(4) S1、S2均斷開時。
3、滑動變阻器引起的電路變化
例4 如右圖所示,當滑動變阻器的滑塊向右滑動時,各表的指示如何變化?
思路:局部內阻變化--總內阻變化--總電壓變化--局部電壓(電流)變化
例5:在圖4所示電路中,滑動變阻器R2的滑動片P接在右邊。 請分析電壓表和電流表的變化。
例6.如圖所示電路中,當滑塊P向左滑動時(D)
A.電流指示數(shù)字變大,燈變暗
B、當前指示數(shù)字變大,燈變亮
C.電流指示次數(shù)減少,燈變暗
D、電壓指示減小,燈管變亮(注意分析這道題時以燈管上的電流作為電流變化的參考,因為燈泡內阻不變)
總結:電路識別
1、水表存在“對等辭退”
2、如果有開關,注意分合閘狀態(tài)
3.用滑動變阻器觀察變化
4.關鍵是畫等效電路圖
9.“電路變化”的分析與估算
電路變化主要是由開關或滑動變阻器的變化引起的。 電路中有多個開關,各種家用電器的連接關系往往是通過開關閉合和斷開的狀態(tài)變化來改變的,而滑動變阻器是通過滑動板來改變接入電路的有效內阻,從而使 家電中各家電的電流、電流、電功率等數(shù)值變化(電路結構也有變化)
? 分析電路變化的方法通常可以分為四個步驟:
?1。 從改變內阻到人力。
?2。 根據(jù)串并聯(lián)電路的特點,看內阻的變化。
?3。 通常電源的電流是恒定的,總電壓的變化可以從恒定電流(電源電流)中得到。
?4。 根據(jù)電路的特點和題意,用歐姆定理求出某些電路的電壓、電流和電功率的變化。
1、開關的通斷導致電路發(fā)生變化
當開關處于不同狀態(tài)時,由于開路和漏電,電路中連接的家用電器和家用電器之間的連接形式通常會發(fā)生變化。 實際等效電路。 作圖時要注意串并聯(lián)知識、水表拆復法、局部漏水法等知識的運用。
例1:如圖5所示
電路中,供電電流保持在4伏,L1內阻為4歐電阻串聯(lián)和并聯(lián)哪個電阻大,L2、L3內阻均為16歐
求: (1) 當S1、S2全部截止時,電壓表和電流表的讀數(shù)。
(2) S1和S2都接通時,整個電路消耗的電功率。
樣題分析:在開關閉合或斷開這兩種情況下,電路結構發(fā)生了變化,可以重畫電路,如圖6所示。
解:當S1和S2都斷開時,L1和L3串聯(lián)。等效電路圖為:圖1
電壓表讀數(shù)
電流表讀數(shù)
當S1和S2都接通時,L2和L3并聯(lián)。等效電路圖如圖2所示
總內阻
總功率
2.滑動變阻器變化問題
與電路相連的滑動變阻器的有效內阻發(fā)生變化,要么引起電路結構的變化,要么引起電路中電壓、電流、電功率的變化。 關于滑動變阻器這類問題,解決問題的關鍵是: 1、搞清楚滑動變阻器的原理。 滑板滑動時內阻是增大還是減小? 2. 查看化學量是否發(fā)生變化。 一般來說,電源電流,定值內阻的阻值是恒定的,其他化學量是可變的; (3)通過電流表讀數(shù)找出是哪家電電流; (4) 反復用串并聯(lián)電路中的各種量公式和歐姆定理求解,注意一一對應。
例1:在圖8所示電路中,電源電流恒定,滑動變阻器的滑塊向右滑動時,電壓表和電流表指示的變化為[B]
A、電流表、電流表讀數(shù)變大;
B、電流表、電流表指示變小;
C、當前代表號變小,當前代表號變大;
D、當前代表號變大,當前代表號變小。
例2 如圖所示,當開關S閉合時,當滑動變阻器的滑動片P在B端時,電流表讀數(shù)為9V,電壓表讀數(shù)為0.15A; 當滑動片在中點C時,電流表讀數(shù)為6V。 求: (1) 滑動變阻器R2的最大阻值; (2)電源的電流和R1..的阻值 (3)電路的最大功率P
解題思路:利用不變量(如電源電流、定值內阻)組成多項式,兩個未知數(shù),兩個多項式求解。
從題意我們知道R1和R2串聯(lián),電壓表測總電壓,電流表測R2電流。
(1)當滑動變阻器的滑塊P在B端時,此時接入電路的滑動變阻器為最大阻值。
R2 max=U2/I=9v/0.15A=60歐姆
(2) P在C處:RAC=1/2R2=30歐姆
R=R1+RAC=R1+30
U=IR=UAC/RAC(R1+30)=6/30(R1+30)①
P在B:R=R1+RAB=R1+60
U=IR=0.15(R1+60)=0.15(R1+60)②
解方程①②得:U=18VR1=60歐元
(3)由P=U2/R可知,如果U一定,R最小,則P最大,當P在A時,R2最小,則R=R1=60
Pmax=U2/R=182/60=5.4W
結尾