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初中化學知識:L1短路的實驗原理及應用方法!

更新時間:2024-04-26 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

1、明確“短路”的概念。LzG物理好資源網(原物理ok網)

教材中只給出了“整體短路”的概念。 “一根導線不經過電器而直接連接到電源兩極的電路稱為短路。” 在綜合電題中,經常會出現局部短路的問題。 如果使用電線將電器(或電路的一部分)首尾相連就會形成部分短路。 局部短路僅導致電器停止工作,但不會損壞電器,因此是允許的。 由于其充滿變化,成為電氣問題的難點。LzG物理好資源網(原物理ok網)

局部短路的概念比較抽象,學生理解起來比較困難。 實驗可以用來幫助學生克服這個困難。 實驗原理如圖1所示。開關S閉合前,兩個燈都亮(較暗); 關閉后,L1不亮,但L2仍然發光(更亮)。LzG物理好資源網(原物理ok網)

為了幫助初中生理解,L1可以比喻為“電阻”,而開關S的局部短路通道可以比喻為“無電阻”。 電流只會“無阻力流動”,而不會“有阻力流動”。 即L1短路不工作,導線中有電流流過。LzG物理好資源網(原物理ok網)

2.識別串聯和并聯電路LzG物理好資源網(原物理ok網)

識別串并聯的方法有三種,⑴、電流法; ⑵、等效電路法; ⑶、工作臺拆卸方法。LzG物理好資源網(原物理ok網)

⑴. 電流法:從電源正極開始,順著電流流動的方向,看電流路徑上是否有分支。 如果有,則分支并聯(分支前后各有兩個節點)。 如果電流只有一條路徑(無分支點),則元件串聯。 這種方法很容易讓學生接受。LzG物理好資源網(原物理ok網)

⑵. 節點法:無論電線有多長,只要不穿過電器,就相當于一個節點。 觀察每個電器兩端的端點,以確定其在電路中的位置。 圖2和圖3是各電阻連接情況的分析。LzG物理好資源網(原物理ok網)

如上圖2所示,每個A點連接到電源正極,每個B點連接到電源負極,可以簡化為圖3。在圖3中,并聯R1、R2、R3的關系很明顯。LzG物理好資源網(原物理ok網)

⑶. 儀表拆除方法:由于電壓表的內阻很大,當它并聯在電路中時,流過它的電流很小,可以忽略不計。 因此,去掉電路中的電壓表不會影響電路結構,電壓表所在的位置可視為開路。 電流表的內阻很小,串聯在電路中幾乎不會影響電路的電流強度。 因此,在電路分析中,可以將電流表看成一根導線,可以將其拆下,改為導線。LzG物理好資源網(原物理ok網)

3、串并聯電路中總電阻的變化特性LzG物理好資源網(原物理ok網)

1、無論兩個電阻串聯還是并聯,如果其中一個電阻增大,總電阻就會增大。LzG物理好資源網(原物理ok網)

原因:串聯時,R=R1+R2。 如果 R1 增加,R 也會增加。LzG物理好資源網(原物理ok網)

并聯時,1/R=1/R1+1/R2。 如果 R1 增加且 1/R1 減少,則 1/R 減少,因此 R 增加。LzG物理好資源網(原物理ok網)

2、多個電阻并聯時,總電阻小于任何一個電阻的阻值。LzG物理好資源網(原物理ok網)

并聯時,1/R=1/R1+1/R2 因為1/R>1/R1,1/R>1/R2,所以RLzG物理好資源網(原物理ok網)

4. 理解歐姆定律LzG物理好資源網(原物理ok網)

歐姆定律:導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。 即I=U/R。LzG物理好資源網(原物理ok網)

注意:(1)這三個量必須同時出現,且針對同一電阻(或同一電路)。 這就是一一對應。LzG物理好資源網(原物理ok網)

(2)注意不變量和變量:當R恒定時,I與U成正比。當U恒定時,I與R成反比。LzG物理好資源網(原物理ok網)

(3)變形公式R=U/I的理解:R可以由U/I的比值計算出來,但R的大小并不是由U/I決定的。 R的大小由公式R=ρL/S的因素決定LzG物理好資源網(原物理ok網)

5、電路中R1、R2串并聯計算公式LzG物理好資源網(原物理ok網)

1.串聯分壓器LzG物理好資源網(原物理ok網)

(1)I=I1=I2LzG物理好資源網(原物理ok網)

(2)U=U1+U2LzG物理好資源網(原物理ok網)

(3)R=R1+R2LzG物理好資源網(原物理ok網)

(4)各量之間的比例關系:串聯比例(指各量之比與電阻之比成比例關系,可由等電流推導出來)LzG物理好資源網(原物理ok網)

2.并聯分流LzG物理好資源網(原物理ok網)

(1)I=I1+I2LzG物理好資源網(原物理ok網)

(2)U=U1=U2LzG物理好資源網(原物理ok網)

(3)1/R=1/R1+1/R2 或 R=R1R2/(R1+R2)LzG物理好資源網(原物理ok網)

(4)各量之間的比例關系:和反比(指各量之比與電阻之比成反比關系,可由等電壓推出)LzG物理好資源網(原物理ok網)

6、關于燈泡的額定電壓、額定功率和實際電壓、實際功率的問題LzG物理好資源網(原物理ok網)

燈泡銘牌上標注的“”是燈泡的額定電壓和額定功率。LzG物理好資源網(原物理ok網)

.額定電壓(U0) 額定功率(P0)LzG物理好資源網(原物理ok網)

.實際電壓(U) 實際功率(P)LzG物理好資源網(原物理ok網)

對于某種電器來說,只有一個額定電壓和額定功率。LzG物理好資源網(原物理ok網)

對于某種電器,可能有多種實際電壓和實際功率。LzG物理好資源網(原物理ok網)

當U>U0時,則P>P0; 光線很亮,很容易燒壞。LzG物理好資源網(原物理ok網)

當U<U0時,則P<P0; 光線很暗,LzG物理好資源網(原物理ok網)

當U=U0時,則P=P0; 正常發光。LzG物理好資源網(原物理ok網)

例1:“220V 100W”燈泡正常工作時的電流是多少? 如果這個燈泡接在110V電源上,燈泡的實際電功率是多少? 運行10分鐘消耗多少電量? 1度電可以讓它工作多少小時? ?LzG物理好資源網(原物理ok網)

7. 電力和電力裝置的問題LzG物理好資源網(原物理ok網)

有些學生在計算時沒有統一的單位或沒有選擇合適的單位,導致計算非常復雜且容易出錯。LzG物理好資源網(原物理ok網)

電功率有兩種單位,一種是國際單位:焦耳;一種是國際單位:焦耳;一種是國際單位:焦耳。 還有另一個大單位:千瓦時(也稱為度)LzG物理好資源網(原物理ok網)

1 度 = 1 千瓦時 = 3.6X106 焦耳LzG物理好資源網(原物理ok網)

電功率也有兩種單位:W、KW 1KW=1000WLzG物理好資源網(原物理ok網)

W=UIt =I2Rt =U2t/R=PtLzG物理好資源網(原物理ok網)

P=W/t=UI=I2R=U2/RLzG物理好資源網(原物理ok網)

計算時必須統一單位。 ① 采用國際單位P→瓦(w); W→焦耳(J); t→第二; U→伏特(V); I→安培(A); R→歐姆(?)LzG物理好資源網(原物理ok網)

初中物理串聯電路和并聯電路LzG物理好資源網(原物理ok網)

② 若W以千瓦時表示,t以小時表示,則P的單位為千瓦。LzG物理好資源網(原物理ok網)

8.如何畫等效電路圖LzG物理好資源網(原物理ok網)

(1).特性法(根據串并聯電路的特性)LzG物理好資源網(原物理ok網)

(2)。 電流法。 (如果電流有分支,則分支部分并聯,如果沒有分支,則串聯)LzG物理好資源網(原物理ok網)

(3)。 節點法(把開關和電流表想象成電線,無論電線多長,都相當于一個節點)LzG物理好資源網(原物理ok網)

(4)。 含有電表——《拆除電表的方法》(電流表相當于短路初中物理串聯電路和并聯電路,即直接用導線連接電流表兩端,電壓表相當于拆除開路)LzG物理好資源網(原物理ok網)

識別包含電表的電路的技巧--(詩歌)LzG物理好資源網(原物理ok網)

兩種形式的第一個“火”相當于看懂了圖,恢復了職責,結果會立即發出。LzG物理好資源網(原物理ok網)

注意:恢復電流表很容易。 直接看原來在哪條支路或者主干道上就可以畫出來了。 不過,恢復電壓表有點困難。 關鍵是看兩端直接加的是哪個電器(中間不能有電器)。 有電源),即測量用電器的電壓,直接將電壓表并聯在其上。LzG物理好資源網(原物理ok網)

例1:請畫出圖1所示電路的等效電路圖,并說明電流表和電壓表的功能。LzG物理好資源網(原物理ok網)

解法:(1)先將兩個儀表消去。 電流表被視為導體,電壓表被視為開路。LzG物理好資源網(原物理ok網)

(2) 標記電路圖中的節點A、B、C、D。LzG物理好資源網(原物理ok網)

(3)等價理解圖 根據電流路徑,電流從電源正極開始,經過D點、R1到A點。電流在A點分兩路初中物理串聯電路和并聯電路,一路經過R2到B點,另一條路徑經過R3到B點。兩條路徑在B點匯合,到達電源負極,形成回路。 畫出簡單易懂的電路圖(圖1)。 可以看出,R2和R3并聯,然后與R1串聯。LzG物理好資源網(原物理ok網)

(4) 復位亮工作電流表和電壓表。 從電路圖1中我們可以看出,C點和A點用導線連接在一起,可以看作是同一點。 電壓表兩端分別接D點和A點,因此電壓表測量R1兩端的電壓。 電流經過A點分成兩路,一路經過電流表,然后經過R3到達B點,因此電流表測量經過R3的電流強度(圖1-2)。LzG物理好資源網(原物理ok網)

從上面的例子,我們可以看出分析電路的重要性。 復習時要特別強調分析電路和繪制等效電路圖的必要性,使學生掌握這項基本技能。 并且能夠養成遇到電氣問題時先畫電路圖的習慣。 遇到電路圖先分析電路是一個好習慣。LzG物理好資源網(原物理ok網)

練習:如下圖所示,當滑動變阻器的滑塊向右滑動時,各個儀表的指示如何變化?LzG物理好資源網(原物理ok網)

2、分析開關閉合斷開(開路、短路)引起的電路變化(掌握狀態并畫出等效圖)LzG物理好資源網(原物理ok網)

例2、對于如圖所示的電路,嘗試分析各種情況下R1、R2、R3的連接方法英語作文,并畫出等效電路圖。LzG物理好資源網(原物理ok網)

(1) 當S1和S2都閉合時。 (注:當s1和s2均閉合時,R2部分短路)LzG物理好資源網(原物理ok網)

(2) 當S1和S2均斷開時。LzG物理好資源網(原物理ok網)

(3) 當S1打開且S2關閉時。LzG物理好資源網(原物理ok網)

(4) 當S1閉合、S2斷開時,LzG物理好資源網(原物理ok網)

它們的等效電路圖為:LzG物理好資源網(原物理ok網)

例3.(北京,2006)如圖所示電路中,電源兩端電壓為6V,保持不變。 R1和R2是兩個阻值相同的電阻。 開關S1閉合后,下列哪項表述是正確的? 是(A)LzG物理好資源網(原物理ok網)

A、當開關S2關斷時,R1兩端電壓為3LzG物理好資源網(原物理ok網)

B、當開關S2關斷時,R1兩端電壓為6VLzG物理好資源網(原物理ok網)

C、當開關S2閉合時,R1兩端電壓為3VLzG物理好資源網(原物理ok網)

D、當開關S2閉合時,R2兩端電壓為6VLzG物理好資源網(原物理ok網)

練習:取如圖所示電路,嘗試分析各種情況下R1、R2、R3的連接方法,并畫出等效電路圖LzG物理好資源網(原物理ok網)

(1) 當S1打開且S2關閉時。LzG物理好資源網(原物理ok網)

(2) 當S1和S2均閉合時,LzG物理好資源網(原物理ok網)

(3) 當S1閉合、S2斷開時。LzG物理好資源網(原物理ok網)

(4) 當S1和S2均斷開時。LzG物理好資源網(原物理ok網)

3、滑動變阻器引起的電路變化LzG物理好資源網(原物理ok網)

例4、如下圖所示,當滑動壓敏電阻向右滑動時,各儀表的指示如何變化?LzG物理好資源網(原物理ok網)

思路:部分電阻變化--總電阻變化--總電流變化--部分電流(電壓)變化LzG物理好資源網(原物理ok網)

例5:在圖4所示電路中,滑動變阻器R2的滑塊P向右移動。 請分析電流表和電壓表的變化。LzG物理好資源網(原物理ok網)

例6、如圖所示電路中,當滑塊P向左(D)滑動時LzG物理好資源網(原物理ok網)

A、電壓指示數字變大,燈變暗。LzG物理好資源網(原物理ok網)

B、電壓指示數字變大,燈變亮LzG物理好資源網(原物理ok網)

C、電壓指示數字減小,燈光變暗。LzG物理好資源網(原物理ok網)

D、電流指示的數字增大,燈變亮(注意分析此題時,以燈上的電壓作為電壓變化的參考,因為燈泡的電阻保持不變)LzG物理好資源網(原物理ok網)

摘要:電路辨識LzG物理好資源網(原物理ok網)

1、與電表“等值解雇”LzG物理好資源網(原物理ok網)

2、如果有開關,要注意打開和關閉的狀態。LzG物理好資源網(原物理ok網)

3.觀察是否有滑動變阻器的變化LzG物理好資源網(原物理ok網)

初中物理串聯電路和并聯電路LzG物理好資源網(原物理ok網)

4.關鍵是畫等效電路圖LzG物理好資源網(原物理ok網)

9.“電路變化”的分析與計算LzG物理好資源網(原物理ok網)

改變電路主要是通過改變開關或滑動變阻器引起電路變化。 電路中有多個開關。 開關閉合和斷開的狀態變化往往會改變電器之間的連接關系。 滑動變阻器通過滑動片改變與電路連接的有效電阻,從而使電路中各種用電器的電壓、電流、電功率等值發生變化(電路結構也發生變化)LzG物理好資源網(原物理ok網)

? 分析電路變化的方法一般可分為四個步驟:LzG物理好資源網(原物理ok網)

? 1. 從改變電阻開始。LzG物理好資源網(原物理ok網)

? 2. 根據串聯和并聯電路的特性觀察電阻的變化。LzG物理好資源網(原物理ok網)

? 3. 一般情況下,電源電壓是恒定的。 從恒定電壓(電源電壓)可以得到總電流的變化。LzG物理好資源網(原物理ok網)

? 4、根據電路的特點和問題的含義,利用歐姆定律判斷某些電路的電流、電壓、電功率的變化。LzG物理好資源網(原物理ok網)

1、開關的接通和斷開引起電路的變化LzG物理好資源網(原物理ok網)

當開關處于不同狀態時,由于開路和短路,電路所連接的電器以及電器之間的連接方式一般都會發生變化。 因此,我們首先要在原電路的基礎上畫出各種情況下的圖。 實際等效電路。 畫圖時要注意串并聯知識的應用、電表的拆卸和恢復方法、局部短路方法。LzG物理好資源網(原物理ok網)

例1:如圖5所示LzG物理好資源網(原物理ok網)

電路中,電源電壓保持4伏,L1的電阻為4歐姆,L2和L3的電阻均為16歐姆。LzG物理好資源網(原物理ok網)

發現:(1)當S1和S2全部斷開時,會出現電流表和電壓表的讀數。LzG物理好資源網(原物理ok網)

⑵ 當S1、S2同時導通時,整個電路消耗的電功率。LzG物理好資源網(原物理ok網)

例題分析:題中的兩種情況,當開關閉合或斷開時,電路結構發生變化,可以修改電路,如圖6所示。LzG物理好資源網(原物理ok網)

解決方案:當S1和S2均斷開時,L1和L3串聯。等效電路圖為:圖1LzG物理好資源網(原物理ok網)

電流表讀數LzG物理好資源網(原物理ok網)

電壓表讀數LzG物理好資源網(原物理ok網)

當S1和S2同時連接時,L2和L3并聯。等效電路圖如圖2LzG物理好資源網(原物理ok網)

總阻力LzG物理好資源網(原物理ok網)

總功率LzG物理好資源網(原物理ok網)

2、滑動變阻器更換問題LzG物理好資源網(原物理ok網)

連接到電路中的滑動變阻器的有效電阻發生變化,可能會引起電路結構的變化或電路中電壓、電流或電功率的變化。 對于滑動變阻器的此類問題,解決問題的關鍵是: ⑴. 了解滑動壓敏電阻的原理。 滑塊滑動時阻力是變大還是變小? ⑵. 了解物理量是否發生變化。 一般來說,電源的電壓是確定的。 電阻器的阻值是恒定的,其他物理量是變化的; ⑶. 找出電壓表讀數所讀取的電器兩端的電壓; ⑷. 反復使用串聯和并聯電路中各種量的公式和歐姆。 依法解決問題,注意一一對應。LzG物理好資源網(原物理ok網)

例1:在圖8所示電路中,電源電壓保持不變。 當滑動變阻器的滑塊向右滑動時,電流表和電壓表的指示變化為[B]LzG物理好資源網(原物理ok網)

A、電流表、電壓表指示變大;LzG物理好資源網(原物理ok網)

B、電流表、電壓表指示變小;LzG物理好資源網(原物理ok網)

C、電流指示數變小,電壓指示數變大;LzG物理好資源網(原物理ok網)

D、電流指示數變大,電壓指示數變小。LzG物理好資源網(原物理ok網)

實施例2 如圖所示,當開關S閉合,滑動變阻器滑塊P位于B端時,電壓表指示9V,電流表指示0.15A; 當滑塊處于中點C時,電壓表指示數字為6V。 求:(1)滑動變阻器R2的最大阻值; (2)電源的電壓和R1的阻值。 (3)電路的最大功率PLzG物理好資源網(原物理ok網)

解題思路:利用不變量(如電源的電壓、定值電阻)組方程,兩個未知數,組兩個方程來求解。LzG物理好資源網(原物理ok網)

從題意可知,R1和R2是串聯的。 電流表測量總電流,電壓表測量R2 的電壓。LzG物理好資源網(原物理ok網)

(1)當滑動壓敏電阻的滑動片P位于B端子時,此時與電路連接的滑動壓敏電阻的阻值最大。LzG物理好資源網(原物理ok網)

R2最大值=U2/I=9v/0.15A=60歐姆LzG物理好資源網(原物理ok網)

(2)P在C處:RAC=1/2R2=30歐姆LzG物理好資源網(原物理ok網)

R=R1+RAC=R1+30LzG物理好資源網(原物理ok網)

U=IR=UAC/RAC(R1+30)=6/30(R1+30)①LzG物理好資源網(原物理ok網)

P 位于 B:R=R1+RAB=R1+60LzG物理好資源網(原物理ok網)

U=IR=0.15(R1+60)=0.15(R1+60)②LzG物理好資源網(原物理ok網)

解方程①②可得:U=18VR1=60歐姆LzG物理好資源網(原物理ok網)

(3) 由P=U2/R可知,U不變且R最小,則P最大,當P在A處時,R2最小。 此時R=R1=60LzG物理好資源網(原物理ok網)

Pmax=U2/R=182/60=5.4WLzG物理好資源網(原物理ok網)

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