从两道试题看物理的教和学

例1如图1所示电路中,电源电压不变。电阻R=6Ω,开关S闭合后,电流表示数为2A。求:(1)电源电压;(2)电阻R消耗的功率;(3)在原电路中电阻R两端并联一个电阻R1,为使电阻R1消耗的功率为6W,求电阻R1的阻值;(4)在原电路中串联一个电阻R2,为使电阻R2消耗的功率也为6W,求电阻R2的阻值。答案(1)电源电压U=IR=2A×6Ω=12V。(2)电阻R消耗的功率P=IU=2A×12V=24W。(3)电阻R1与R并联,电阻R1消耗的功率P1=U2/R1,6=122/R1。解得:R1=24Ω。(4)电阻R2与R串联,电路中的电流I2=U/(R R2)=12/(6 R2)。电阻R2消耗的功率P2=I22R2,6=I22R2。解得:R2…     

如何求电表示数变化范围

滑动变阻器与电表相结合的题型较多,在这里我们主要谈一类受滑动变阻器的限制,求电流表、电压表变化范围的问题.[例1]如图1,R1=5Ω滑动变阻器标有“2A,10Ω”字样,电源电压U恒定为3V,当滑动变阻器的滑片P从下端移到上端时,电路中电流表、电压表的示数变化范围是多少?[解析]当滑动变阻器的滑片在最下端时,R2接入电路中的阻值最大为10Ω,因R1与R2串联,则电流表的示数I=UR1+R2=3V5Ω+10Ω=0.2A,电压表的示数为:U=IR2=0.2A×10Ω=2V.当滑动变阻器的滑片P滑至上端时,R2接入电路中的阻值为零,则:电流表的示数为:I'=UR1=3V5Ω=0.6A,电压…     

电功率极值de三种解法

R1R2题:在如图所示的电路中,电源电压U=6V,定值电阻R1=10#。求:在滑片移动过程中,滑动变阻器功率的最大值PM是多少?(R2>R1)分析:这是一道典型的求极值问题。可用三种方法解题。一、配方法。一般要将待求量写成(A—B)2 C或含有(A—B)2 C的形式,当A=B时有极值。变阻器功率P2=12R2=(R1U R2)2R2=R21 RU222 R22R1R2=(R1-RU2)22R2 4R1可见只有当R1=R2时,P2有最大值。所以PM=4UR21=4×(61V0)#2=0.9W二、判别式法。对于一元二次方程ax2 bx c=0,若方程有实数解,须△≥0,既b2—4ac≥0,可得有关量的极值。由P2=(R1U R2)2R2得;P2R22…     

公式R=ΔU/ΔI、ΔP=(U_1+U_2)ΔI、ΔP=(I_1+I_2)ΔU的推导与应用

1推导设定值电阻R上加电压U1时流过的电流为I1,加电压U2时流过的电流为I2,则R=UI11=UI22=UI22--IU11=ΔΔUI(设U2>U1)。功率变化:ΔP=P2-P1=U22R-UR12=(U1+U2)R(U2-U1)=(U1+U2)(UR2-UR1)=(U1+U2)(I2-I1)=(U1+U2)ΔI或ΔP=P2-P1=UR22-UR12=(U1+U2)(U2-U1)R=(UR2-UR1)(U2-U1)=(I2+I1)(U2-U1)=(I1+I2)ΔU。2应用例1如果加在定值电阻的电压从8V增加到10V时,通过定值电阻的电流相应变化了0.2A,则该定值电阻的阻值为,所消耗电功率的变化量为。分析与解直接由结论知:R=ΔΔUI=100V.2-A8V=10Ω,ΔP=(U1+U2)ΔI=(8V…     

如何合理选用电功率的计算公式

初中阶段研究电学问题时,一般认为电路中电流所做的功全部用来产生热量.在这种情况下,电功率的计算公式可以写作P=U I、P=I2R和P=U2R三种形式.那么解题时到底选用哪个公式呢?下面结合具体的题目,谈谈这个问题.一、根据串联电路特点,选用公式P=I2R例1“6V6W”的灯L1和“6V3W”的灯L2串联后,接在电压为9V的电源两端,灯L1的功率是W.解析:本题是求灯L1的实际功率.由于L1、L2串联,根据串联电路电流相等的特点,选用公式P=I2R计算较为简便.L1、L2的电阻分别是R1=UP112=(6V)26W=6赘,R2=UP222=(6V)23W=12赘.电路中的电流为I=UR1 R2…     

一道电学最值题的两种数学解法

题目如图所示,电源电压为9V,电灯电阻不变,灯L标有“8V、6.4W”字样,滑动变阻器的最大阻值为45Ω。求开关S闭合后,当变阻器连入电路的阻值为多大时,变阻器消耗的功率最大?最大值是多少?解法一利用不等式a b≥2ab(a>0,b>0)来解RL=UPL额额2=(68.V4)W2=10Ω。设当变阻器连入电路的电阻为xΩ时,变阻器消耗的功率最大,此时电路中的电流为I=UR总总=109 xA。则P滑=I2R滑=(109 x)2·x=100 8210xx x2=10081x 20 x)。由数学不等式a b≥2ab(a>0,b>0)得10x0 x≥210x0·x=20,所以,当10x0 x取最小值20时,P滑最大。由10x0 x=20可解得,滑动变阻器连…     

一例电路最大值问题

题目有三个电阻的阻值及额定功率分别为R1=10Ω、、P1=10W,R1=20Ω、P2=80W,R3=5Ω、P3=20W,它们组成的电路如图1、图2、图3所示,关于各图的说法中正确的是( ) (A)图1两端允许加的最大电压为60V (B)图2电路允许流的最大电流为3.5A (C)图3两端允许加的最大电压为17.5V (D)图3电路允许消耗的最大功率为110W     

中考电学范围题型的归类分析

在中考物理试卷中,常有滑动变阻器与电表结合的一类试题.下面举几种常见的题型进行分析,以揭示其解题规律.一、判断电表示数的变化范围例1如图1所示,电源电压为6V保持不变,电阻R=5赘,变阻器R'的最大阻值是10赘.求:(1)电流表示数的变化范围;(2)电压表示数的变化范围.分析与解:(1)当滑片P在a端时,变阻器接入电路的有效电阻最小为0(可认为是一根导线接入电路),此时电路中的总电阻最小为R小=R=5赘,总电流最大为I大=UR小=1.2A;电压表示数最大为U大=I大R=6V.(2)当滑片P在b端时,变阻器接入电路的有效电阻最大为10赘,此时电路中的总电阻最大为…     

例谈用"比例法"计算电功率

有关电功率的计算问题是初中电学计算的重点,通常用功率公式P=tW=UI(适用于任何电路)计算,对于纯电阻性电路(电能全部转化为内能即W=Q的电路),还可用功率公式P=tQ=I2R=UR2计算。除了直接用功率公式计算之外,“比例法”在有关电功率计算中有着重要的应用。1已知用电器的额定状态和实际电压,求用电器的实际功率。例1施工中需要临时接一盏灯,由于电源距工地较远,所用导线较长,当把标有“220V,200W”的白炽灯泡接到家庭电路中时,发现灯不能正常发光,经测量得知,灯两端的实际电压为200V,请你算算该灯的实际功率是多少?分析与解本题若直接用…     

利用一题多解培养学生解题能力

例如图1所示,R1=3Ω,V1的示数是6V,V2的示数是9V,若图中两电阻交换位置后,两电压表示数不变,求A、B间的电压。分析原电路可等'效为如图2所示,设R1、R2、R3两端电压分别是U1、U2、U3,图中R1、R2、R3串联。因为V1测R1、R2两端电压和,所以U1+U2=6V。V2测R2、R3两端电压和,所以U2+U3=9V。因为U1+U2≠U2+U3,所以U1≠U3,R1≠R3。解1、列方程法:由I=RU知:U1+U2=I(R1+R2),U2+U3=I(R2+R3)。当R1=R2=3Ω,有:I1(R1+R2)=6V,I1(R2+R3)=9V。解得I1=1A,R3=6Ω。A、B间电压U=I1(R1+R2+R3)=1A(3Ω+3Ω+6Ω)=12V。解得I2=0.5A,…