用恒量搭桥 巧解电学题

来源 :初中生学习指导·中考版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yongqingf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  在求解电学题时,若善于把“恒量”(即不变或相等的物理量)设为参数,再利用其牵线搭桥列出等式或构建方程求解,往往会起到事半功倍的效果。现举例说明。
  一、用电源电压搭桥
  例1(2020·湖北·武汉)如图1甲所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L的I-U 图象如图1乙所示。当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P在最右端时,电压表的示数是2 V,电流表的示数是I1;当只闭合开关S1、S3,滑片P在最左端时,电流表的示数是I2;当只闭合开关S2、S3,滑片P在中点时,电压表的示数是3 V,电流表的示数是I3。已知I1∶I2 = 2∶9,I2∶I3 = 3∶1。当滑片P在最左端时,通过开关通断,可使电路消耗的功率最大,该最大值是( )。
  A. 7.2 W B. 8.1 W
  C. 9.0 W D. 9.9 W
  解析:由图1甲可知,当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P在最右端时,电阻R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。根据串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和及欧姆定律可知电源的电压U 为:
  U = U2 + I1R1大= 2 V + I1R1大①
  当只闭合开关S2、S3,滑片P在中点时,电阻R1与RL串联,电压表测灯泡L两端的电压,其示数为3V,由图1乙知,电路中的电流为0.3 A。同理可知电源的电压U 為:
  U = UL + I3R1中= 3 V + 0.3 A ×12R1大②
  由I2∶I3 = 3∶1可知I2 = 0.9 A(I2为电阻R2与R3并联时干路的电流),由I1∶I2 = 2∶9可知I1 = 0.2 A,
  故①可变形为U = U2 + I1R1大= 2 V + 0.2 A × R1大③联立②③得R1大=20 Ω,U=6 V。
  当滑片P在最左端时,同时闭合S1、S2、S3,可使电阻R2、R3与灯泡L并联,此时电路电阻最小,由P =U 2/R 知此时电路消耗的功率最大,根据图1乙可知通过灯泡L的电流为I′L = 0.45 A,故电路最大电流为:I 干= I2 +I′L = 0.9 A + 0.45 A=1.35 A,电路消耗的功率最大值是:P 总大=U I 干= 6 V × 1.35 A = 8.1 W。
  故选B。
  温馨提示:利用电源电压作为恒量搭桥解题时,应仔细研究题设条件,充分利用串联电路中电流、电压、电阻特点和欧姆定律、电功率公式来构建方程。
  二、用定值电阻搭桥
  例2(2020·贵州·安顺)如图2所示电路,电源电压不变,定值电阻R0与滑动变阻器R 串联。调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,电流表示数为0.1 A,R 的功率为0.6 W;当滑片移动到另一位置时,电流表示数变化了0.2 A,R 的功率为0.9 W。则电源电压U=______V
  解析:调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,电流表示数为0.1 A,R 的功率为0.6 W,根据P=UI 知R 两端的电压为:UR=PR/IR=0.6 W / 0.1 A=6 V。滑片移动到另一位置时,电流表示数变化了0.2 A,则这时电流表的示数为0.3 A,由R 的功率为0.9 W,可知R 的电压为:UR′=PR′ / IR′=0.9 W / 0.3 A=3 V。
  设电源电压为U,根据R0的电阻不变可得方程R0 = U - URI = U - U′RI′,即U - 6 V0.1 A = U - 3 V0.3 A ,
  解得U=7.5 V。故填7.5。
  温馨提示:利用定值电阻搭桥解题时,应抓住同一个电阻阻值不变的特点,结合求电阻的多种方法(R = UI、R = U2P、R = PI2)构建方程,从而揭示待求物理量的内在关系或直接求得待求量。
  三、实战演练
  例3(2020·山东·聊城)小明用如图3所示的电路“探究电流与电压的关系”,所用电源电压为4.5 V,闭合开关S时,发现电压表无示数,但电流表有示数,电路故障可能是电阻R1 (选填“断路”或“短路”)。排除故障后,他移动滑动变阻器的滑片,发现当电压表示数是1.2 V时,电流表示数是0.30 A,继续移动滑片,使电压表示数从1.2 V增加到2.4 V,那么该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了Ω。
  提示:由图知,电阻R1、R2串联。闭合开关S时,若电阻R1断路,电压表串联接入电路,电流表示数为零,电压表有示数;若电阻R1短路,通过电压表电流为零,其示数为零,电路中有电流存在,符合题意。当电压表示数是1.2 V、2.4 V时,分别根据串联电路中电路电流处处相等、U = U1 + U2和欧姆定律可构建方程。
  答案:短路7.5
其他文献
编者按:“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙。”赵师秀《约客》中的这两句诗形象地概括了南方黄梅时节的季节特点,让北方人对黄梅时节充满了无限的遐想。生活在南方的作家吴组缃笔下的黄梅时节是什么样的呢?让我们一睹为快吧!  【美文在线】  黄梅时节  吴组缃  去年在家里,也正是阴历五月的时候,我的哥哥由北平放暑假到了家,他说:“北方的天气真好,下雨的时候非常少;即便下,也是干干脆脆地下一场。下过后,只在原
期刊
纵观全国各地以圆为载体求角大小的中考试题,多以圆周角定理的应用为核心,并结合其他相关知识来考查,下面举例介绍.  O   [一、结合等腰三角形性质]  等腰三角形的两腰为半径,顶角是圆心角.  例1(2020·江苏·淮安)如图1,点A,B,C在⊙O上,∠ACB=54°,则∠ABO的度数是( ).  A. 54° B. 27° C. 36° D. 108°  分析:△ABO是等腰三角形,∠ABO是
期刊
议论文阅读在中考语文试卷中占有较大比重。从近几年辽宁省各市的中考题来看,传统题型依然占主流。同学们在复习备考中要把常见的考点和题型抓住,同时训练一些新题型,相信在议论文阅读上得高分不是难事。  一、常见考点和题型  1.常见考点。论点的提取,论证方法及作用,论据类型及应用,论证思路(过程)的把握。  2.常见题型。一是“问答类”,常见的问题有:文章的中心论点是什么;段落运用了什么论证方法,有何作用
期刊
化学方程式计算是从“量”的方面来反映物质及其变化规律的,它包括化学知识和数学知识两个因素,其中化学知识是计算的基础,数学知识是计算的工具。下面结合中考试题对化学方程式的简单计算进行解读。  一、化学方程式的基本计算  [找真题 就这么考!]   例1(2019·安徽)侯德榜是我国著名的化学家,发明了侯氏制碱法,其反应原理为:NaCl + CO2 + NH3 + H2O [ ] Na
期刊
数学阅读能力是中考的基本素质之一,数学阅读需要将文本信息筛选、理解、转化,建立起文本与数学符号、数学理解之间由外而内、由表及里的连接.下面通过中考真题为同学们举例此类题的解题思路.  一、定义运算型  例1(2020·青海)对于任意两个不相等的数a,b,定义一种新运算“⊕”如下:a⊕b=[a+ba-b],如:3⊕2=[3+23-2]=[5],那么12⊕4= .  解析:根据a⊕b=[a+ba
期刊
一、too much; much too; too many  1. too much意为“太多”,其中心词是much,修饰不可数名词或单独使用。如:  Don’t ear too much meat. It’s bad for your health.  不要吃太多的肉,这对你的健康有害。  2. much too意为“太”, 其中心词是too,修饰形容词或副词,以加强语气。如:  My unc
期刊
1. 如图1,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(7,0),点M是平面内一点,且AM = 2,连接BM,将线段BM绕着点M逆时针旋转90°得到线段MN,连接AN,则线段AN的最大值为 .  2. 如圖2,在平面直角坐标系中,抛物线[y=ax2+bx+c]与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),点C为抛物线的顶点,连接AC,BC,其中点C的坐标为(1,[-33]),
期刊
During the novelCoronavirus Outbreak(新型冠状病毒爆发), you might still want to take a walk or run to stayhealthy. How do you stay safe while exercising?  The British health department gives some advice.Peopl
期刊
在复合句中,修饰某一名词或代词的从句叫定语从句。被修饰的名词或代词叫先行词。初中阶段主要考查由关系代词that, which, who/whom等引导的定语从句,现结合近年来全国各地中考试题讲解如下:  1. —Do you know Li Ziqi?—Of course. She is a beautiful girl has made many videos to show a traditi
期刊
Do you have friends? Do you know how to get along with your friends better?  Friends bring joy and fun to our life. To most of us, it’s always easy to make friends but hard to go on onemore step close
期刊