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七、电功和电功率单位问题1度=1千瓦时==UIt=I2Rt=U2t/R=PtP=W/t=UI=I2R=U2/R例1 一个“220V1000W”的电热器,在额定电压下通电15分钟,产生的热量是多少焦?若家用电能表上标有“3000r/KWh”的字样,则在这段时间内电能表的转盘转过了多少转?若这些热量有30%、30℃的水吸收,在1标准大气压下,水温升高到多少℃?[×103焦/(千克·℃)]解:八、如何画等效电路图例1:请你画出如图一所示的电路的等效电路图,并说明电流表和电压表的作用。,电源两端的电压为6V并保持不变,R1、R2为两个相同阻值的电阻,开关S1闭合后,下列说法中正确的是(),,,,,当滑片P向左滑动时(),,,,灯变亮(注意分析此题时,以电灯上电压做为电压变化的参照物,因为灯泡的电阻不变) 学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载九、有关“电路变化”的分析和计算分析电路变化的方法一般可分为四步:1.?从变化电阻人手。2.?由串并联电路的特点,看电阻的变化情况。3.?一般电源的电压是不变的,由总电压(电源电压)不变,得出总电流的变化情况。4.?根据电路特点以及题意,由欧姆定律来判断部分电路电流,电压,电功率的变化。1、开关的通、断造成电路的变化例1:如图5所示电路中,电源电压保持4伏,L1的电阻为4欧,L2、L3的电阻均为16欧求:⑴、S1、S2都断开时,电流表和电压表的示数。⑵、S1、S2都接通时,整个电路消耗的电功率。:如图8所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表和电压表的示数变化情况是[ ]A、电流表和电压表的示数变大;B、电流表和电压表的示数变小;C、电流表示数变小,电压表示数变大;D、电流表示数变大,电压表示数变小。例2 如图所示当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P在B端时,电压表的示数为9V,;滑片在中点C时电压表的示数为6V。求:(1)滑动变阻器R2的最大阻值;(2)电源的电压和R1的阻值.。(3)电路的最大功率P学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载初中物理电学综合问题难点分析与强化训练一、理清“短路”概念。在教材中,只给出了“整体短路”的概念,“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路。”而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题,如果用导线将某个用电器(或某部分电路)首尾相连就形成局部短路。局部短路仅造成用电器不工作,并不损坏用电器,学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。局部短路概念抽象,学生难以理解。可用实验帮助学生突破此难点。实验原理如图1,当开关S闭合前,两灯均亮(较暗);闭合后,L1不亮,而L2仍发光(较亮)。为了帮助初中生理解,可将L1比作“有阻”,而开关S的局部短路通道则比作是“无阻”。电流只会“走无阻”而不会去“走有阻”。即L1短路不工作,电流从导线经过。二、识别串并联电路识别串、并联有三种方法,⑴、电流法;⑵、等效电路法;⑶、去表法。⑴、电流法:即从电源正极出发,顺着电流的流向看电流的路径是否有分支,如果有,则所分的几个分支之间为并联,(分支前后有两个节点)如果电流的路径只有一条(无分支点),则各元件之间为串联。此方法学生容易接受。⑵、节点法:没经过用电器,导线再长都相当于一个节点,观察每个用电器两端的端点确定它在电路中的位置。图2、图3是对各电阻的连接情况分析。ABABBBABA 图2 图3如上图2各个A点都与电源正极相连,各个B点与电源负极相连,可以简化为图3。在图3中,R1、R2、R3的并联关系也就显而易见了。⑶、去表法:由于电压表的内阻很大,并联在电路中时,通过它的电流很小,可忽略不计。故在电路中去掉电压表,不会影响电路结构,电压表所在之处可视为开路。而电流表的内阻很小,串联在电路中几乎不影响电路的电流强度,因而,在电路分析中,电流表可以看成一根导线,去掉后改成一根导线即可。三、串、并联电路中总电阻的变化特点两个电阻无论是串还是并联,其中一个电阻增加,总电阻都增加。原因:串联时,R=R1+R2,若R1增大,则R增大并联时,1/R=1/R1+1/R2若R1增大1/R1减小,则1/R减小,所以R增大。几个电阻并联起来,总电阻比任何一电阻都小。学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载 并联时 1/R=1/R1+1/R2 因为1/R>1/R1 ,1/R>1/R2 所以R<R1,R<R2四、欧姆定律的理解欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。即I=U/R。注意点:(1)三个量必须是同一时刻,对同一电阻(或同一段电路)而言的。即一一对应。(2)注意不变量和变量:在R一定时,I与U成正比。在U一定时,I与R成反比。(3)变形公式R=U/I的理解:R可以通过U/I的比值求出,但R的大小不是由U/I决定的,R的大小由公式R=ρL/S的因素决定。例:对于欧姆定律公式I=U/R的理解,下列说法中错误的是(D)A对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比B在电压相同的条件下,不同导体中的电流与该导体的电阻成反比C导体中的电流与该导体两端的电压及其电阻有关D公式R=U/I,表明电阻与电压成正比,与电流成反比五、R1、R2串、 (1) I=I1=I2(2) U=U1+U2(3) R=R1+R2(4) 各量比例关系: 串正比(指各种量之比与电阻之比的关系属于正比,用电流相等推导) (1) I=I1+I2(2) U=U1=U2(3) 1/R=1/R1+1/R2 或者 R=R1R2/(R1+R2)(4) 各量比例关系: 并反比(指各种量之比与电阻之比的关系属于反比,用电压相等推导) 六、关于灯泡的额定电压、额定功率和实际电压、实际功率的问题灯泡铭牌上标的“220V 60W”就是灯泡的额定电压和额定功率。.额定电压(U0)额定功率(P0).实际电压(U)实际功率(P)对某用电器而言,额定电压、额定功率只有一个。学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载对某用电器而言,实际电压、实际功率可有很多个。当U>U0时,则P>P0;灯很亮,易烧坏。当U<U0时,则P<P0;灯很暗,当U=U0时,则P=P0;正常发光。例1 "220V100W"的灯泡正常工作时的电流是多少?若把这只灯泡接到110V的电源上,灯泡的实际电功率为多少?工作10分钟消耗电能多少?1度电能让它工作多少小时?解:(1)灯泡正常工作的电流I0=P0/U0=100/220=:R=U02/P0=(220V)2/100W=484欧(无论实际电压是多少,电阻是不变量,故要算电阻)(2)实际功率:P1=U12/R=(110V)2/484欧=25W。( 选公式时,用已知量。注意此时用实际电压计算)(3)10分钟消耗的电能:W=Plt=25W*600s=15000J。(注意此时用实际功率计算)(4)在110V下:t=W/P===40h(注意单位:t:hw::kw)把"6v3w"与"6v1w"的电灯串联接入某一电路中,如果让其中一个灯泡正常发光,电路两端的电压应是多少.(灯丝电阻不随温度改变)解:初学者最易犯的错误是:6v+6v=12V正确解法:“并联看电压,串联看电流。串联小电流,关联小电压”I1=P1/U1=1AR1=U1/I1=6ΩI2=P2/U2==U2/I2=12ΩR=R1+R2=18U=I小R=*18Ω=“”,灯泡L2上标有“”。将它们并联接在某电源两端,在不损坏灯泡的情况下,恰使其中的一只小灯泡正常发光。求:(1)电源电压是多大?(2)此时干路电流是多大? 解:解题思路,并联看小电压U1=80*=8VU2=20*=4V U2<U1故:U=U2=4V(2)容易出错:I=I1+I2=+=(把额定电流和实际电流搞混了)正解:I=U/R U=4V学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载R=R1R2/(R1+R2)=80*20/(80+20)=16欧 故I=4/16=、电功和电功率单位问题有的同学在计算时由于单位不统一,或者不会选择合适的单位,使计算很繁锁还容易出错。电功的单位有两个,一个是国际单位:焦耳;还有一个大单位:千瓦时(又叫度)1度=1千瓦时=:W,KW1KW=1000WW=UIt=I2Rt=U2t/R=PtP=W/t=UI=I2R=U2/R计算时单位要统一,①都用国际单位P→瓦(w);W→焦(J);t→秒;U→伏(V);I→安(A);R→欧姆(?)②如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦。例1 一个“220V1000W”的电热器,在额定电压下通电15分钟,产生的热量是多少焦?若家用电能表上标有“3000r/KWh”的字样,则在这段时间内电能表的转盘转过了多少转?若这些热量有30%、30℃的水吸收,在1标准大气压下,水温升高到多少℃?[×103焦/(千克·℃)]解:(1)Q放=Pt=1000*15*60=900000J=900000/3600000==W(2)转数n=*3000=750转(注意:电能表上标有“3000r/KWh”的字样,故算转数功的单位应该用KWh) (3)Q吸=30%*Q放=*900000=270000J又Q吸=cm(t2-t1)270000=×103**(t2-30℃)t2=℃八、如何画等效电路图(1).特点法(根据串并联电路的特点)(2).电流流向法.(电流有分支,被分支的部分是并联,无分支是串联)(3).节点法(把开关、电流表看成导线,导线无论多长,都相当于一个节点)(4).含有电表的――“开除电表法”(电流表相当于短路即用导线直接连接电流表两端,电压表相当于断路去掉)--(打油诗)两表先“开除”等效看懂图恢复明职责结果立即出注意:恢复电流表很容易,看它原来在哪一支路或干路上直接画出,而恢复电压表有点困难,关键看它是直接加在哪个用电器的两端(中间不能是用电器再串有电源),即是测该用电器的电压,电压表直接和它并联。学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载学****必备欢迎下载例1:请你画出如图一所示的电路的等效电路图,并说明电流表和电压表的作用。解:(1)两表先开除把电流表当作导线,电压表视为开路。(2)标出电路图的结点A、B、C、D。(3)?等效看懂图根据电流路径,电流由电源正极出发经过D点和R1来到A点,电流在A点分开两路,一路通过R2到达B点,另一路通过R3到达B点,两路在B点汇合到达电源负极形成回路。画出简单易看的电路图(如图一1)。由此可知R2、R3是并联,然后再与R1串联。(4)??恢复明职责电流表电压表复位。由电路图一可知C、A两点之间用导线连接在一起可看作同一点,电压表的两个接线柱分别连接D点和A点,所以电压表是测量R1两端的电压。电流通过A点分开两路,一路经过电流表后,再经过R3到达B点,所以电流表是测量通过R3的电流强度(如图一2)。由上面例子,可看出分析电路的重要性。在复****中应特别强调分析电路,画等效电路图的必要性,使学生掌握这个基本技能。并能养成遇到电学问题,先画出电路图。遇到电路图先分析电路的好****惯。练****如下图示,\断开(断路和短路)引起的电路变化(抓住状态,画出等效图),试分析各种情况下R1、R2、R3、连接方式,画出等效电路图(1)当S1,S2都闭合时。(注意:s1,s2都闭合时,R2被局部短路)(2)当S1,S2都断开时。(3)当S1断开,S2闭合时。