2.然后讲解新课内容。
一.串联电路。
1.电流规律:公式:(i1 = i2 = i) 2.电压规律:公式:(u = u 1 + u2)
3.电阻串联 :r>r1 ,r>r2 r总= r1 + r2
4.串联分压(u与r的关系):
电阻串联,r大的分得的电源电压就越( 多 ),r小的分得电源电压就越(少)。
即:u与r成(正)比。
关系式:u 1 /u2= r1 /r2
二.并联电路。
1.电流规律公式:(i=i1+i2) 2.电压规律公式:(u 1=u2=u) 3.电阻并联。
4.并联分流:
电阻并联,r大的分得的干路电流反而越( 少 ),r小的分得干路电流反而越(多)。
即:i与r成(反)比。
关系式:i 1 /i2= r2 /r1
一、例题讲解。
电学计算的解题步骤:
例1、如下图所示,电源电压保持不变,r1=8ω,r2=7ω,当闭合开关s时,电压表的示数为4v,则电源电压为多少?
分析:一、审题。
本电路是串联电路,闭合开关,电路只有一种状态,电压表测r1两端的电压。
二、联想相关公式及结论。
根据题意用到串联电路中i=i1=i2=i3,u=u1+u2+u3的特点和欧姆定律公式(i=u/r)去计算。
三,解答计算。
已知:r1=8ω,r2=7ω,u1=4v 求:电源电压u =
解:当开关闭合时:夹在r1两端的电压u1=4v。则:
根据欧姆定律可知: i1=u1/r1=4v/8ω=0.5a
又因为在串联电路中: i=i1=i2
则: u2=i1r2=0.5a×7ω=3.5v
根据串联电路中电压的关系 : u=u1+u2=4v+3.5v=7.5v
例2,如右图所示,当开关s闭合后,滑动变阻器滑片p在b点时,电压表示数为4.5v,电流表示数为0.15a;滑片p在中点c时电压表的示数为3v。求:
1) 滑动变阻器r1的最大阻值;
2)电源的电压;
3)电路的最大功率。
分析:一、审题。
本电路是串联电路,闭合开关,电路只有一种状态,电压表测滑动变阻器r1两端的电压,滑动变阻器的左右滑动改变它接入电路中电阻的大小,进而影响电路中电流的大小变化。
二、联想相关公式及结论。
根据题意用到串联电路中i=i1=i2=i3,u=u1+u2+u3的特点和欧姆定律公式(i=u/r)以及电功率相关计算公式去计算。
三,解答计算。
解:(1)滑片p在b点时,滑动变阻器全部接入电路,此时电阻最大。则: r1max=u1max/i=4.5v/0.15a=30ω
2) 当滑片p在中点时,r1=15ω
则此时电路中的电流是:i=u1中/r1=3v/15ω=0.2a
u=4.5+0.15r2
u=3+0.2r2
解得: u=9v r2=30ω
3) 要是电路中的电功率最大,则必须是电路中流过的电流最大,只有当滑动变阻器滑片滑到a点是电阻最小,电流最大。则:
p=uimax=9v×(9v/30ω)=2.7w
五种典型题型的解析:
题型一:简单串并联问题。
解题方法:解决串、并联电路的问题,首先要判断电路的连接方式,搞清串并联电路中电流、电压、电阻的关系,结合欧姆定律和其它电学规律加以解决。
例: 如图1所示的电路中,电阻r1的阻值为10。闭合电键s,电流表a1的示数为0.
3a,电流表a的示数为0.5a.求(1)通过电阻r2的电流。
(2)电源电压。(3)电阻r2的阻值。
分析:一、审题。
本电路是并联电路,闭合开关,电路只有一种状态,电流表a1测r1的电流,电流表a测r2的电流。
二、联想相关公式及结论。
根据题意用到串联电路中i= i1=i2,u=u1+u2的特点和欧姆定律公式(i=u/r)去计算。
三,解答计算。
已知:i1= 0.3a,i=0.5a,r1=10,求 (1)i2= ?2)u= ?3)r2= ?
解:(1)当开关闭合时:电路总电流i=0.5a,i1= 0.3a,i2= i—i1=0.5a—0.3a=0.2 a
2)根据欧姆定律可知:u1= i1 r1=0.3a×10=3 v
又因为在并联电路中:电源两端的电压u=u1=3 v
(3)根据并联电路中电压的关系 : u =u2,所以电阻r2=u2/ i2=3 v/0.2 a=15
题型二:额定功率、实际功率的计算。
解题方法:找准题中的不变量、变量,选择合适的公式计算例。
一个标有“220v 40w”灯泡接在电压为110v电源上使用,该灯泡的额定状态下的电阻、额定电流、额定功率、实际状态下的电阻、电流、实际功率分别是多少?
分析:一、审题。
本题是功率问题,所以第一步我们要知道哪个是额定功率,哪个是额定电压,在灯泡没在额定状态下工作时,灯泡的哪个物理量不变(r不变) 和哪个是实际电压。
二、联想相关公式及结论。
根据题意用p =ui= u2/r =i2r公式(但计算过程中要分清楚哪个是额定的功率和电压、实际的功率和电压)和欧姆定律公式(i=u/r)去计算。
三,解答计算。
解:依题意得,r=/=220v×220v) /40w=1210, =40w/220v=0.18a, =40w.
实际状态下的电阻等于灯泡的原电阻r=1210,
/ r=110v/121o=0.09a,
=110v×0.09a=9.9w
题型三:电热计算(略)
解题方法:首先分清电路(纯电阻电路还是非纯电阻电路),选择正确的公式计算
题型四:生活用电问题。
例:小明家中总保险丝的额定电流是10a,现在使用的有750w电饭煲一个,彩电及照明灯具共计300w.
1)若以上电器每天平均使用2h,那么一个月(30天计)消耗电能多少kwh?
2)小明的爸爸昨天从县城买回来一台1500w的电热水器,请你帮他算一算能否立即将电热水器接入他家的电路中使用?
分析:一、审题。
本题中是求家庭电路中的用电器总功的问题,题中给出的是p和t,计算过程中要注意各个物理量的单位,计算前先统一物理量的单位,要明确kw,h为一家人(1kw h=1度),w,s(1ws=1j)为一家人,它们具体的关系如下:1度=1 kw h =3.6×106 j.
二、联想相关公式及结论。
家庭电路中的用电器总电功:w总=w1+w2+…wn,总电功率:p总=p1+p2+…p
各个用电器的电功:w=uit =pt 电功率:p
三,解答计算。
已知:总保险丝的额定电流i=10a,电路的额定电压u=220v , 电饭煲功率p1 =750w ,彩电和照明灯总功率p2 =300w ,电热水器=1500w,通电时间t=2h×30=60h,1) 一个月(30天计)消耗电能w ;(2) 电热水器能否立即接入他家的电路中使用?
解:(1)此电路中的总率:p=p1+p2=750w+300w=1050w=1.05kw
通电时间:t=2h×30=60h
消耗电能:w=pt=1.05w×60h=63kwh
2)保险丝负载最大电功率:=ui=220v×10a=2200w
现在已装电器功率: =1050w
还可以装电器的功率:-=2200w-1050w=1150w
因为1500w的电热水器的电功率大于家庭可装电器的功率,所以不能立即使用。
题型。五、变化电路问题。
解题方法:由于开关的通断、滑动变阻器滑片的移动改变了电路的结构,电路中的电流、电压值会发生变化,称之为变化电路问题。解决变化电路问题的关键是把动态电路变成静态电路,即画出每次变化后的等效电路图,标明已知量和未知量,再根据有关的公式和规律去解题。
例:如下图所示,当s1闭合,s2、s3断开时,电压表示数为3伏,电流表示数为0.5安;当s1断开,s2、s3闭合时,电压表示数为4.5伏,求此时电流表的示数及r1、r2的阻值。
分析:一、审题。
s1闭合时,s2、s3断开时,电路为一种状态;s1断开,s2、s3闭合时,电路为一种状态。因此,本题必须在电路的两种状态下分别解答。
二、联想相关公式及结论。
用到串联和并联电路中u、i、r三者的特点及欧姆定律公式去计算。
三,解答计算。
解:(1)s1闭合时,s2、s3断开时,r1、r2是串联。则:
r2=u2/i=3v/0.5a=6ω
(2) s1断开,s2、s3闭合时,r1、r2是并联。则:
可知电源电压 u=4.5v
则夹在r1两端的电压: u1=u—u2=4.5v—3v=1.5v
r1=u1/i=1.5v/0.5a=3ω
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