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                一篇看透初中物理电学:综合问题难点和易错点整理

                电学一直是整个初中阶段物理学习的难点和重点脑谅系,很多同学看到复杂的电学题心里就会不自觉的头脑发懵脑谅系,不知道要怎么下手脑谅系,今天小编为大家了整理了电学中综合问题难点和易错点分析脑谅系,希望能对大家有所帮助~

                一厨谱会、理清“短路”概念

                在教材中脑谅系,只给出了“整体短路”的概念脑谅系,“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路脑谅系,叫短路”警雷滑。

                而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题脑谅系,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警雷滑。

                局部短路仅造成用电器不工作脑谅系,并不损坏用电器脑谅系,因此是允许的警雷滑。因它富于变化成为电学问题中的一个难点警雷滑。局部短路概念抽象脑谅系,可用实验突破此难点警雷滑。

                实验原理如图1脑谅系,当开关S闭合前脑谅系,两灯均亮(较暗);闭合后脑谅系,L1不亮脑谅系,而L2仍发光(较亮)警雷滑。

                电学1.jpg

                为帮助大家理解脑谅系,可将L1比作“有阻”脑谅系,而开关S的局部短路通道则比作是“无阻”警雷滑。电流只会“走无阻”而不会去“走有阻”警雷滑。即L1短路不工作脑谅系,电流从导线经过警雷滑。

                二厨谱会、识别串并联电路

                识别串厨谱会、并联有三种方法脑谅系,电流法;等效电路法;去表法警雷滑。

                ⑴电流法:即从电源正极出发脑谅系,顺着电流的流向看电流的路径是否有分支脑谅系,如果有脑谅系,则所分的几个分支之间为并联脑谅系,(分支前后有两个节点)如果电流的路径只有一条(无分支点)脑谅系,则各元件之间为串联警雷滑。此方法学生容易接受警雷滑。

                ⑵节点法:没经过用电器脑谅系,导线再长都相当于一个节点脑谅系,观察每个用电器两端的端点确定它在电路中的位置警雷滑。图2厨谱会、图3是对各电阻的连接情况分析警雷滑。

                电学2.png

                如上图2各个A点都与电源正极相连脑谅系,各个B点与电源负极相连脑谅系,可以简化为图3警雷滑。在图3中脑谅系,R1厨谱会、R2厨谱会、R3的并联关系也就显而易见了警雷滑。

                ⑶去表法:由于电压表的内阻很大脑谅系,并联在电路中时脑谅系,通过它的电流很小脑谅系,可忽略不计警雷滑。故在电路中去掉电压表脑谅系,不会影响电路结构脑谅系,电压表所在之处可视为开路警雷滑。

                而电流表的内阻很小脑谅系,串联在电路中几乎不影响电路的电流强度脑谅系,因而脑谅系,在电路分析中脑谅系,电流表可以看成一根导线脑谅系,去掉后改成一根导线即可警雷滑。

                三厨谱会、串厨谱会、并联电路中总电阻的变化特点

                1.两个电阻无论是串还是并联脑谅系,其中一个电阻增加脑谅系,总电阻都增加警雷滑。

                原因:串联时脑谅系,R=R1+R2脑谅系,若R1增大脑谅系,则R增大;

                并联时脑谅系,1/R=1/R1+1/R2脑谅系,若R1增大1/R1减小脑谅系,则1/R减小脑谅系,所以R增大警雷滑。

                2.几个电阻并联起来脑谅系,总电阻比任何一电阻都小警雷滑。

                并联时1/R=1/R1+1/R2

                因为1/R>1/R1脑谅系,1/R>1/R2

                所以R<R1脑谅系,R<R2

                四厨谱会、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脑谅系,跟导体的电阻成反比警雷滑。即I=U/R警雷滑。

                注意点:(1)三个量必须是同一时刻脑谅系,对同一电阻(或同一段电路)而言的警雷滑。即一一对应警雷滑。

                (2)注意不变量和变量:在R一定时脑谅系,I与U成正比警雷滑。在U一定时脑谅系,I与R成反比警雷滑。

                (3)变形公式R=U/I的理解:R可以通过U/I的比值求出脑谅系,但R的大小不是由U/I决定的脑谅系,R的大小由公式R=ρL/S的因素决定警雷滑。

                例对于欧姆定律公式I=U/R的理解脑谅系,下列说法中错误的是(D)
                A.对某一导体来说脑谅系,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脑谅系,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脑谅系,表明电阻与电压成正比脑谅系,与电流成反比

                五厨谱会、R1厨谱会、R2串厨谱会、并联在电路中公式

                1.串联分压
                (1)I=I1=I2
                (2)U=U1+U2
                (3)R=R1+R2
                (4)各量比例关系:串正比

                电学3.png

                (指各种量之比与电阻之比的关系属于正比脑谅系,用电流相等推导)
                2.并联分流

                (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

                电学4.png

                (指各种量之比与电阻之比的关系属于反比脑谅系,用电压相等推导)

                六厨谱会、灯泡的的电压和功率

                关于灯泡的额定电压厨谱会、额定功率和实际电压厨谱会、实际功率的问题警雷滑。

                灯泡铭牌上标的“220V 60W”就是灯泡的额定电压和额定功率警雷滑。

                额定电压(U0)额定功率(P0)

                实际电压(U)实际功率(P)

                对某用电器而言脑谅系,额定电压厨谱会、额定功率只有一个警雷滑。

                对某用电器而言脑谅系,实际电压厨谱会、实际功率可有很多个警雷滑。

                当U>U0时脑谅系,则P>P0;灯很亮脑谅系,易烧坏警雷滑。

                当U<U0时脑谅系,则P<P0;灯很暗脑谅系,

                当U=U0时脑谅系,则P=P0;正常发光警雷滑。

                例1"220V 100W"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?

                电学5.jpg

                例2把"6v 3w"与"6v 1w"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警雷滑。(灯丝电阻不随温度改变)

                电学6.png

                解:初学者最易犯的错误是:6v+6v=12V

                正确解法:“并联看电压脑谅系,串联看电流警雷滑。

                串联小电流脑谅系,关联小电压”

                I1=P1/U1=1A R1=U1/I1=6Ω

                I2=P2/U2=0.5A R2=U2/I2=12Ω

                R=R1+R2=18

                U=I小R=0.5A*18Ω=9V

                例3灯泡L1上标有“80Ω0.1A”脑谅系,灯泡L2上标有“20Ω0.2A”警雷滑。将它们并联接在某电源两端脑谅系,在不损坏灯泡的情况下脑谅系,恰使其中的一只小灯泡正常发光警雷滑。求:

                (1)电源电压是多大?

                (2)此时干路电流是多大?

                电学7.png

                解:解题思路脑谅系,并联看小电压

                (1)U1=80*0.1=8V

                U2=20*0.2=4V U2<U1

                故:U=U2=4V

                (2)容易出错:I=I1+I2=0.1+0.2=0.3A(把额定电流和实际电流搞混了)

                正解:I=U/R U=4V

                R=R1R2/(R1+R2)=80*20/(80+20)=16欧

                故I=4/16=0.25A

                七厨谱会、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脑谅系,或者不会选择合适的单位脑谅系,使计算很繁锁还容易出错警雷滑。

                电功的单位有两个脑谅系,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=3.6X106焦耳(6为次方)

                电功率的单位也有两个:W脑谅系,KW 1KW=1000W

                W=UIt=I2Rt=U2t/R=Pt

                P=W/t=UI=I2R=U2/R(2为平方)

                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(Ώ)

                ②如果W用千瓦时厨谱会、t用小时脑谅系,则P的单位是千瓦警雷滑。

                例1一个“220V 1000W”的电热器脑谅系,在额定电压下通电15分钟脑谅系,

                (1)产生的热量是多少焦?

                (2)若家用电能表上标有“3000r/KWh”的字样脑谅系,则在这段时间内电能表的转盘转过了多少转?

                (3)若这些热量有30%被2.5千克厨谱会、30℃的水吸收脑谅系,在1标准大气压下脑谅系,水温升高到多少℃?[水的比热是4.2×103焦/(千克·℃)](3为立方)

                解:(1)Q放=Pt=1000*15*60=900000J

                (2)转数n=0.25*3000=750转(注意:电能表上标有“3000r/KWh”的字样脑谅系,故算转数功的单位应该用KWh)

                (3)Q吸=30%*Q放=0.3*900000=270000J

                又Q吸=cm(t2-t1)

                270000=4.2×103*2.5*(t2-30℃)

                t2=55.7℃

                八厨谱会、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(电流有分支脑谅系,被分支的部分是并联脑谅系,无分支是串联)

                (3)节点法(把开关厨谱会、电流表看成导线脑谅系,导线无论多长脑谅系,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脑谅系,电压表相当于断路去掉)

                1.识别含有电表电路的小窍门--(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:恢复电流表很容易脑谅系,看它原来在哪一支路或干路上直接画出脑谅系,而恢复电压表有点困难脑谅系,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)脑谅系,即是测该用电器的电压脑谅系,电压表直接和它并联警雷滑。

                例1请你画出如图一所示的电路的等效电路图脑谅系,并说明电流表和电压表的作用警雷滑。

                电学8.jpg

                解:(1)两表先开除把电流表当作导线脑谅系,电压表视为开路警雷滑。

                (2)标出电路图的结点A厨谱会、B厨谱会、C厨谱会、D警雷滑。

                (3)等效看懂图根据电流路径脑谅系,电流由电源正极出发经过D点和R1来到A点脑谅系,电流在A点分开两路脑谅系,一路通过R2到达B点脑谅系,另一路通过R3到达B点脑谅系,两路在B点汇合到达电源负极形成回路警雷滑。画出简单易看的电路图(如图一1)警雷滑。由此可知R2厨谱会、R3是并联脑谅系,然后再与R1串联警雷滑。

                (4)恢复明职责电流表电压表复位警雷滑。由电路图一可知C厨谱会、A两点之间用导线连接在一起可看作同一点脑谅系,电压表的两个接线柱分别连接D点和A点脑谅系,所以电压表是测量R1两端的电压警雷滑。电流通过A点分开两路脑谅系,一路经过电流表后脑谅系,再经过R3到达B点脑谅系,所以电流表是测量通过R3的电流强度(如图一2)警雷滑。

                由上面例子脑谅系,可看出分析电路的重要性警雷滑。在复习中应特别强调分析电路脑谅系,画等效电路图的必要性脑谅系,使学生掌握这个基本技能警雷滑。并能养成遇到电学问题脑谅系,先画出电路图警雷滑。遇到电路图先分析电路的好习惯警雷滑。

                2.分析开关闭合\断开(断路和短路)引起的电路变化(抓住状态,画出等效图)

                例2在图所示的电路中脑谅系,电源两端的电压为6V并保持不变脑谅系,R1厨谱会、R2为两个相同阻值的电阻脑谅系,开关S1闭合后脑谅系,下列说法中正确的是(A)

                电学9.png

                A.开关S2断开时脑谅系,R1两端的电压为3V
                B.开关S2断开时脑谅系,R1两端的电压为6V
                C.开关S2闭合时脑谅系,R1两端的电压为3V
                D.开关S2闭合时脑谅系,R2两端电压为6V

                3.滑动变阻器引起的电路变化

                例3如下图示,当滑动变阻器滑片向右滑动时各表的示数如何变化?

                电学10.png

                思路:部分电阻变化--整体电阻变化--整体电流变化--部分电流(电压)变化

                例4在如图所示的电路中脑谅系,当滑片P向左滑动时(D)

                电学11.png

                A.电压表示数变大脑谅系,灯变暗
                B.电压表示数变大脑谅系,灯变亮
                C.电压表示数减小脑谅系,灯变暗
                D.电流表示数增大脑谅系,灯变亮(注意分析此题时脑谅系,以电灯上电压做为电压变化的参照物脑谅系,因为灯泡的电阻不变)

                小结:电路的识别
                1.有电表的“等效开除”
                2.有开关的注意断开厨谱会、闭合抓状态
                3.有滑动变阻器的看变化
                4.关键画好等效电路图

                九厨谱会、有关“电路变化”的分析和计算

                变化电路主要是通过开关或滑动变阻器的改变来引起电路变化的警雷滑。电路中有多个开关脑谅系,通过开关闭合和断开的状态变化脑谅系,往往会使各用电器的连接关系发生变化脑谅系,而滑动变阻器则通过滑片来改变其连入电路的有效电阻脑谅系,从而使电路中的各电器的电压厨谱会、电流厨谱会、电功率等数值发生变化(也有改变电路结构的)警雷滑。

                分析电路变化的方法一般可分为四步:

                1.从变化电阻人手警雷滑。

                2.由串并联电路的特点脑谅系,看电阻的变化情况警雷滑。

                3.一般电源的电压是不变的脑谅系,由总电压(电源电压)不变脑谅系,得出总电流的变化情况警雷滑。

                4.根据电路特点以及题意脑谅系,由欧姆定律来判断部分电路电流,电压,电功率的变化警雷滑。

                1.开关的通厨谱会、断造成电路的变化

                当开关处在不同状态时脑谅系,由于断路和短路脑谅系,接入电路中的用电器脑谅系,及其用电器之间的连接方式一般要发生变化脑谅系,因此首先要在原电路的基础上画出各种情况下的实际等效电路警雷滑。画图时注意应用串并联知识厨谱会、去除电表再还原法厨谱会、局部短路法等知识的应用警雷滑。

                例1如图5所示

                电路中脑谅系,电源电压保持4伏脑谅系,L1的电阻为4欧脑谅系,L2厨谱会、L3的电阻均为16欧

                求:⑴S1厨谱会、S2都断开时脑谅系,电流表和电压表的示数警雷滑。

                ⑵S1厨谱会、S2都接通时脑谅系,整个电路消耗的电功率警雷滑。

                电学12.jpg

                例题分析:在题中的当开关处于闭合或断开的两种情况下电路结构发生了变化脑谅系,可进行电路的改画脑谅系,见图6警雷滑。

                电学13.png

                2.滑动变阻器变化问题

                滑动变阻器连入电路中的有效电阻发生变化了脑谅系,或是引起电路结构的变化脑谅系,或是引起电路中电压厨谱会、电流厨谱会、电功率的变化警雷滑。有关滑动变阻器的此类型问题脑谅系,解题关键是:

                ⑴弄清滑动变阻器原理脑谅系,滑片滑动时电阻是变大还是变小?

                ⑵弄清物理量是否变化脑谅系,一般来说脑谅系,电源的电压脑谅系,定值电阻的阻值是不变脑谅系,其它的物理量都是可变化的;

                ⑶弄清电压表读数读出的是哪一个电器两端的电压;

                ⑷反复利用串并联电路中各量的公式以及欧姆定律来求解脑谅系,注意要一一对应警雷滑。

                例1如图8所示电路中脑谅系,电源电压不变脑谅系,当滑动变阻器的滑片向右滑动时脑谅系,电流表和电压表的示数变化情况是[B]

                电学14.png

                A厨谱会、电流表和电压表的示数变大;

                B厨谱会、电流表和电压表的示数变小;

                C厨谱会、电流表示数变小脑谅系,电压表示数变大;

                D厨谱会、电流表示数变大脑谅系,电压表示数变小警雷滑。

                例2如图所示当开关S闭合后脑谅系,滑动变阻器的滑片P在B端时脑谅系,电压表的示数为9V脑谅系,电流表的示数为0.15A;滑片在中点C时电压表的示数为6V警雷滑。

                电学15.png

                求:(1)滑动变阻器R2的最大阻值;(2)电源的电压和R1的阻值.警雷滑。(3)电路的最大功率P

                解解题思路:利用不变量(如电源的电压厨谱会、定值电阻)列方程脑谅系,两个未知数脑谅系,列两个方程求解警雷滑。
                由题意知R1与R2是串联关系脑谅系,电流表测总电流脑谅系,电压表测R2电压警雷滑。
                (1)滑动变阻器的滑片P在B端时脑谅系,这个时候滑动变阻器连入电路中为最大阻值警雷滑。
                R2最大=U2/I=9v/0.15A=60欧

                (2)P在C处:RAC=1/2R2=30欧
                R=R1+RAC=R1+30
                U=IR=UAC/RAC(R1+30)=6/30(R1+30)①

                P在B处:R=R1+RAB=R1+60
                U=IR=0.15(R1+60)=0.15(R1+60)②

                解①②方程组得:U=18V R1=60欧

                (3)由P=U2/R知脑谅系,U一定脑谅系,R最小脑谅系,则P最大脑谅系,而P在A处时R2最小此时R=R1=60

                P最大=U2/R=18×18/60=5.4W

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