题目:
一个电路中有一个电源、一个电阻R1、一个滑动变阻器R2和一个灯泡L。滑动变阻器的滑片P在a点时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;滑片P在b点时,电流表的示数为0.7A,电压表的示数为7V。已知R1=4欧姆,电源电压不变。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)灯泡的额定功率。
解析:
(1)根据题目中的条件,我们可以列出以下两个方程组:
I1 = 0.5A,U1 = 6V
I2 = 0.7A,U2 = 7V
其中,I1表示电流表在滑片P在a点时的示数,U1表示电压表在滑片P在a点时的示数;I2表示电流表在滑片P在b点时的示数,U2表示电压表在滑片P在b点时的示数。由于电源电压不变,我们可以得到以下方程:
U = I1(R1 + R2) = I2(R1 + R2')
其中,R2为滑动变阻器的最大阻值,R2'为滑动变阻器在b点时的电阻。将上述方程组代入电源电压方程中,可以得到:
$6V = 0.5A \times (4\Omega + R2)$
$7V = 0.7A \times (4\Omega + R2')$
解以上方程组,可以得到滑动变阻器的最大阻值为:
$R2 = 4\Omega$
(2)根据题目中的条件,我们可以求出灯泡的额定功率。由于滑动变阻器在a点时与灯泡并联,因此灯泡两端的电压为6V。根据欧姆定律,灯泡的额定电流为:
$I_{L} = \frac{U_{L}}{R_{L}}$
其中,U_{L}为灯泡两端的电压,R_{L}为灯泡的电阻。由于灯泡正常发光时,电流等于额定电流,因此可以列出以下方程:
$I_{L} = I_{2}$
将上述方程代入欧姆定律中,可以得到灯泡的电阻为:
$R_{L} = \frac{U_{L}}{I_{L}} = \frac{6V}{0.7A - 0.5A} = 10\Omega$
最后,根据灯泡的额定功率公式:P_{L} = U_{L}^{2} / R_{L},可以求出灯泡的额定功率为:$P_{L} = \frac{6^{2}}{10\Omega} = 3.6W$。
题目:
有一个电源(电压恒定),一个定值电阻(阻值已知),一个电流表(内阻很小可忽略),一个电压表(内阻很大),如何测量电阻的阻值?
解法:
1. 将电阻和电流表串联,电压表并联在电阻两端。
2. 闭合开关,记录电压表和电流表的读数。
3. 多次改变电阻两端的电压,记录下对应的电流表读数。
4. 根据欧姆定律,可求出电阻的阻值。
相关例题:
题目:有一个电源(电压为12V),一个灯泡(额定电压为6V),一个电流表(内阻为1Ω),一个电压表(内阻为10kΩ)。如何测量灯泡的额定功率?
解法:
1. 将灯泡和电流表串联,电压表并联在灯泡两端。
2. 闭合开关,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光。
3. 记录下此时电压表的读数和电流表的读数。
4. 根据欧姆定律和功率公式,可求出灯泡的额定功率。
注意:在实际操作中,需要考虑到灯泡的电阻随温度的变化而变化,因此需要多次改变灯泡两端的电压,以得到准确的测量结果。
初中物理电学奥数题常见问题
一、电路故障问题
在电路中,如果某处电阻明显大于正常值,就会造成该处电流过大,烧坏电路元件。在解题时,要分析故障是断路还是短路,断路相当于增加电阻,电流减小;短路时电阻极小,几乎为零。
例:如图所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变大,电压表的示数变小
C. 电流表的示数变小,电压表的示数不变
D. 电流表的示数不变,电压表的示数变大
二、电功率问题
电功率是初中物理的重点和难点之一。在解题时,要抓住公式P=UI=U2/R=I2R理解应用。
例:如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小
三、电学综合题
电学综合题是中考的热点。它常常把电能、电功率、电热等物理知识有机地结合起来进行考查。解题的关键是要抓住题目的主要因素(如电路结构、元件特点等)进行分析、判断,找出与此相关的知识点。
例:如图所示电路中,电源电压保持不变。当开关S闭合时,灯L1、L2均发光。过了一会儿,其中一灯突然熄灭;而电流表与电压表此时的示数变化情况是:电压表示数变大,电流表示数变小。则产生这一现象的原因是( )
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路
以上就是初中物理电学奥数题常见问题的一些例子。当然,还有很多其他的问题和解决方法,需要我们在学习和实践中不断探索和总结。
