初中物理电学超难题及例题分析:
难题:
有两只小灯泡L1和L2,分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,将这两只小灯泡串联起来接在电源两端,为了使其中一盏灯能够长时间正常发光,电源电压应为多少伏特?
例题:
例1:
【实验目的】探究串联电路中各处电压的关系。
【实验原理】串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律和串联电路的分压原理,在电阻不变时,串联电路中各处的电压与电源电压之比等于电阻之比。
【实验器材】电源、开关、导线、两个完全相同的灯泡L1和L2、电压表。
【实验步骤】
①按照电路图连接电路;
②将电压表分别并联在两个灯泡的两端;
③改变电源电压的大小,多次测量两端的电压;
④分析实验数据得出结论。
【问题分析】
①本实验中存在的错误是:电压表应该并联在灯泡两端,而某同学却将电压表串联在电路中;
②某同学在多次测量两端的电压时,发现两端的电压不相等,为了说明问题,他采用了以下方法:将电源、开关、导线、两个完全相同的小灯泡L1和L2按照图所示的电路图连接起来,闭合开关后,移动滑动变阻器R′,使两灯都正常发光,此时电压表的示数为6V;接着保持滑片位置不动,断开开关,用一根导线分别将两个灯泡短路,此时电压表的示数接近电源电压。由此可以判断:该同学在实验中出现的错误是______。
③本实验中多次测量的目的是为了______。
④通过分析实验数据得出串联电路中各处的电压与电源电压之比等于电阻之比。若电源电压为3V,两个小灯泡的电阻分别为R1=4Ω和R2=6Ω,则两个小灯泡两端电压之比U1:U2=______。
例题分析:
①本实验中存在的错误是将电压表串联在电路中,导致测量的是整个电路的电压;
②该同学在多次测量两端的电压时,发现两端的电压不相等,为了说明问题,他采用了不正确的操作方法,即移动滑片位置使两灯都正常发光时测得的是电源电压;
③本实验中多次测量的目的是为了减小误差;
④若电源电压为3V,两个小灯泡的电阻分别为R1=4Ω和R2=6Ω,则两个小灯泡两端电压之比U1:U2=3:4。
相关例题:
【例题】(2020·江苏盐城)有两个完全相同的灯泡分别标有“3V 3W”和“6V 6W”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。当将它们串联接入某电源时,其中一个灯泡恰能正常发光,则另一个灯泡的实际功率为( )
A. 3W B. 5W C. 7.5W D. 无法确定
【分析】
根据灯的铭牌求出两灯的额定电流和电阻值;根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电源电压和另一个灯泡的实际功率。
【解答】
由$P = UI$可得两灯的额定电流分别为:$I_{1} = \frac{P_{1}}{U_{1}} = \frac{3W}{3V} = 1A$,$I_{2} = \frac{P_{2}}{U_{2}} = \frac{6W}{6V} = 1A$;由$I = \frac{U}{R}$可得两灯的电阻分别为:$R_{1} = \frac{U_{1}}{I_{1}} = \frac{3V}{1A} = 3\Omega$,$R_{2} = \frac{U_{2}}{I_{2}} = \frac{6V}{1A} = 6\Omega$;因为串联电路中各处的电流相等,所以当其中一个灯泡正常发光时,另一个灯泡的实际功率为$P_{实} = I^{2}R_{实} = (I_{总} - I_{1})^{2}R_{2} = (I_{总} - 0.5)^{2} \times 6\Omega = (0.5A)^{2} \times 6\Omega = 1.5W$。故选B。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电
以下是一道初中物理电学超难题及例题:
难题:有一个3V的电源,有一个10欧姆的电阻,还有一个电流表,如何选择一个适当的电阻,使得电流表可以正常测量电路中的电流?
例题:一个家庭电路中,有5盏电灯和一台电视机。已知电灯的额定电压为220V,额定功率为40W。电视机的工作电压为220V,额定功率为150W。如何选择一个适当的开关,使得在不需要所有电器工作时,可以节约能源?
对于这道难题,解题思路是:
1. 根据欧姆定律和电阻的串联,计算出电路中的最大电流。
2. 根据电源电压和电阻的阻值关系,选择合适的电阻。
对于例题,解题思路是:
1. 根据家庭电路的电压和用电器的功率,计算出每个电器所需的工作电流。
2. 根据开关的作用,选择一个可以同时断开所有电器的工作电路的开关。
在实际操作中,需要根据实际情况进行电路分析和计算,并考虑安全因素。
初中物理电学超难题:
一个灯泡上标有“PZ220-100”,求:
1. 该灯泡正常发光时的电流是多少?
2. 该灯泡正常发光5小时,消耗的电能是多少?
相关例题:
某电路中串联着两个电阻,其中一个电阻是另一个电阻的两倍,已知通过它们的电流之比是2:3,求这两个电阻的电阻值之比是多少?
解答:
已知两个电阻串联,其中一个电阻是R1=2R2,已知通过它们的电流之比为I1:I2=2:3,根据欧姆定律可得:
I=U/R,所以R=U/I,所以R1:R2=U1/I:U2/I=U1:U2=(PZ220-100):(PZ220-60)=220:60=11:3。
常见问题:
1. 什么是串联电路和并联电路?它们有什么区别?
2. 什么是电阻?如何计算串联电路和并联电路中的电阻值?
3. 什么是电压和电流?它们之间的关系是什么?
4. 什么是电功率?如何计算灯泡的电功率?
5. 如何根据灯泡的铭牌计算灯泡的额定电压和额定功率?
6. 什么是欧姆定律?它对于电学问题解决有何帮助?
以上问题涵盖了初中物理电学的核心概念,希望对您有所帮助!
