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初中化学知识:L1短路的实验原理及应用方法!

更新时间:2024-04-26 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1、明确“短路”的概念。Bam物理好资源网(原物理ok网)

教材中只给出了“整体短路”的概念。 “一根导线不经过电器而直接连接到电源两极的电路称为短路。” 在综合电题中,经常会出现局部短路的问题。 如果使用电线将电器(或电路的一部分)首尾相连就会形成部分短路。 局部短路仅导致电器停止工作,但不会损坏电器,因此是允许的。 由于其充满变化,成为电气问题的难点。Bam物理好资源网(原物理ok网)

局部短路的概念比较抽象,学生理解起来比较困难。 实验可以用来帮助学生克服这个困难。 实验原理如图1所示。开关S闭合前,两个灯都亮(较暗); 关闭后,L1不亮,但L2仍然发光(更亮)。Bam物理好资源网(原物理ok网)

为了帮助初中生理解,L1可以比喻为“电阻”,而开关S的局部短路通道可以比喻为“无电阻”。 电流只会“无阻力流动”,而不会“有阻力流动”。 即L1短路不工作,导线中有电流流过。Bam物理好资源网(原物理ok网)

2.识别串联和并联电路Bam物理好资源网(原物理ok网)

识别串并联的方法有三种,⑴、电流法; ⑵、等效电路法; ⑶、工作台拆卸方法。Bam物理好资源网(原物理ok网)

⑴. 电流法:从电源正极开始,顺着电流流动的方向,看电流路径上是否有分支。 如果有,则分支并联(分支前后各有两个节点)。 如果电流只有一条路径(无分支点),则元件串联。 这种方法很容易让学生接受。Bam物理好资源网(原物理ok网)

⑵. 节点法:无论电线有多长,只要不穿过电器,就相当于一个节点。 观察每个电器两端的端点,以确定其在电路中的位置。 图2和图3是各电阻连接情况的分析。Bam物理好资源网(原物理ok网)

如上图2所示,每个A点连接到电源正极,每个B点连接到电源负极,可以简化为图3。在图3中,并联R1、R2、R3的关系很明显。Bam物理好资源网(原物理ok网)

⑶. 仪表拆除方法:由于电压表的内阻很大,当它并联在电路中时,流过它的电流很小,可以忽略不计。 因此,去掉电路中的电压表不会影响电路结构,电压表所在的位置可视为开路。 电流表的内阻很小,串联在电路中几乎不会影响电路的电流强度。 因此,在电路分析中,可以将电流表看成一根导线,可以将其拆下,改为导线。Bam物理好资源网(原物理ok网)

3、串并联电路中总电阻的变化特性Bam物理好资源网(原物理ok网)

1、无论两个电阻串联还是并联,如果其中一个电阻增大,总电阻就会增大。Bam物理好资源网(原物理ok网)

原因:串联时,R=R1+R2。 如果 R1 增加,R 也会增加。Bam物理好资源网(原物理ok网)

并联时,1/R=1/R1+1/R2。 如果 R1 增加且 1/R1 减少,则 1/R 减少,因此 R 增加。Bam物理好资源网(原物理ok网)

2、多个电阻并联时,总电阻小于任何一个电阻的阻值。Bam物理好资源网(原物理ok网)

并联时,1/R=1/R1+1/R2 因为1/R>1/R1,1/R>1/R2,所以RBam物理好资源网(原物理ok网)

4. 理解欧姆定律Bam物理好资源网(原物理ok网)

欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。 即I=U/R。Bam物理好资源网(原物理ok网)

注意:(1)这三个量必须同时出现,且针对同一电阻(或同一电路)。 这就是一一对应。Bam物理好资源网(原物理ok网)

(2)注意不变量和变量:当R恒定时,I与U成正比。当U恒定时,I与R成反比。Bam物理好资源网(原物理ok网)

(3)变形公式R=U/I的理解:R可以由U/I的比值计算出来,但R的大小并不是由U/I决定的。 R的大小由公式R=ρL/S的因素决定Bam物理好资源网(原物理ok网)

5、电路中R1、R2串并联计算公式Bam物理好资源网(原物理ok网)

1.串联分压器Bam物理好资源网(原物理ok网)

(1)I=I1=I2Bam物理好资源网(原物理ok网)

(2)U=U1+U2Bam物理好资源网(原物理ok网)

(3)R=R1+R2Bam物理好资源网(原物理ok网)

(4)各量之间的比例关系:串联比例(指各量之比与电阻之比成比例关系,可由等电流推导出来)Bam物理好资源网(原物理ok网)

2.并联分流Bam物理好资源网(原物理ok网)

(1)I=I1+I2Bam物理好资源网(原物理ok网)

(2)U=U1=U2Bam物理好资源网(原物理ok网)

(3)1/R=1/R1+1/R2 或 R=R1R2/(R1+R2)Bam物理好资源网(原物理ok网)

(4)各量之间的比例关系:和反比(指各量之比与电阻之比成反比关系,可由等电压推出)Bam物理好资源网(原物理ok网)

6、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Bam物理好资源网(原物理ok网)

灯泡铭牌上标注的“”是灯泡的额定电压和额定功率。Bam物理好资源网(原物理ok网)

.额定电压(U0) 额定功率(P0)Bam物理好资源网(原物理ok网)

.实际电压(U) 实际功率(P)Bam物理好资源网(原物理ok网)

对于某种电器来说,只有一个额定电压和额定功率。Bam物理好资源网(原物理ok网)

对于某种电器,可能有多种实际电压和实际功率。Bam物理好资源网(原物理ok网)

当U>U0时,则P>P0; 光线很亮,很容易烧坏。Bam物理好资源网(原物理ok网)

当U<U0时,则P<P0; 光线很暗,Bam物理好资源网(原物理ok网)

当U=U0时,则P=P0; 正常发光。Bam物理好资源网(原物理ok网)

例1:“220V 100W”灯泡正常工作时的电流是多少? 如果这个灯泡接在110V电源上,灯泡的实际电功率是多少? 运行10分钟消耗多少电量? 1度电可以让它工作多少小时? ?Bam物理好资源网(原物理ok网)

7. 电力和电力装置的问题Bam物理好资源网(原物理ok网)

有些学生在计算时没有统一的单位或没有选择合适的单位,导致计算非常复杂且容易出错。Bam物理好资源网(原物理ok网)

电功率有两种单位,一种是国际单位:焦耳;一种是国际单位:焦耳;一种是国际单位:焦耳。 还有另一个大单位:千瓦时(也称为度)Bam物理好资源网(原物理ok网)

1 度 = 1 千瓦时 = 3.6X106 焦耳Bam物理好资源网(原物理ok网)

电功率也有两种单位:W、KW 1KW=1000WBam物理好资源网(原物理ok网)

W=UIt =I2Rt =U2t/R=PtBam物理好资源网(原物理ok网)

P=W/t=UI=I2R=U2/RBam物理好资源网(原物理ok网)

计算时必须统一单位。 ① 采用国际单位P→瓦(w); W→焦耳(J); t→第二; U→伏特(V); I→安培(A); R→欧姆(Ώ)Bam物理好资源网(原物理ok网)

初中物理串联电路和并联电路Bam物理好资源网(原物理ok网)

② 若W以千瓦时表示,t以小时表示,则P的单位为千瓦。Bam物理好资源网(原物理ok网)

8.如何画等效电路图Bam物理好资源网(原物理ok网)

(1).特性法(根据串并联电路的特性)Bam物理好资源网(原物理ok网)

(2)。 电流法。 (如果电流有分支,则分支部分并联,如果没有分支,则串联)Bam物理好资源网(原物理ok网)

(3)。 节点法(把开关和电流表想象成电线,无论电线多长,都相当于一个节点)Bam物理好资源网(原物理ok网)

(4)。 含有电表——《拆除电表的方法》(电流表相当于短路初中物理串联电路和并联电路,即直接用导线连接电流表两端,电压表相当于拆除开路)Bam物理好资源网(原物理ok网)

识别包含电表的电路的技巧--(诗歌)Bam物理好资源网(原物理ok网)

两种形式的第一个“火”相当于看懂了图,恢复了职责,结果会立即发出。Bam物理好资源网(原物理ok网)

注意:恢复电流表很容易。 直接看原来在哪条支路或者主干道上就可以画出来了。 不过,恢复电压表有点困难。 关键是看两端直接加的是哪个电器(中间不能有电器)。 有电源),即测量用电器的电压,直接将电压表并联在其上。Bam物理好资源网(原物理ok网)

例1:请画出图1所示电路的等效电路图,并说明电流表和电压表的功能。Bam物理好资源网(原物理ok网)

解法:(1)先将两个仪表消去。 电流表被视为导体,电压表被视为开路。Bam物理好资源网(原物理ok网)

(2) 标记电路图中的节点A、B、C、D。Bam物理好资源网(原物理ok网)

(3)等价理解图 根据电流路径,电流从电源正极开始,经过D点、R1到A点。电流在A点分两路初中物理串联电路和并联电路,一路经过R2到B点,另一条路径经过R3到B点。两条路径在B点汇合,到达电源负极,形成回路。 画出简单易懂的电路图(图1)。 可以看出,R2和R3并联,然后与R1串联。Bam物理好资源网(原物理ok网)

(4) 复位亮工作电流表和电压表。 从电路图1中我们可以看出,C点和A点用导线连接在一起,可以看作是同一点。 电压表两端分别接D点和A点,因此电压表测量R1两端的电压。 电流经过A点分成两路,一路经过电流表,然后经过R3到达B点,因此电流表测量经过R3的电流强度(图1-2)。Bam物理好资源网(原物理ok网)

从上面的例子,我们可以看出分析电路的重要性。 复习时要特别强调分析电路和绘制等效电路图的必要性,使学生掌握这项基本技能。 并且能够养成遇到电气问题时先画电路图的习惯。 遇到电路图先分析电路是一个好习惯。Bam物理好资源网(原物理ok网)

练习:如下图所示,当滑动变阻器的滑块向右滑动时,各个仪表的指示如何变化?Bam物理好资源网(原物理ok网)

2、分析开关闭合断开(开路、短路)引起的电路变化(掌握状态并画出等效图)Bam物理好资源网(原物理ok网)

例2、对于如图所示的电路,尝试分析各种情况下R1、R2、R3的连接方法英语作文,并画出等效电路图。Bam物理好资源网(原物理ok网)

(1) 当S1和S2都闭合时。 (注:当s1和s2均闭合时,R2部分短路)Bam物理好资源网(原物理ok网)

(2) 当S1和S2均断开时。Bam物理好资源网(原物理ok网)

(3) 当S1打开且S2关闭时。Bam物理好资源网(原物理ok网)

(4) 当S1闭合、S2断开时,Bam物理好资源网(原物理ok网)

它们的等效电路图为:Bam物理好资源网(原物理ok网)

例3.(北京,2006)如图所示电路中,电源两端电压为6V,保持不变。 R1和R2是两个阻值相同的电阻。 开关S1闭合后,下列哪项表述是正确的? 是(A)Bam物理好资源网(原物理ok网)

A、当开关S2关断时,R1两端电压为3Bam物理好资源网(原物理ok网)

B、当开关S2关断时,R1两端电压为6VBam物理好资源网(原物理ok网)

C、当开关S2闭合时,R1两端电压为3VBam物理好资源网(原物理ok网)

D、当开关S2闭合时,R2两端电压为6VBam物理好资源网(原物理ok网)

练习:取如图所示电路,尝试分析各种情况下R1、R2、R3的连接方法,并画出等效电路图Bam物理好资源网(原物理ok网)

(1) 当S1打开且S2关闭时。Bam物理好资源网(原物理ok网)

(2) 当S1和S2均闭合时,Bam物理好资源网(原物理ok网)

(3) 当S1闭合、S2断开时。Bam物理好资源网(原物理ok网)

(4) 当S1和S2均断开时。Bam物理好资源网(原物理ok网)

3、滑动变阻器引起的电路变化Bam物理好资源网(原物理ok网)

例4、如下图所示,当滑动压敏电阻向右滑动时,各仪表的指示如何变化?Bam物理好资源网(原物理ok网)

思路:部分电阻变化--总电阻变化--总电流变化--部分电流(电压)变化Bam物理好资源网(原物理ok网)

例5:在图4所示电路中,滑动变阻器R2的滑块P向右移动。 请分析电流表和电压表的变化。Bam物理好资源网(原物理ok网)

例6、如图所示电路中,当滑块P向左(D)滑动时Bam物理好资源网(原物理ok网)

A、电压指示数字变大,灯变暗。Bam物理好资源网(原物理ok网)

B、电压指示数字变大,灯变亮Bam物理好资源网(原物理ok网)

C、电压指示数字减小,灯光变暗。Bam物理好资源网(原物理ok网)

D、电流指示的数字增大,灯变亮(注意分析此题时,以灯上的电压作为电压变化的参考,因为灯泡的电阻保持不变)Bam物理好资源网(原物理ok网)

摘要:电路辨识Bam物理好资源网(原物理ok网)

1、与电表“等值解雇”Bam物理好资源网(原物理ok网)

2、如果有开关,要注意打开和关闭的状态。Bam物理好资源网(原物理ok网)

3.观察是否有滑动变阻器的变化Bam物理好资源网(原物理ok网)

初中物理串联电路和并联电路Bam物理好资源网(原物理ok网)

4.关键是画等效电路图Bam物理好资源网(原物理ok网)

9.“电路变化”的分析与计算Bam物理好资源网(原物理ok网)

改变电路主要是通过改变开关或滑动变阻器引起电路变化。 电路中有多个开关。 开关闭合和断开的状态变化往往会改变电器之间的连接关系。 滑动变阻器通过滑动片改变与电路连接的有效电阻,从而使电路中各种用电器的电压、电流、电功率等值发生变化(电路结构也发生变化)Bam物理好资源网(原物理ok网)

• 分析电路变化的方法一般可分为四个步骤:Bam物理好资源网(原物理ok网)

• 1. 从改变电阻开始。Bam物理好资源网(原物理ok网)

• 2. 根据串联和并联电路的特性观察电阻的变化。Bam物理好资源网(原物理ok网)

• 3. 一般情况下,电源电压是恒定的。 从恒定电压(电源电压)可以得到总电流的变化。Bam物理好资源网(原物理ok网)

• 4、根据电路的特点和问题的含义,利用欧姆定律判断某些电路的电流、电压、电功率的变化。Bam物理好资源网(原物理ok网)

1、开关的接通和断开引起电路的变化Bam物理好资源网(原物理ok网)

当开关处于不同状态时,由于开路和短路,电路所连接的电器以及电器之间的连接方式一般都会发生变化。 因此,我们首先要在原电路的基础上画出各种情况下的图。 实际等效电路。 画图时要注意串并联知识的应用、电表的拆卸和恢复方法、局部短路方法。Bam物理好资源网(原物理ok网)

例1:如图5所示Bam物理好资源网(原物理ok网)

电路中,电源电压保持4伏,L1的电阻为4欧姆,L2和L3的电阻均为16欧姆。Bam物理好资源网(原物理ok网)

发现:(1)当S1和S2全部断开时,会出现电流表和电压表的读数。Bam物理好资源网(原物理ok网)

⑵ 当S1、S2同时导通时,整个电路消耗的电功率。Bam物理好资源网(原物理ok网)

例题分析:题中的两种情况,当开关闭合或断开时,电路结构发生变化,可以修改电路,如图6所示。Bam物理好资源网(原物理ok网)

解决方案:当S1和S2均断开时,L1和L3串联。等效电路图为:图1Bam物理好资源网(原物理ok网)

电流表读数Bam物理好资源网(原物理ok网)

电压表读数Bam物理好资源网(原物理ok网)

当S1和S2同时连接时,L2和L3并联。等效电路图如图2Bam物理好资源网(原物理ok网)

总阻力Bam物理好资源网(原物理ok网)

总功率Bam物理好资源网(原物理ok网)

2、滑动变阻器更换问题Bam物理好资源网(原物理ok网)

连接到电路中的滑动变阻器的有效电阻发生变化,可能会引起电路结构的变化或电路中电压、电流或电功率的变化。 对于滑动变阻器的此类问题,解决问题的关键是: ⑴. 了解滑动压敏电阻的原理。 滑块滑动时阻力是变大还是变小? ⑵. 了解物理量是否发生变化。 一般来说,电源的电压是确定的。 电阻器的阻值是恒定的,其他物理量是变化的; ⑶. 找出电压表读数所读取的电器两端的电压; ⑷. 反复使用串联和并联电路中各种量的公式和欧姆。 依法解决问题,注意一一对应。Bam物理好资源网(原物理ok网)

例1:在图8所示电路中,电源电压保持不变。 当滑动变阻器的滑块向右滑动时,电流表和电压表的指示变化为[B]Bam物理好资源网(原物理ok网)

A、电流表、电压表指示变大;Bam物理好资源网(原物理ok网)

B、电流表、电压表指示变小;Bam物理好资源网(原物理ok网)

C、电流指示数变小,电压指示数变大;Bam物理好资源网(原物理ok网)

D、电流指示数变大,电压指示数变小。Bam物理好资源网(原物理ok网)

实施例2 如图所示,当开关S闭合,滑动变阻器滑块P位于B端时,电压表指示9V,电流表指示0.15A; 当滑块处于中点C时,电压表指示数字为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PBam物理好资源网(原物理ok网)

解题思路:利用不变量(如电源的电压、定值电阻)组方程,两个未知数,组两个方程来求解。Bam物理好资源网(原物理ok网)

从题意可知,R1和R2是串联的。 电流表测量总电流,电压表测量R2 的电压。Bam物理好资源网(原物理ok网)

(1)当滑动压敏电阻的滑动片P位于B端子时,此时与电路连接的滑动压敏电阻的阻值最大。Bam物理好资源网(原物理ok网)

R2最大值=U2/I=9v/0.15A=60欧姆Bam物理好资源网(原物理ok网)

(2)P在C处:RAC=1/2R2=30欧姆Bam物理好资源网(原物理ok网)

R=R1+RAC=R1+30Bam物理好资源网(原物理ok网)

U=IR=UAC/RAC(R1+30)=6/30(R1+30)①Bam物理好资源网(原物理ok网)

P 位于 B:R=R1+RAB=R1+60Bam物理好资源网(原物理ok网)

U=IR=0.15(R1+60)=0.15(R1+60)②Bam物理好资源网(原物理ok网)

解方程①②可得:U=18VR1=60欧姆Bam物理好资源网(原物理ok网)

(3) 由P=U2/R可知,U不变且R最小,则P最大,当P在A处时,R2最小。 此时R=R1=60Bam物理好资源网(原物理ok网)

Pmax=U2/R=182/60=5.4WBam物理好资源网(原物理ok网)

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