初中物理电学综合问题难点和易错点整理


    初中物理电学综合问题难点和易错点整理 一、 理清“短路”概念。 在教材中,只给出了“整体短路”的概念,“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路。”而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题,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。局部短路仅造成用电器不工作,并不损坏用电器,因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。 局部短路概念抽象,学生难以理解。可用实验帮助学生突破此难点。实验原理如图1,当开关S闭合前,两灯均亮(较暗);闭合后,L1不亮,而L2仍发光(较亮)。 为了帮助初中生理解,可将L1比作“有阻”,而开关 S的局部短路通道则比作是“无阻”。电流只会“走无阻”而不会去“走有阻”。即L1短路不工作,电流从导线经过。 二、识别串并联电路 识别串、并联有三种方法,⑴、电流法;⑵、等效电路法;⑶、去表法。⑴、电流法:即从电源正极出发,顺着电流的流向看电流的路径是否有分支,如果有,则所分的几个分支之间为并联,(分支前后有两个节点)如果电流的路径只有一条(无分支点),则各元件之间为串联。此方法学生容易接受。 ⑵、节点法:没经过用电器,导线再长都相当于一个节点,观察每个用电器两端的端点确定它在电路中的位置。图2、图3是对各电阻的连接情况分析。 如上图2各个A点都与电源正极相连,各个B点与电源负极相连,可以简化为图3。在图3中,R1、R2、R3的并联关系也就显而易见了。 ⑶、去表法:由于电压表的内阻很大,并联在电路中时,通过它的电流很小,可忽略不计。故在电路中去掉电压表,不会影响电路结构,电压表所在之处可视为开路。而电流表的内阻很小,串联在电路中几乎不影响电路的电流强度,因而,在电路分析中,电流表可以看成一根导线,去掉后改成一根导线即可。、 三、串、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,其中一个电阻增加,总电阻都增加。原因:串联时,R=R1+R2 ,若R1增大,则R增大并联时,1/R=1/R1+1/R2 若R1增大 1/R1减小,则1/R减小,所以R增大。 2. 几个电阻并联起来,总电阻比任何一电阻都小。并联时 1/R=1/R1+1/R2 因为1/R>1/R1 ,1/R>1/R2 所以R<r1,r<r2< p=““></r1,r<r2<> 四、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,跟导体的电阻成反比。即I= U/R 。注意点:(1)三个量必须是同一时刻,对同一电阻(或同一段电路)而言的。即一 一对应。 (2)注意不变量和变量:在R一定时,I与U成正比。在U一定时,I与R成反比。(3) 变形公式 R=U/I 的理解:R可以通过U/I的比值求出,但R的大小不是由U/I决定的,R的大小由公式R=ρL/S的因素决 五、R1、R2串、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(指各种量之比与电阻之比的关系属于正比用电流相等推导) 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(指各种量之比与电阻之比的关系属于反比用电压相等推导) 六、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 灯泡铭牌上标的“220V 60W”就是灯泡的额定电压和额定功率。.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,额定电压、额定功率只有一个。对某用电器而言,实际电压、实际功率可有很多个。当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏。当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗,当U = U0时,则P = P0 ;正常发光。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? 七、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,或者不会选择合适的单位,使计算很繁锁还容易出错。电功的单位有两个,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焦耳电功率的单位也有两个:W,KW 1KW=1000WW=UIt =I2Rt =U2t/R=PtP=W/t=UI=I2R=U2/R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、t用小时,则P的单位是千瓦。 八、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,被分支的部分是并联,无分支是串联) (3).节点法 (把开关、电流表看成导线,导线无论多长,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,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,看它原来在哪一支路或干路上直接画出,而恢复电压表有点困难,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),即是测该用电器的电压,电压表直接和它并联。 例1:请你画出如图一所示的电路的等效电路图,并说明电流表和电压表的作用。 解:(1)两表先开除 把电流表当作导线,电压表视为开路。 (2)标出电路图的结点A、B、C、D。 (3) 等效看懂图 根据电流路径,电流由电源正极出发经过D点和R1来到A点,电流在A点分开两路,一路通过R2到达B点,另一路通过R3到达B点,两路在B点汇合到达电源负极形成回路。画出简单易看的电路图(如图一1)。由此可知R2、R3是并联,然后再与R1串联。 (4) 恢复明职责电流表电压表复位。由电路图一可知C、A两点之间用导线连接在一起可看作同一点,电压表的两个接线柱分别连接D点和A点,所以电压表是测量R1两端的电压。电流通过A点分开两路,一路经过电流表后,再经过R3到达B点,所以电流表是测量通过R3的电流强度(如图一2)。由上面例子,可看出分析电路的重要性。在复习中应特别强调分析电路,画等效电路图的必要性,使学生掌握这个基本技能。并能养成遇到电学问题,先画出电路图。遇到电路图先分析电路的好习惯。练习: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.如图所示电路,试分析各种情况下R1、R2、R3、连接方式,画出等效电路图 (1)当S1,S2都闭合时。(注意:s1,s2都闭合时,R2被局部短路) (2)当S1,S2都断开时。 (3)当S1断开,S2闭合时。 (4)当S1闭合,S2断开时,其等效电路图分别为: 例3.(2006年北京市)在图 所示的电路中,电源两端的电压为6V并保持不变,R1、R2为两个相同阻值的电阻,开关S1闭合后,下列说法中正确的是 (A)A.开关S2断开时,R1两端的电压为3 B.开关S2断开时,R1两端的电压为6VC.开关S2闭合时,R1两端的电压为3VD.开关S2闭合时,R2两端电压为6V练习:如图所示电路,试分析各种情况下R1、R2、R3、连接方式,画出等效电路图 (1)当S1断开,S2闭合时。(2)当S1,S2都闭合时,(3)当S1闭合,S2断开时。(4)当S1,S2都断开时。 3.滑动变阻器引起的电路变化 例4.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?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5:如图四所示的电路中,滑动变阻器R2的滑片P向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。 例6.在如图所示的电路中,当滑片P向左滑动时 ( D ) A.电压表示数变大,灯变暗B.电压表示数变大,灯变亮C.电压表示数减小,灯变暗D.电流表示数增大,灯变亮(注意分析此题时,以电灯上电压做为电压变化的参照物,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、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、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。电路中有多个开关,通过开关闭合和断开的状态变化,往往会使各用电器的连接关系发生变化,而滑动变阻器则通过滑片来改变其连入电路的有效电阻,从而使电路中的各电器的电压、电流、电功率等数值发生变化(也有改变电路结构的) • 分析电路变化的方法一般可分为四步: • 1. 从变化电阻人手。 • 2. 由串并联电路的特点,看电阻的变化情况。 • 3. 一般电源的电压是不变的,由总电压(电源电压)不变,得出总电流的变化情况。 • 4. 根据电路特点以及题意,由欧姆定律来判断部分电路电流,电压,电功率的变化。1、开关的通、断造成电路的变化当开关处在不同状态时,由于断路和短路,接入电路中的用电器,及其用电器之间的连接方式一般要发生变化,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。画图时注意应用串并联知识、去除电表再还原法、局部短路法等知识的应用。 例1:如图5所示电路中,电源电压保持4伏,L1的电阻为4欧,L2、L3的电阻均为16欧求:⑴、S1、S2都断开时,电流表和电压表的示数。  ⑵、S1、S2都接通时,整个电路消耗的电功率。 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,可进行电路的改画,见图6。解:当S1、S2都断开时,L1、L3串联。等效电路图为:图一 电流表读数 电压表读数 当S1、S2都接通时,L2、L3并联。 等效电路图为图二 总电阻总功率 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,或是引起电路结构的变化,或是引起电路中电压、电流、电功率的变化。有关滑动变阻器的此类型问题,解题关键是:⑴、弄清滑动变阻器原理,滑片滑动时电阻是变大还是变小?⑵、弄清物理量是否变化,一般来说,电源的电压,定值电阻的阻值是不变,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,注意要一一对应。例1:如图8所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表和电压表的示数变化情况是[ B  ] A、电流表和电压表的示数变大;B、电流表和电压表的示数变小;C、电流表示数变小,电压表示数变大;D、电流表示数变大,电压表示数变小。 例2 如图所示当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P在B端时,电压表的示数为9V,电流表的示数为0.15A;滑片在中点C时电压表的示数为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P解题思路:利用不变量(如电源的电压、定值电阻)列方程,两个未知数,列两个方程求解。由题意知R1与R2是串联关系,电流表测总电流,电压表测R2电压。(1)滑动变阻器的滑片P在B端时,这个时候滑动变阻器连入电路中为最大阻值。R2最大=U2/I=9v/0.15A=60欧 (2)P在C处:RAC=1/2R2 =30欧R=R1+RAC=R1+30U=IR=UAC/RAC(R1+30)=6/30(R1+30)①P在B处:R=R1+RAB=R1+60U=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,U一定,R最小,则P最大,而P在A处时R2最小 此时R=R1=60P最大=U2/R=182/60=5.4W 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    s***g

    贡献于2022-06-18

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