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解决初中电学问题的基本思路和方法是什么(解决初中电学问题的基本思路和方法是)

导语:解决初中电学问题的基本思路和方法!

初中物理也好,高中物理也罢!无外乎两大问题:力学问题和电学问题。

今天我想来谈谈解决初中电学问题的基本思路和方法,供大家参考。

一、分析电路的连接方式和电表的测量对象

电路常见的连接方式四种:

1、只接入一个用电器。

2、用电器串联。

3、用电器并联。

4、用电器混联。

要解决电学问题,首先是分析电路的连接方式。为了准确方便的分析电路连接放式,我们必须简化电路,常用方法是:“电流表当导线,电压表不看”,这样可以准确快捷地分析出电路的连接方式。请看下面的电路图:

如图所示:

①闭合S1,断开S2时,R1被短路,R3未接人电路,只有R2接人电路,电流表测量通过R2的电流。

②S1、S2均断开时,R3未接人电路,R1和R2串联,电流表测量它们串联的总电流。

③S1、S2均闭合,R1被短路,R2和R3并联,电流表测量通过R2的电流。

④断开S1,闭合S2时,R2和R3并联后再与R1串联,电流表测通过R2的电流。

二、弄清串并联电路中电流、电压、电阻以及电功、电功率、电热、电热功率的关系

1、串并联电路中电流、电压、电阻的关系:

2、串并联电路中电功、电功率、电热、电热功率的关系:

无论串联还是并联,它们都是求和的关系,即:

W=W1+W2

P=P1+P2

Q=Q1+Q2

P热=P热1+P热2

三、熟记电学的基本公式

(一)、基本公式

1、欧姆定律:I=U/R

2、电功基本公式:W=UIt

3、电功率基本公式:P=UI

4、电热基本公式:Q=I²Rt

5、电热功率基本公式:P热=I²R

(二)、公式适用范围

1、纯电阻电路,即W=Q,比如:热水器、电饭煲、电洛铁、电热毯等。

计算纯电阻电路的电功和电热,电功率和电热功率时,想用哪个公式就用哪个公式。下面这些公式以及推导公式都可以随便用,不用担心用错。

W=Q=UIt=I²Rt=(U²/R)t=Pt=P热t

P=P热=UI=I²R=U²/R=W/t=Q/t

例题分析:

1.阻值为10Ω的电阻接入电路中,通过它的电流为2A,求电阻的功率。

解:P=I²R=(2A)²×10Ω=40W

2.一段阻值为60Ω的电热丝接在电压为120V的电源两端,通电2min产生的热量为多少?

解:Q=(U²/R)t

=(120V)²/60Ω×2×60s=2.88×104J

2、非纯电阻电路,即W>Q,比如:动机等。

因为电功不等于电热,因此,在计算电功和电热,电功率和电热功率时,必须用各自的基本公式,不能乱用推导公式。

电功就只能用:W=UIt

电功率就只能用:P=UI

电热就只能用:Q=I²Rt

电热功率就只能用:P热=I²R

例题分析:

现有一电动机,其线圈电阻为0.4欧姆,当电动机两端为220V时,通过线圈的电流为50A,求电动机的功率和发热功率以及效率。

解:P=UI=220V×50A=1.1×104W

P热=I²R=(50A)²×0.4Ω=1×103W

P机=P-P热

η=1.1×104W-1×103W=1×104W

=P机/P=1×104W/1.1×104W=90.9%

四、三个重要的比例式

1、串联电路:(电流相等、分压)

W1/W2=P1/P2=U1/U2=R1/R2

串联电路中,电阻大的用电器,分的电压多,消耗的功率大,做功多。串联电路中,电阻大的灯泡发光更亮。

已知R1=10Ω,R2=20Ω,现将R1和R2串联起来接在电路中,通过它们的电流I1:I2=1:1(电流相等);它们两端的电压U1:U2=1:2;它们消耗的功率P1:P2=1:2;它们做的功W1:W2=1:2

若是纯电阻:

Q1:Q2=W1/W2=P1/P2=U1/U2=R1/R2

2、并联电路:(电压相等、分流)

W1/W2=P1/P2=I1/I2=R2/R1

并联电路中,电阻大的用电器,通过的电流小,消耗的功率小,相同时间内做功少。并联电路中,电阻大的灯泡发光反而更暗。

已知R1=10Ω,R2=20Ω,现将R1和R2并联起来接在电路中,它们两端的电压U1:U2=1:1(电压相等);通过它们的电流I1:I2=2:1;它们消耗的功率P1:P2=2:1;相同时间内它们做的功W1:W2=2:1

若是纯电阻:

Q1:Q2=W1/W2=P1/P2=I1/I2=R2/R1

3、同一个用电器:(电阻相等)

W1/W2=P1/P2=(I1/I2)²=(U1/U2)²

同一个用电器,电阻不变,根据欧姆定律,当电阻不变时,电流与电压成正比。电压变为原来的n倍,电流也变为原来的n倍,根据功率公式P=UI可知,功率变为原来的n²倍。当然用公式P=I²R或P=U²/R也可以推导出上面比例式。

(1)定值电阻R两端的电压为3V时,R消耗的功率为6W,如果定值电阻两端电压变为9V,则R消耗的功率为54W。

①R=1.5Ω(保持不变)

②U1:U2=3V:9V=1:3

③P1:P2=6W:54W=1:9=1²:3²

(2)通过定值电阻R的电流为0.2A时,R消耗的功率为16W,若通过定值的电流变为0.1A,则R消耗的功率为4W。

①R=400Ω(保持不变)

②I1:I2=0.2A:0.1A=2:1

③P1:P2=16W:4W=4:1=2²:1²

若是纯电阻:

Q1:Q2=W1/W2=P1/P2=(I1/I2)²=(U1/U2)²

特别提示:

串联和并联电路中的脚码1、2是指两个不同的用电器的各个物理量;同一个用电器中的脚码1、2是指同一个用电器的两次不同的物理量。

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