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      “遇水架橋”破難點(diǎn)

      2016-02-21 07:29:11
      初中生天地 2016年33期
      關(guān)鍵詞:遇水架橋架橋電流表

      “遇水架橋”破難點(diǎn)

      □楊學(xué)亮

      現(xiàn)實(shí)生活中,若遇到水的阻攔,我們會(huì)想到架橋通過(guò),那么在解決電學(xué)問(wèn)題時(shí)遇到了困難,如果你也會(huì)“架橋”,電學(xué)問(wèn)題就會(huì)迎刃而解.那么用什么“架橋”呢?這里有兩座“橋梁”:涉及簡(jiǎn)單串聯(lián)和并聯(lián)電路的計(jì)算,用串聯(lián)和并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的關(guān)系“架橋”;涉及復(fù)雜的動(dòng)態(tài)電路的計(jì)算,用不變量如電源電壓和電阻“架橋”.下面我們一起分析幾道例題.

      一、簡(jiǎn)單串聯(lián)和并聯(lián)電路的計(jì)算

      例1(2016·郴州)如圖1所示,電源電壓為9V且保持不變,R1= 30Ω,閉合開(kāi)關(guān)后,電壓表示數(shù)為3V,則電阻R1兩端的電壓為V,電流表的示數(shù)為A.

      圖1

      解析:R1兩端的電壓為

      故電流表的示數(shù)為

      答案:60.2

      例2(2016·永州)如圖2所示的電路中,電源電壓恒定,R2=10Ω,開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),電流表示數(shù)為0.4A;開(kāi)關(guān)S閉合,開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)變?yōu)?.3A.則電源電壓為_(kāi)______

      V,電阻R1的阻值為Ω________.

      圖2

      解析:開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流.開(kāi)關(guān)S閉合,S1斷開(kāi)時(shí),電流表測(cè)通過(guò)R2的電流,電源電壓U=I2R2=0.3A×10Ω=3V.

      當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合時(shí),

      I1=I-I2=0.4A-0.3A=0.1A,

      答案:330

      點(diǎn)評(píng):在簡(jiǎn)單的串聯(lián)和并聯(lián)電路中,我們常常利用串聯(lián)和并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻之間的關(guān)系(串聯(lián)R=R1+R2,U=U1+U2,I=I1=I2;并聯(lián)架橋”找出各物理量之間的聯(lián)系求解.

      二、動(dòng)態(tài)電路的計(jì)算

      例3(2016·廈門(mén))如圖3所示,R1=25Ω,小燈泡L的規(guī)格為“2.5V0.3A”,電源電壓保持不變.

      (1)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),小燈泡L正常發(fā)光,求電源電壓;

      (2)S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)變?yōu)?.6A,求R2的阻值.

      圖3

      解析:(1)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),R1與小燈泡串聯(lián),小燈泡正常發(fā)光,

      故UL=2.5V,

      電路中電流I=I1=IL=0.3A,

      R1兩端電壓為

      U1=I1R1=0.3A×25Ω=7.5V,

      所以電源電壓為

      U=UL+U1=2.5V+7.5V=10V;

      (2)S1、S2都閉合時(shí),燈L被短接,R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,通過(guò)R1的電流為0.4A,通過(guò)R2的電流為I2=I-I1= 0.6A-0.4A=0.2A,故R2的阻值為

      答案:電源電壓為10V;R2的阻值為50Ω.

      點(diǎn)評(píng):動(dòng)態(tài)電路的計(jì)算,要先看清不同狀態(tài)下電路的連接方式,分別找出不同狀態(tài)下電壓、電流、電阻之間的關(guān)系,再利用不變量(比如電源電壓、電阻)“架橋”,將不同狀態(tài)下的各物理量聯(lián)系起來(lái)求解.

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