對(duì)同學(xué)來(lái)說(shuō),電學(xué)的計(jì)算是初中物理中較難的部分,如何把電學(xué)學(xué)好,是不少同學(xué)為難的事。這里,我介紹一種能讓大家很快掌握學(xué)起來(lái)輕松的方法。
例1 如圖1所示,電源電壓為15V,L1為20Ω,開(kāi)關(guān)S閉合后,L2的電流為0.5A求:
(1)L1、L2串聯(lián)后的總電阻多大?(2)L2電阻是多大?(3)2min內(nèi)電流通過(guò)電燈L2做了多少功?
從歷屆同學(xué)的錯(cuò)誤來(lái)看,U、I、R的同時(shí)性和對(duì)應(yīng)性不易分開(kāi),張冠李戴現(xiàn)象常常出現(xiàn)。如何解答才能讓學(xué)生思維清晰,計(jì)算準(zhǔn)確呢?試試下面的方法:
已知下表中的知識(shí):
串聯(lián)并聯(lián)
I串=I1=I2I并=I1+I2
U串=U1+U2U并=U1=U2
R串=R1+R21/R并=1/R1+1/R2
I=U/R U=IR R=U/I
W=UIt
解 由圖1可知,L1、L2是串聯(lián),則有
兩題中I串=I1=I2=0.5A,
R串=U串/I串=15V/0.5A=30Ω。
求R2就有兩種方法,現(xiàn)用一種如下:
R串=R1+R2,R2=R串-R1=10Ω。
小結(jié) 本題中,只要知道右表中每行每列中的兩個(gè)量就可以求出第三個(gè)量,所用公式只用I=U/R和電流、電壓和電阻特點(diǎn),就可以求出所有U、I、R等物理量。如果要求W、P,也可以以此為基礎(chǔ),把W、P的計(jì)算轉(zhuǎn)化為U、I、R后,再用W、P的公式計(jì)算起來(lái)就簡(jiǎn)單多了。
例2 如圖2所示,R1=2R2,并聯(lián)接入12V的電路中,電流表的示數(shù)為3A,求:R1、R2的阻值各是多少?R1在1min內(nèi)做的功是多少J?R2的功率是多少W?(運(yùn)用知識(shí)如下表)
串聯(lián)并聯(lián)
I串=I1=I2I并=I1+I2
U串=U1+U2U并=U1=U2
R串=R1+R21/R并=1/R1+1/R2
I=U/R U=IR R=U/I
W=UIt
解 由圖可知,L1、L2是并聯(lián),則有
U并=U1=U2=12V,R并=U并/I并=12V/3A=4Ω。
由1/R并=1/R1+1/R2=14,而R1=2R2,聯(lián)解得:
R1=12Ω,R2=6Ω。I1=U1/R1=1A,I1=U1/R1=2A。W1=U1I1t=720J,P2=U2I2=24W。
小結(jié) 本題中,只要能求出所有U、I、R等物理量,共9個(gè)量,再用W=UIt=Pt=I2Rt=U2t/R和P=UI=W/t=I2R=U2/R中的任一公式進(jìn)行計(jì)算,就簡(jiǎn)單多了。
當(dāng)然,方法不是唯一的,只要解題思路清晰,能把問(wèn)題從難化簡(jiǎn),學(xué)生易于接受的方法都可以交流。