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        “遇水架橋”破難點

        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

        □楊學(xué)亮

        現(xiàn)實生活中,若遇到水的阻攔,我們會想到架橋通過,那么在解決電學(xué)問題時遇到了困難,如果你也會“架橋”,電學(xué)問題就會迎刃而解.那么用什么“架橋”呢?這里有兩座“橋梁”:涉及簡單串聯(lián)和并聯(lián)電路的計算,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)雜的動態(tài)電路的計算,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、簡單串聯(lián)和并聯(lián)電路的計算

        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,開關(guān)S、S1都閉合時,電流表示數(shù)為0.4A;開關(guān)S閉合,開關(guān)S1斷開時,電流表示數(shù)變?yōu)?.3A.則電源電壓為_______

        V,電阻R1的阻值為Ω________.

        圖2

        解析:開關(guān)S、S1都閉合時,R1與R2并聯(lián),電流表測干路電流.開關(guān)S閉合,S1斷開時,電流表測通過R2的電流,電源電壓U=I2R2=0.3A×10Ω=3V.

        當(dāng)開關(guān)S、S1閉合時,

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

        答案:330

        點評:在簡單的串聯(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、動態(tài)電路的計算

        例3(2016·廈門)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都斷開時,小燈泡L正常發(fā)光,求電源電壓;

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

        圖3

        解析:(1)S1、S2都斷開時,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,燈L被短接,R1與R2并聯(lián),電流表測干路電流,通過R1的電流為0.4A,通過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.

        點評:動態(tài)電路的計算,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)系起來求解.

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