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        分析多種電路元件解決電學圖像問題

        2018-08-15 03:25:14邵曉峰
        數(shù)理化解題研究 2018年20期
        關鍵詞:光敏電阻熱敏電阻電阻值

        邵曉峰

        (江蘇省鹽城市初級中學 224000)

        初中物理在電學知識的考查中,圖像題占了非常大的比例,所以在中考復習的過程中應當注重圖像題的復習研究.電路元件的阻值往往會隨著外部條件的變化而發(fā)生變化,其中電路元件的阻值隨著外部條件的變化規(guī)律會反應在圖像當中,通過二者之間的圖像,可以解決許多相關問題.

        一、光敏電阻——光強改變電阻

        光敏電阻,顧名思義就是電阻對于光照比較敏感,電阻阻值的大小會隨著光照的強弱而改變.根據(jù)光敏電阻的阻值與光照強度的關系圖像,出題人往往會以此為背景,讓學生解決這類相關問題.

        圖1

        例1 如圖1所示,是通過實驗測得某光敏電阻的阻值隨光照強度的變化關系,光照強度的單位為坎德拉(cd),光敏電阻的單位為歐姆(Ω).將光敏電阻R、定值電阻R0、電流表、以及一個電壓為6V的電源串聯(lián)到一個電路中.已知光照強度達到4.5cd時,電流表的讀數(shù)顯示為0.5A.請求出定值電阻R0阻值的大小.

        點撥本題中光敏電阻的阻值隨著光照強度的增加而降低,在解題過程中,先根據(jù)光照強度,再確定相應光照強度下的電阻值,問題自然迎刃而解.

        二、普通燈泡——電壓改變電阻

        燈泡是初中物理電路問題中經常會考查的電路元件,關于小燈泡的電阻圖像問題也層出不窮.由于電壓的不斷增加,小燈泡的溫度不斷上升,而電阻阻值隨著溫度的升高也不斷增大.

        例2 現(xiàn)有一個普通燈泡,其銘牌上標有“6V 1.5W”,通過小燈泡的電流與電壓的關系如圖2所示,如果將三個這樣的燈泡串聯(lián)起來,接在一個電源電壓為12V的電路中,那么燈泡的電阻以及實際功率約為( ).

        A.24Ω,0.67W B.20Ω,0.8W C.24Ω,0.96W D.20Ω,0.67W

        圖2

        點撥本題中首先根據(jù)分壓定理,確定每個燈泡兩端的電壓大小,再根據(jù)小燈泡電壓與電流的關系確定電流值,從而確定當時的電阻值,根據(jù)已知的圖像來解決問題是本題的關鍵所在.

        三、熱敏電阻——溫度改變電阻

        熱敏電阻是指對于溫度的變化比較敏感的電阻,隨著溫度的升高,電阻的阻值會不斷發(fā)生變化,熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像經常出現(xiàn)在涉及熱敏電阻的問題中,通過本例可以對其有一個具體了解.

        圖3

        例3 如圖3所示,是某熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律的圖像,將其接在電源電壓為220V的電路中,請根據(jù)圖像回答以下問題:(1)當T=60℃時,該電阻的發(fā)熱功率是多少?(2)當溫度為多少度時,電阻的發(fā)熱功率最大?(3)該熱敏電阻的功率變化有何特點?

        點撥本題中的熱敏電阻,隨著溫度的升高,電阻值先減小后增大,在溫度達到30℃時電阻值取得最小值,在解題的過程中應當緊緊抓住函數(shù)圖像的變化規(guī)律,通過圖像來解決問題.

        綜上所述,光敏電阻、普通燈泡和熱敏電阻的電阻值都會隨著外部條件的變化而產生變化,對于這類問題的解決,重點在于仔細分析函數(shù)圖像,從圖像中得出對于解題所需要的關鍵性條件,從而事半功倍的解決問題.

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