内容正文:
浙教版科学初二上册期末复习专题——电路计算题
浙教版科学八年级上册,在学生学习难度上,其实是属于最难的一个学期,其中四个章节,三个都是物理重点计算类章节。其中一、二章节有关力学,变化多;第四章有关电学,并且其中有关电路分析计算方面又是初、高中电学学习的基础。而第三个章节的生命活动的调节,同样也是中考中生物的重点章节。故,本学期的学习需要学生付出的精力和时间分配上,更多的向科学上倾斜才可。希望学生和老师都应该在这点认识上明确下来。
本次教学重在强化学生对于电路分析与计算方面的知识与技能的强化和提升,也同时帮助老师在知识运用教学时能对学生在具体知识点考核的题型、问法的扩展上能更有方向性参考。
【知识回顾:初二电路两个重要原理:】
一、分压原理
串联电路的电流处处相等,可知:
结合欧姆定律 ,得:
①
两个以上电阻串联形式:
总结:串联电路中,电压的分配跟电阻成正比,简称串联电路“分压原理”。
②
同理,得:
③
以上两个形式得推导式,在实际较复杂得电路计算题中,反而用的更多,学生更应该掌握和理解。否则,在串联电路较复杂的计算题的实际解答中会存在能力漏洞。
补充:对于更多电阻的串联分压形式,教师有必要以三个电阻为例,进行推导演示,加深学生理解。但实际中考题,几乎不会出现多电阻问题,但多电阻问题对于优秀的学生还是有必要融会贯通加以理解和掌握以便为高中学习中奠定好基础。
二、分流原理
并联电路各支路两端的电压相等,并且等于并联电路两端的电压,可知:
由欧姆定律,得:
所以,有:
两个以上电阻并联形式:
总结:并联电路中,电流的分配跟电阻成反比,简称为并联电路的“分流原理”。
补充:由形式上也可以看出,“并联分压原理”在形式上也比“串联分压原理”要简单和容易理解、记忆。故,两个原理,难点在“串联分压”之上,考核的重点也在该点,难题多以串联电路的分析与计算形式出现。所以学生学习、教师教学的中心应该也要放在串联电路中“串联分压原理”的理解、运用上。
【例题精讲与知识运用示范:】
一、串并联性质基础运用及考核
【例1:】如图1所示,电源电压U不变,当滑片P由a移到b的过程中,R1两端的电压U变化到 5/6,则滑动变阻器总电阻R2与R1的阻值之比 。
【分析与解析】:
电路连接为串联,P在a端时,R2接入的部分为0Ω,R1两端的电压是电源电压值:U;
P滑到b端时变阻器接入电路的电阻值为R2,R1两端的电压根据题意为,此时,R2两端的电压,由“分压原理”知:
【例2:】一个用电器正常工作的电压为6V,阻值为15Ω,将它与一只12Ω的电阻串联后接到电压是多大的电源上,此用电器才能正常工作?
【分析与解析】:
分析题意,属于串联分压原理的实际运用题型,所知条件为用电器额定电压与电阻、共同串联的另一分压电阻的具体阻值,需要我们求电源电压。
(方法1、传统方法求解):是故,我们可以先利用串联电路电流相等的特性,计算电器正常工作的电流,然后结合电流值与另一电阻阻值即可求得同电流下,该电阻两端电压。再利用串联电路总电压等于各个用电器电压之和的特性进行求解:
所以,电器正常工作时的串联电阻两端电压:
(方法2、分压原理求解):
可见,对于该种题型,分压原理在简化步骤、节省时间上还是有一定作用的。
【例3:】在图电路中,电阻R1的阻值为10Ω.闭合电键S,电流表Al的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A.
求:(1)通过电阻R2的电流.(2)电源电压.(3)电阻R2的阻值.
【分析与解析】:
分析题意,总电流与流经的电流值已知,则可得到另一支路电流值。通过的电阻阻值电流值可求得电源电压值。两条支路电流值和其中一条支路的电阻阻值知晓情况下即可得到阻值。
(方法1、传统方法求解):由并联电路干路电流与支路电流之间关系,可以知道流过的电流值。由任意支路电阻阻值和电流值,通过欧姆定律即可得到两端电压,即电源电压值。对于而言,电压值和电流值均明确的情况下,欧姆定律运用即可得到其阻值。
因为是并联电路,故两端电压即是电源电压:
(方法2、分流原理求解):
可见两种方法并没有本质区别。
二、综合性计算题型:
【例1:】如图甲所示为某品牌超声波加湿器;如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图,其中电源电压为6V,定值电阻R0的阻值为90Ω,电流表的量程为0~300mA,电压表的量程为0~6V;如图丙所示为湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像。则在电路安全工作的前提下,计算:
(1) 当电流表的示数为40mA时,求湿敏电阻R接入电路中的阻值。
(2) 当湿度RH=50%时,求电压表示数。
(3) 当电压表示数为1.5V时,求