内容正文:
电学综合计算——分类讨论题型
一、给出某个表的示数但不给出量程,根据题意判断所给电表量程求值
1.根据题意讨论电表量程的两种情况再根据假设的量程,读出不同的电流或电压值;
2.根据不同的量程及不同示数,然后计算其它物理量。
3.考虑量程的所有情况,进行分类讨论计算,尤其是电压表和电流表量程位置时,需考虑讨论四种情况:大大量程、大小量程、小大量程、小小量程。
二、给出电流表或电压表的量程或示数求值
让我们根据题意的某些条件,讨论电流表或电压表可能的位置,并根据电流表或电压表可能的位置,读出相应的示数,从而计算其它物理量。这种题需根据题意讨论电表可能的所有位置,位置不同得到的答案就不同。
三、先给出某一个多开关的电路,然后通过不同开关的组合关、闭情况求值
讨论电路的连接情况,然后要么讨论电源的变化范围,要么讨论并计算电路中总功率的变化范围,或讨论并求出变阻器的变化范围。这类题需要注意电流表、电压表的量程对电流、电压的限制或滑动变阻器最大电流对电流的限制。
四、给出电流表或电压表量程或者给出灯泡的额定电压及额定功率,或者给出变阻器的规格求值
要求保证电路安全,求出相应的某些量如:求电路中某个用电器两端电压的变化范围,或要求求出变阻器连入阻值的变化范围或者求出变阻器的规格,或要求求出电源的取值范围。
五、给出一个多开关电路,通过开关改变电路的连接,或者用一个新电阻或新滑动变阻器代替原来电路的某个电阻,要求求出某个电路中电流表或电压表的示数或变化范围等。
六、若题中两个电表的指针偏转角度相同的,求值。
必须对电表所选择的量程进行讨论,并根据每个电表及每种量程分度值的不同,得出不同情况下的电流值或电压值,然后进行其它计算,此种题型通常采用假设法。注意当电表接不同量程时,大量程读数是小量程读数的5倍。为了计算方便可以设偏转n个格,在根据电表的分度值确定电表读数,用带有n的表达式来表示电流值、电压值。
七、中考题型分析
分类讨论题型通常需要根据题意考虑多种情况,如:有些题需要考虑电表的量程如何选择及偏转方向,有些题型需要考虑电流表在电路中的位置,有的题型需要考虑定值电阻的选取,有的题型需要考虑滑动变阻器的规格。分值5-7左右。
★考点一:电压表和电流表显示相同的位置:
(典例)1.如图甲所示电路,当开关闭合后,两电流表的指针偏转角度均如图乙所示,已知灯的阻值为,请计算:写出计算过程
通过的电流大小;
电源电压;
的阻值。
★考点二:给定灯泡(滑动变阻器的规格):
(典例)2.如图所示电路,电源电压恒为,小灯泡标有““字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关,求:
小灯泡的额定电流;
小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值。
移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,小灯泡的实际功率。
★考点三:开关的开和关的相关计算:
(典例)3.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为,电压表的量程为,,滑动变阻器的规格为“”。
闭合开关,断开开关、,电流表示数为,求电源电压。
闭合开关,断开开关、,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为,求的阻值。
闭合开关、和,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器的阻值取值范围。
(典例)4.如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡标有“”的字样,、为定值电阻,,当开关闭合,、都断开时小灯泡正常发光不考虑温度对灯丝电阻的影响求:
电压表的示数;
当开关,闭合,断开时,电流表的示数;
当开关,、都闭合时,整个电路消耗的电功率.
★考点四:电流表和电压表选定量程的相关计算:
(典例)5.如图所示电路,电源两端电压和小灯泡的电阻保持不变,灯上标有“ ”
字样。只闭合时,电流表的示数为,电阻消耗的功率为;若、、都闭合,的滑片移到端,电流表的示数为,电阻消耗的功率为;
已知:::。
求:小灯泡的电阻;
电源电压和变阻器的最大阻值;
若只闭合时,电压表的量程选为,电流表量程选为,在保证电路正常工作的情况下,求该电路最大功率。
(典例)6.如图所示,是的滑动变阻器,闭合开关后,电压表示数为,电流表的示数是,电流表的示数是,求:
的阻值和变阻器接入电路的电阻?
电流表的量程是,电流表的量程是,为使电表不损坏,滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大?
★考点五:电路的计算(应用类):
(典例)7.从年月日起,执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于如图所示。电源电压恒为,传感器电阻的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为时,的电阻为使用前要通过调零旋钮即滑动变阻器的滑片对测试仪进行调零,此时电压表的示数为求: