内容正文:
在“欧姆定律”的运用中成长
一、双电阻基本模型
1.模型特点
①两个电阻;②知道3物理量(如R1、U2、U总)。
例1.如图所示,R1=3Ω,U2=6V,U总=9V,求I和R2。
易错点:用计算I。
错因:U总是电源电压,R1是第一个电阻的值,物理量没有对应!(不能用大米的单价乘公鸡的重量来算总价,这是一个道理)
正确解法:
①先算R1两端电压:U1=U总-U2=9V-6V=3V
②再用R1电压除以R1电阻:
③再根据串联电路电流处处相等:I2=I1=1A
④最后R2电压除以R2电流:
核心:找准对应!!所有这类问题,只用了两个知识点:
小试牛刀:
练习:如图所示,I总=6A,I1=2A,R2=4Ω,求R1=?
解答:I2=I总-I1=6A-2A=4A
U2=I2R2=4A×4Ω=16V
U1=U2=16V
口诀:找到对应就欧姆,没有对应串并联。
2.模型类别
A.串联类
例2.如图所示:
①U1=6V,U2=3V,R1=2Ω,求R2。
②R1=10Ω,U2=2.4V,I=0.4A,求U1和R2。
③U1=9V,R1=3Ω,R2=4Ω,求U2。
④U总=12V,I1=2A,R2=4Ω,求R1。
B.并联类
例3.如图所示:
①I1=3A,I总=9A,R2=2Ω,求R1。
②I1=2A,R1=3Ω,R2=2Ω,求I2和I总。
③U1=12V,R1=2Ω,R2=3Ω,求I总。
④U1=12V,I1=3A,I总=9A,求R1和R2。
站在出题人角度,居高临下大视野:
我们在图中标出所示物理量,会发现:U1、I1、R1、U2、I2、R2、U总、I总共8个物理量,这8个物理量,其实我们只要已知三个(只要不是同一个电阻的U、I、R),都能求出剩余的。——“知三求五”
这样思考,其实对后续学习至关重要!!因为后续有:①开关闭合断开类问题;②滑动变阻器移动问题;③欧姆定律的阻值变化范围问题(中考压轴)。这些,实质都是双电阻的定态变化!我们要注重的,就是在其中的复杂变化中,找准对应!!!
二、动态电路U、I变化问题
例4.当滑片P右移,问:A、V1、V2示数如何变化?
易错:①不会分析滑动变阻器阻值变大或变小;
②R2变大,电流减小,因而U2=I2(↓)R2(↑),无法分析。
错因:①不会找滑动变阻器有用(连入)部分;
②此类问题分析顺序出错。
正解:①滑动变阻器有用部分为左边,滑片P右移,有用部分增大;
②部分电阻增大,总电阻增大,U总不变,,I总↓,I1↓,I2↓;
③R1不变,I1↓,U1=I1↓R1,U1↓;
④U总不变,U2=U总-U1↓,U2↑。
故I↓、U1↓、U2↑
拆解:
问题1.电阻变大还是变小?
口诀:“近大远小”——“| |”两根竖线,挨得近,电阻大;挨得远,电阻小。
问题2.电流、电压怎样变?
口诀:“甲同逆流(压同逆流),迎面而来。——电压相同,方向变化,另一电压反向变化,电流反向变化。
想象:它逆着水流和另一只鸭子迎面遇上……
小试牛刀:
(2022·东营中考题)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑片P向左滑动时,下列判断正确的是( )
A.A示数变大,V1示数变小,V2示数不变 B.A示数变大,V1示数变小,V2示数变大
C.A示数变小,V1示变变大,V2示变变小 D.A示数变小,V1示数变小,V2示数变大
妙解:①近大远小:两竖线靠近,电阻变大
②鸭同逆流:电阻变大,电流一定变小;自身电压同向变大,V1示数变大
迎面而来:另一电压反向变小,V2示数变小
故选C。
精益求精:
(2022·永州中考题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左滑的过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变小 B.灯泡变亮
C.电流表示数变小 D.电压表示数与电流表示数比值变小
凝炼升华:
问题中出现了“电压表和电流表比值”,这难吗?不难。只要弄清楚它表示的是电阻就行了!!
站在出题人角度,居高临下大视野:
如果题目出现“电压表和电流表比值”,则必然意味着它代表的是图中某一个电阻!找到它,该电阻的变化就是问题的答案!!
以2022年永州中考题为例:找到都测的那个电阻,就是“电压表和电流表比值”!
三、变化电路欧姆定律定量计算
1.基本模型:电路中有开关,且开关断开闭合数次。
例5.如图所示电路,电源电压不变,R1和R2的阻值分别是10Ω和20Ω,当S1和S2闭合时,电压表示数为6V,当S1闭合、S2断开时,电压表示数为多少?
分析:很多同学碰到这类题,压根无从下手!因为电路一变,电流、电压全变,变前8个量,变后8个量,乱!!