初高中物理衔接:电学知识点分类解析
电源内阻、电表改装、导线电阻等初高中衔接电学知识点拥有现实意义,有利于同学们
升入高一级学校持续学习,这种种类的题目特点是先给一段初中物理没学到的信息,然后要
求根据题意
抓住电源中的电源电压不变,依据欧姆定律获得一个二元一次方程组进行求解。
当S1闭合、S2断开时,等效电路如图甲所示,U=I1(R1+R2+RA);
当S1、S2均闭合时,等效电路如图乙所示,U=I2(R1+RA);
故I1(R1+R2+RA)=I2(R1+RA),
代入数据得:6×10-3×(140+60+RA)=8×10-3×(140+RA),
解得:RA=40Ω,U=。
种类二远距离输电问题中的导线电阻
例2某建筑工地从相距1km处的220V电源线上引来两根相同的导线作为乙地照明用电源,当接入一盏标有“220V100W”的白炽灯时,发现灯的亮度较暗,用万用表测得
此时灯泡两头的实际电压为198V。试求:
(1)灯泡发光的实际功率。
(2)1km长导线的电阻值(结果保存一位小数)。
[解析]解决导线电阻问题(电阻大小不可忽略)的重点是建立如下的等效电路图:
详细到本题,用电设施即为自炽灯,根据串连电路特点和欧姆定律即可求解。
U2
(220V)
2
2
(1)自炽灯泡的电阻:
=484Ω;自炽灯泡的实际功率:
P
U实
RL=P=
100W
实
=R=
(198V)2
484Ω=81W;
(2)由题意可知,灯泡与输电线组成串连电路,
U线=U-U实=220V-198V=22V,根据
U实
RL
1
分压关系可知:U线
=R线
,解得:R线≈,则1km长导线的电阻为
R0=2R线=
Ω。
种类三电表改装
例3实验室用的电流表都是由小量程的电流表G(称为表头)改装而成的。表头G也是一
个电阻,与其他电阻不同的是,经过表头的电流能够从刻度盘上读出来。有一个电流表G(如
图甲所示),其电阻Rg=10Ω,最大刻度值Ig=1mA。
(1)当该电流表的指针指在最大刻度时,其两头的电压为多大?
(2)如图乙所示,将G与一个定值电阻R并联,则MN之间的部分(虚线框内)就相当于一
个大量程的电流表A(如图丙所示)。若经过G的电流Ig=1mA时,经过A的电流I=,
那么电流表A的量程就是0~,求知足此条件的电阻R的大小。
(3)我们知道,一般情况下电流表的电阻是能够忽略的,经过本题的计算,谈谈能够忽略
的原因。
[解析]根据题意,可建立如下等效电路图:
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