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【欧姆定律】毅凡老师带你分析重难点!

 hfyangyi 2020-03-24
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School

初三物理复习重点

欧姆定律

前两天江苏省已经官方发布,高三年级和初三年级于3月30日开学,他们都已经要开学了,我们还会远吗?

答案是,当然不会啦。

那么初三年级开学之后,扑面而来的肯定是疯狂的做题和复习啊,那针对物理这门学科,在最后这八十几天的时间里,到底哪个部分是重点复习对象,又该如何去分析呢?

小编为了帮助大家做好复习重点规划,这次可是特地请来了李毅凡老师专门给大家讲解一下哦!

以下来自小编跪请毅凡老师分享的对话:

毅凡老师

怎么了.........

小编

毅凡老师,初三开学后物理的复习重点是什么啊?你给同学们分析分析呗~

毅凡老师

你都不发个红包什么的,就直接来问问题吗........

小编

ennn,最近挺穷的.......

毅凡老师

初中物理的复习重点无外乎电学和力学,最近正好复习到电学了,给大家说一下电学里面非常重要的欧姆定律吧~

小编

感谢毅凡老师!(星星眼)

以下是毅凡老师给大家分享的,关于欧姆定律高级应用中的动态电路分析~

很多同学在做题的时候会遇到这样的困扰,对于一个基本的电路图判断已经没有什么问题,但是一旦涉及到电路图的变化,不管是滑动变阻器的移动,还是开关的断开闭合,立马做题思路就不再连贯,正确率也是直线下降。

而这类电学问题属于欧姆定律的一个难点,但也是重点,那么怎么解决这些问题呢?必须要知道其中三个诀窍。

诀窍一:判断电路图

首先,在拿到一道题目的时候,电路图是串联、并联还是混联呢?这些基本的信息必须掌握。尤其是涉及到开关断开闭合的情况,一定要对每一种情况的电路图都非常清楚。

最简单也是最不容易判断错误的方法就是画等效电路图,每一个情况单独画一个,可以保证自己在做题之前有一个良好的思路。

诀窍二:一一对应

这是做题当中非常关键的一步。在一个电路图当中,有很多的电流、电压、电阻之类的物理量,把每一个物理量之间对应起来,是做题的关键。这里推荐大家把每一个量都带上下标,这样更容易对应。

比如我们来看一下这道题目:

如图所示,用同一电路测量一未知电阻RX,两次测量分别用相同的电流表和电压表(两电表均有内阻),且保持RX不变.第一次测量读数为4V、4.0mA,第二次测量读数为3V、4.1mA,则可推断RX的测量值比较准确的是 _____________Ω,该值与真实值比较_____________.(填“偏大”、“偏小”或“相等”)

希望你是认真思考之后才开始浏览以下内容:

首先这道题的答案是什么呢?

很多同学下意识就会回答:750Ω。这个答案姑且不论,我来带大家分析一下这道题目:为什么两次的电压、电流各不相同?

在图甲中是因为电流表有内阻,会分一部分电压,导致电压表测的电压偏大,但是电流表的示数是正确的,确实是通过RX的电流;

在图乙中是因为电压表有内阻,也就会有电流通过,导致电流表测的电流偏大,但是电压表的示数是正确的,确实是RX两端的电压;

所以我们直接拿图乙的电压除以图甲的电流,就可以得到RX的电阻为750Ω,而且确实符合我们的标题:一一对应,因为电流和电压都是RX的,且数据正确。

但是实际上上述做法是错误的,而且是一种非常常见的错误。它的问题在于电流电压不匹配。虽然我们确实拿的是RX的实际电压电流,但是因为两次电路图不一样,两次干路电流也不一样,所以两幅图中RX的电流电压均不相同,所以其实这两个数据并没有对应起来。

那么这道题怎么做?

通过对比甲和乙中的数据可以清楚地得到:电流表对电压的影响很大,接近1V的分压;电压表对电流的影响很小,只有0.1mA左右的差别,所以图乙的测量值稍微准确一些,所以测量值大约是3V/4.1mA≈732Ω。而乙图数据测的其实是电压表和RX并联的总电阻,所以与真实值相比偏小。

通过这道题,老师是想告诉大家在对应每一个物理量的时候,不仅要保证物理量都是当前这个物体的,而且要保证电路没有变化。一但电路发生了变化,不管是闭合开关还是移动滑片,都需要重新对应每一个物理量,这样才能保证数据的正确性。

诀窍三:找不变量(相同量)

那么在掌握了上面的方法后我们来看这样一道题:

在图示电路中,已知R0=17.6Ω,将K接通a时,电阻R1的电压为1V,流过电阻R2的电流为0.2A,将K接通b时,电阻R1的电压为1.2V,流过电阻R2的电流为0.15A,则电阻Rx的阻值为__________Ω。

希望你是认真思考过后才开始浏览下述内容:

有很多同学会很疑惑:这个题目中电路一直在变化啊?这些量不能一一对应怎么求呢?同学们,不要着急,我们先按照第一步,分别画出不同时候的等效电路图并分别写出已知条件:

(接a时,U1=1VI2=0.2A)

(接b时,U1=1.2VI2=0.15A

很明显,两次给的物理量是一样的,但是数据太少了,而且两个物理量没有关系,怎么办呢?

没关系!同学们认真记,重点来了!对于动态电路分析最重要的是找不变量!动态电路顾名思义就是电路变化,物理量变化,但是不管物理量如何千变万化,找到不变量,一切问题迎刃而解。那么在电路中有哪些不变量?常见的:定值电阻R,电源电压U,其他的看具体题目,而我们的核心就去想办法把这些量求出来,一切就都出来了。

看上图,两次电路都是混联,非常复杂,而且物理量之间没有关系,不过通过第二张图可以清楚地看到R1的电压其实就是电源电压!所以U=1.2V,一个非常重要的不变量。

为什么不变量重要?因为不管你在哪里得到这个条件,在其他地方都可以用!

U=1.2V代入第一张图,U1=1V,那么U2=0.2VI2=0.2A,所以R2=1Ω!你看,我们已经解决一个问题了!而且R2也是一个不变量哦~再将R2=1Ω代入第二张图U2=0.15V,那么UX=1.05V,那么RX=7Ω

不过同学们在做题的时候还是要特别注意一下灯泡的电阻,观察题目有没有说灯泡电阻不随温度变化而变化,如果没有的话灯泡电阻是不能拿来当不变量的。

老师总结

在动态电路分析的题目当中,抓住不变量去求解问题是做题的关键,因为不管什么时候不变量它是真的都不会变化的,求出来就是前进的一大步。

好了,那么我们本期分享就到这里,顺便给大家留一些题目去训练,公众号后台点击“资料分享”,之后再点击“动态电路分析”,就能看到啦!同学们,下期见!

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