《安徽省2020年中考物理總復(fù)習(xí) 專題四 計算與推導(dǎo)題 二 推導(dǎo)與證明 類型二 電學(xué)推導(dǎo)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《安徽省2020年中考物理總復(fù)習(xí) 專題四 計算與推導(dǎo)題 二 推導(dǎo)與證明 類型二 電學(xué)推導(dǎo)（3頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
類型二 電學(xué)推導(dǎo)
電學(xué)推導(dǎo)常用到的物理規(guī)律有歐姆定律,串、并聯(lián)電路電流、電壓規(guī)律,電功與電功率公式,焦耳定律,電能與其他能的轉(zhuǎn)化等。等效是電學(xué)推導(dǎo)和證明題中最常接觸到的物理方法,同時電學(xué)推導(dǎo)離不開對物理公式的變形、組合等,推導(dǎo)題體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識在物理學(xué)習(xí)中的作用和地位。
1.( 2019·滁州全椒一模 )如圖是一種可用來測量電阻大小的歐姆表的原理圖。圖中G是滿偏電流( 即小量程電流表允許通過的最大電流 )Ig=1 mA的電流表,A、B為接線柱,當(dāng)在A、B間接入一根導(dǎo)線時( 即被測電阻為0時 ),調(diào)節(jié)滑動變阻器R0,使電流表G滿偏。之后在測量過程中保持R0的阻值不變,表
2、內(nèi)電源電壓U=1.5 V。
( 1 )請推導(dǎo)出被測電阻Rx與電流表的示數(shù)I的關(guān)系式;
( 2 )當(dāng)待測電阻Rx接入后,電流表G的指針偏轉(zhuǎn)到刻度盤的中央,Rx的阻值是多少?
解:( 1 )當(dāng)接入一根導(dǎo)線時,調(diào)節(jié)R0,電流表滿偏,由I=UR得,Ig=1 mA=1×10-3 A=U0R0=1.5VR0
解得R0=1500 Ω
當(dāng)A、B接入待測電阻Rx時,電路中的電流
I=UR0+Rx=1.5V1500Ω+Rx
所以Rx=1.5VI-1500 Ω
( 2 )當(dāng)待測電阻Rx接入后,電流表指針偏轉(zhuǎn)到刻度盤的中央,所以12Ig=1.5V1500Ω+Rx
12×1×10-
3、3 A=1.5V1500Ω+Rx
解得Rx=1500 Ω
2.( 2019·阜陽潁上一模 )有兩個電加熱器的電阻分別為R1和R2,現(xiàn)將它們并聯(lián)起來接在一個電壓不變的電源上,它們的功率分別為P1和P2,如果將它們串聯(lián)起來仍接在該電源上。
( 1 )請你推導(dǎo)電路此時消耗的總功率1P=1P1+1P2;
( 2 )當(dāng)一個電加熱器消耗的功率是800 W,另一個電加熱器消耗的功率是1200 W時,整個電路消耗的功率是多少?
解:( 1 )兩電阻并聯(lián)時,因并聯(lián)電路支路的電壓相等,由P=U2R可得,R1=U2P1,R2=U2P2
當(dāng)兩電阻串聯(lián)時,總電阻R=R1+R2=U2P1+U2
4、P2①
此時電路的總功率P=U2R②
將①式代入②式得P=P1P2P1+P2
化簡可得1P=1P1+1P2
( 2 )當(dāng)一個電加熱器消耗的功率是800 W,另一個電加熱器消耗的功率是1200 W時,將已知量代入P=P1P2P1+P2可得,整個電路消耗的功率
P=800W×1200W800W+1200W=480 W
3.實(shí)驗(yàn)室所用的電流表、電壓表都是由小量程的電流表改裝而成的,如圖所示是小量程的電流表改裝成大量程電流表的原理圖,已知小量程電流表的內(nèi)阻為Rg,允許通過的最大電流( 滿偏電流 )為Ig,現(xiàn)給其并聯(lián)一個電阻R,使電流表量程擴(kuò)大為n倍,求R的大小( n、Rg、Ig為已知 ),并求出改裝后的電流表內(nèi)阻RA大小。
解:如圖,由題意可知,當(dāng)表頭G電流達(dá)到滿偏電流Ig,總電流I總=nIg,由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知,R分擔(dān)電流IR=I總-Ig=( n-1 )Ig
R與G并聯(lián),兩端電壓是相等的
UR=Ug,即IRR=IgRg
R=IgRgIR=1n-1Rg
改裝后得到的電流表內(nèi)阻可等效為R與G并聯(lián)的總電阻
故RA=UAIA=UgnIg=IgRgnIg=1nRg
3
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