巧用概念灵活解题+论文

《巧用概念灵活解题+论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、巧用概念灵活解题江西省彭泽一中（332700）吴桂权同学们学习了《闭合电路欧姆定律》对于解决含电源的电路问题时还是感觉此类题无从入手、或是计算量太大。如何做到快速准确答题呢？准确、透彻的理解概念，规律是关键。下面就如何巧用电源的概念，灵活解决相关问题谈谈我的方法。图1概念一、电动势。教材中是这样定义的：为了表达电源的这种特性,物理学中引入电动势的概念。电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。如图1所示，电源没有和任何用电器相连时，AB两点的电压Uab二E（电源电动势）。那么如果有一带电源的黑箱（如图2所示）

2、用理想电压表测得黑箱AB两点间的电压为按电动势的概念，如果把黑箱看作电源，这个电源的电动势E9=〃v。那么黑箱Z中是什么呢？町能是电源和电阻串联，也町能是电源和电阻并联，也许更复杂。但对于黑箱这个整体而言就是一个“电源”——等效电源。概念二、电源短路时电流。在教材中是这样描述的：当电源两端短路时，外电阻R=0,FJ7由/=——O•是电源内阳•）知电流/=-o这就是“短路电流”。当然我们不允许将理想R+rr电流表直接接到电源的两极上。但在解决与“等效电源”有关的问题时，我们还是可以大胆地去设想一番。如图2所示的“电源

3、”，设想用理想电流表代替电压表，电流表的示数为厶，尸U就是“电源”的短路电流“这样由概念二的定义就知道这个“电源”的内阻是宀厂才。现在我们揭开黑箱看看。发现里面是一个电源（电动势为E,内阻为刀与一个阻值为R的定值电阻申联（如图3）,那么“黑箱电源”的电动势Q和内阻”是多少呢？若AB是断开的，则电路中没有电流。所以Uab=E‘=Eo若用导线将AB短接（如图4）,那么通过导线的电流即为厂,F£7，乔芦7,得*E如果黑箱里面是一个电源（电动势为E,内阻为r）与一个阻值为R的定值电阻并联（如图5）,“黑箱电源”的电动势Q和

4、内阻X又是多少呢？若AB断开，（/AB=ES“电源”内已形成的简单回路，t/AB=-^R，所以£=。若用导线将AB短接（如图6）,R+r/?+r那么通过导线的电流即为r,厂=纟=—,得*=rrR+rErAHiB1—R—i—1图5图6例题1、如图7所示电路中，若在A、B间接入理想电压表，英示数为6VO若用理想电流表替换电压表后，电流表的示数为0.2A。如果在A、B之间接入阻值为10Q的定值电PFL,通过这个电阻的电流多大?【分析】题中未给出电源和电阻的任何信息，且A、B间接入电阻示形成的电路对于高屮生来说非常陌生。但

5、如果将A、B作为“黑箱电源”的两极，其余部分整体视作“电源”。由题意知“电源”电动势即为电压表的读数©=6V,电流表的示数就是这个“电源”E'的短路电流厂了，所以/=y7=30Q,接入/?=10Q电阻，相当于一个“6V,30Q”的电源与电阻R串联。所以通过电阻的电流/二例题2、如图8所示电路中,&、&均为定值电阻,且&=100Q、7?2=20Q、念为滑动变阻器。电源电动势E=20Vf内阻r=5Qo求：（1）当多大时，电源输出功率最大。（2）当尺3多大时,R3消耗的电功率最大。E【分析】电源输出功率P^=IE-/2r

6、,当/=一吋P出最大,2rL!卩R外+r=2r得R外二广所以+/?,二厂吋,电源输出功率最大。解得/e3=17.6QR3+&「由第（1）问的解题过程知，若心是外电路，其余部分整体看作“电源”，这个电源的内阻为“。当m时，心消耗的电功率最大。如何求得“电源”的电动势©和内阻”呢。将心从电路上摘除观察一下（如图9）o可以直观地看到Uab=E‘,£=/?,=16V0将A、B用导线短接，通过AB的电流/?i+R-）+r即为厂，厂=_^=o.8A。所以“电源”的内阻/=^-=20Qo图9心+『I故/?3=20Q时，心消耗的电

7、功率最大。