初中電學(xué)解題必須掌握三種“武器”。
第一種武器,初中電學(xué)之屠龍刀——?dú)W姆定律。
歐姆定律是初中電學(xué)里的“屠龍刀”,它是解決動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題必不可少的武器,其表達(dá)式I=U/R和屠龍刀一樣,外表樸實(shí)無(wú)華,實(shí)則鋒利無(wú)比,頗有大巧不工之韻味。
I、U、R三個(gè)物理量必須是對(duì)應(yīng)于同一段導(dǎo)體(或同一段電路)的同一個(gè)時(shí)刻的電流、電壓和電阻值,式中三個(gè)物理量的單位一定要統(tǒng)一使用國(guó)際單位。利用其變形公式U=IR和R=U/I還可以求電壓和電阻。
例:
第二種武器,初中電學(xué)之倚天劍——電功率計(jì)算公式。
君子、淑女二劍混合其他金屬鑄成的倚天劍鋒利無(wú)比,變化多端。電功率解題亦是如此,由多個(gè)計(jì)算公式組成,運(yùn)用得當(dāng),招式變換隨心所欲,斬落中考電學(xué)難題不在話下。
這幾個(gè)計(jì)算公式是:
第一,定義式:P=W/t
P=W/t一般用于與電能表有關(guān)的考題中,使用該公式時(shí)需注意,P、W、t的單位可以是W、J、s,也可以是kW、kW·h(俗稱“度”)、h,但是這兩種單位不能在同一個(gè)式中混合使用。
第二,決定式:P=UI
P=UI是電功率的通用公式,利用該公式還可以在已知用電器的額定電壓與額定功率的情況下計(jì)算其額定電流。同時(shí),該公式也是伏安法測(cè)功率的依據(jù)。使用時(shí)要注意電壓U和電流I是相對(duì)同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路的同一時(shí)刻而言的。
廣州中考公認(rèn)初中電學(xué)的兩大神器就是I=U/R和P=UI,相當(dāng)于小說(shuō)中同時(shí)擁有屠龍刀和倚天劍就可習(xí)得絕世武功,雄霸武林。
第三,導(dǎo)出式:P=I2R、P=U2/R,R=U2/P
這三道公式只適于純電阻電路(電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外沒(méi)有其他能的轉(zhuǎn)化,比如電飯煲、電熨斗等)。
串聯(lián)電路中電流處處相等,故P=I2R常用于串聯(lián)電路的相關(guān)計(jì)算中。
并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等,故P=U2/R常用于并聯(lián)電路的相關(guān)計(jì)算中。
純電阻電路的銘牌上經(jīng)常標(biāo)有額定電壓和額定功率如“220V,100W”,故R=U2/P常用于計(jì)算純電阻電路的電阻。
需要注意的是,在非純電阻用電器(比如電動(dòng)機(jī))的工作時(shí),利用公式P=I2R計(jì)算出的熱損功率,并不是電功機(jī)的總功率;而P=U2/R則千萬(wàn)不能在非純電阻用電器(比如電動(dòng)機(jī))中使用.
例:
解:
第三種武器,初中電學(xué)之小李飛刀——串并聯(lián)電路的規(guī)律與比例關(guān)系。
屠龍刀和倚天劍這種大型兵器,適合用在正規(guī)的大型戰(zhàn)斗,也就是計(jì)算題等大題。
但江湖中往往還有可以出其不意,一招致命的方法——暗器,比如小李飛刀。
這就像中考物理選擇題和填空題往往都比較簡(jiǎn)單,如果還規(guī)規(guī)矩矩地使用歐姆定律、電功率計(jì)算公式去分析問(wèn)題,雖然步步有理有據(jù),但可能耗時(shí)費(fèi)力。
考場(chǎng)時(shí)間,爭(zhēng)分奪秒;天下武功,唯快不破。小李飛刀的特點(diǎn)就是——快!所以串并聯(lián)電路特定的規(guī)律或比例關(guān)系就像小李飛刀這類暗器,恰當(dāng)?shù)厥褂?,往往可一步到位,大大地縮短解題時(shí)間。
例:
何懼電學(xué)壓軸題?書中自有屠龍器!但關(guān)鍵還是要多練習(xí)、多做題,如果武功不濟(jì),再好的神兵利器也不會(huì)用。
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