电学一直是整个初中阶段物理学习的难点和重点,很多同学看到复杂的电学题心里就会不自觉的头脑发懵,不知道要怎么下手,这次豆姐整理的就是电学中综合问题难点和易错点分析,也就是说,把这篇文章看懂,基本上电学不在话下!
一、理清“短路”概念
在教材中,只给出了“整体短路”的概念,“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫短路”。
而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题,如果用导线将某个用电器(或某部分电路)首尾相连就形成局部短路。
局部短路仅造成用电器不工作,并不损坏用电器,因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。局部短路概念抽象,可用实验突破此难点。
实验原理如图1,当开关S闭合前,两灯均亮(较暗);闭合后,L1不亮,而L2仍发光(较亮)。
为帮助大家理解,可将L1比作“有阻”,而开关S的局部短路通道则比作是“无阻”。电流只会“走无阻”而不会去“走有阻”。即L1短路不工作,电流从导线经过。
二、识别串并联电路
识别串、并联有三种方法,电流法;等效电路法;去表法。
⑴电流法:即从电源正极出发,顺着电流的流向看电流的路径是否有分支,如果有,则所分的几个分支之间为并联,(分支前后有两个节点)如果电流的路径只有一条(无分支点),则各元件之间为串联。此方法学生容易接受。
⑵节点法:没经过用电器,导线再长都相当于一个节点,观察每个用电器两端的端点确定它在电路中的位置。图2、图3是对各电阻的连接情况分析。
如上图2各个A点都与电源正极相连,各个B点与电源负极相连,可以简化为图3。在图3中,R1、R2、R3的并联关系也就显而易见了。
⑶去表法:由于电压表的内阻很大,并联在电路中时,通过它的电流很小,可忽略不计。故在电路中去掉电压表,不会影响电路结构,电压表所在之处可视为开路。
而电流表的内阻很小,串联在电路中几乎不影响电路的电流强度,因而,在电路分析中,电流表可以看成一根导线,去掉后改成一根导线即可。
三、串、并联电路中总电阻的变化特点
1.两个电阻无论是串还是并联,其中一个电阻增加,总电阻都增加。
原因:串联时,R=R1 R2 ,若R1增大,则R增大;
并联时,1/R=1/R1+1/R2,若R1增大 1/R1减小,则1/R减小,所以R增大。
2.几个电阻并联起来,总电阻比任何一电阻都小。
并联时 1/R=1/R1+1/R2
因为1/R>1/R1 ,1/R>1/R2
所以R<R1,R<R2
四、欧姆定律的理解
欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。即I= U/R 。
注意点:(1)三个量必须是同一时刻,对同一电阻(或同一段电路)而言的。即一 一对应。
(2)注意不变量和变量:在R一定时,I与U成正比。 在U一定时,I与R成反比。
(3) 变形公式 R=U/I 的理解:R可以通过U/I的比值求出,但R的大小不是由U/I决定的,R的大小由公式R=ρL/S的因素决定。
例 对于欧姆定律公式I=U/R的理解,下列说法中错误的是( D )
A.对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比
B.在电压相同的条件下,不同导体中的电流与该导体的电阻成反比
C.导体中的电流与该导体两端的电压及其电阻有关
D.公式R=U/I,表明电阻与电压成正比,与电流成反比
五、R1、R2串、并联在电路中公式
1.串联分压
(1) I=I1=I2
(2) U=U1+U2
(3) R=R1+R2
(4) 各量比例关系:串正比
(指各种量之比与电阻之比的关系属于正比,用电流相等推导)
2.并联分流
(1) I=I1+I2
(2) U=U1=U2
(3) 1/R=1/R1+1/R2 或者 R=R1R2/(R1+R2)
(4) 各量比例关系: 并反比