解电学题常用物理方法举例

解电学题常用物理方法举例学物理，不仅要系统地学好物理基础知识，更重要的是要学会解决物理问题的思想方 法，因为只有掌握了解决问题的方法，才算是真正掌握了开启知识宝库的钥匙，才能在今 后的学习中得心应手、游刃有余。一、估算法例1. 一只普通的家用白炽灯泡正常发光时，通过它的电流大约为（）A. 5A B. 3A C. 0.3A D. 30mA解析：本题虽未给出任何数据，却隐含着两个重要的条件：（1）家庭照明电路的电压 为220V； （2）普通家用白炽灯泡的功率在25W到100W之间，根据功率计算公式P = UI 可估算出其正常工作电流在0.11A到0.45A之间。故选C。二、赋值法例2.有三个电阻的阻值之比为%： R: R = 2: 3： 4，求它们并联时的总电阻与它 们串联时的总电阻之比。解析：本题若用比例法来解，比较繁琐，考虑到题目给出的是电阻之比，最终所求的 也是电阻之比，跟其真正的阻值大小没有关系，故采用赋值法，能迅速得出答案。取 R = 2。，则 R2 3。，R3 = 4。1111+RRRR并12311113+-+ -112Q 3Q 4Q 12QR = R + R + R = 2。+ 3。+ 4。= 9。R : R 些：9。= 4: 39并 串 13三、假设法例3,甲灯标有6V，乙灯标有2W，甲、乙两灯电阻分别为R甲和R乙，且R甲R乙， 将两灯以某种方式连在电压为UA的电源上，两灯均正常发光，以另一种方式连在电压为 U B的电源上，乙灯正常发光，甲灯功率只有其额定功率的4/9,试推算出甲灯的额定功率。解析：解答本题的关键是准确判断甲乙两灯先后连接的方式，很多同学对此一筹莫展， 其实若用假设法，问题可迎刃而解。若甲乙两灯第一种连接方式是并联，第二种连接方式是串联，则由第一种连接方式两 灯并联，且均正常发光，可推出：U额甲=U额乙=6V由第二种连接方式甲乙两灯串联，乙灯正常发光，人甲人，可推得：U实乙=U额乙U实甲U实乙甲乙进而可推出：U实甲U实乙=U额乙=U额甲，P实甲P额甲这与题设矛盾，故这样假设是错误的，两灯一定是先串联后并联。八4八U 24(6V )2P =-P ，B二二实甲 9 额甲R9R甲甲U2(4V )2U = 4V，P=B，RB额乙R乙2W乙在第一种连接方式串联中 尸额乙=12七=80P额甲=U额甲 I = * 1A = 3W四、设参法例4.如图1所示，灯泡的额定功率为8W,电源电压保持不变，S闭合时，灯泡正常发光，S断开时，灯泡的实际功率只有额定功率的1/4,求：S断开时，整个电路消耗的总功解析：本题已知的数据只是灯泡的额定功率和实际功率，要顺利求解必须增设参量: 电源电压U和灯泡的电阻Rl。依题意:U 2=8WRL21k Rl + R0 由1、2可得：Rl = R0故S断开时，整个电路消耗的总功率U 28WRl = 4W2 RLP总R0 + Rl, Rl = 4 P额=2W五、图象法例5.某同学做“研究电流跟电压、电阻的关系”实验时，在保持电阻不变的条件下改变 电阻两端的电压，用电压表和电流表分别测出电阻两端的电压和通过电阻的电流，测得的 数据如下表：若电压测量均无误，则表中数据有差错的是第几次的电流值？次数1234电压表示数/V0.821.211.701.79电流表示数/A0.1620.2420.3380.442解析：本题可根据每次的电压值、电流值算出电阻值，然后看哪次算出的值与其它三 组相差较大，这组的电流值就是错误的。另外，也可根据这四组电压值和电流值，建立直角坐标系，描点作图（如图2）。由图 看出前三组数据在坐标系上的点大体在同一直线上或紧靠直线，而第四组数据对应的点明 显偏离直线，故出现错误的电流值在第四次。六、等量代换法例6.如图3所示的电路中，已知气=R4 =10。，电压表匕、匕的示数分别为60V、 24V，求：Uab。24作等量代换，则 UAB = 84V。解析：四个电阻串联，电流相等，由R2、R4的阻值相等，知其两端的电压必相等，即 有U = U。电压表V测的是R、R两端的电压和，V测的是R、R两端的电压和，112223R3、R4两端的电压和等于V的示数，故UAB等于两电压表示数之和，七、极端法例7.如图4所示，当变阻器的滑片P置于某一位置时，R、R2两端的电压分别为U 1和 U2，当滑片P置于另一位置时，R1、R2两端的电压分别为U 1和U2 /若 aU 1 = U 1 -U1|，AU2 = |U2 -U，则（2）12图4B. AU AUC. AU1 = AU2解析：本题用数学上的比差法或比商法虽能得出结论，但计算量很大，若能想到用极 端法，问题可很快解决。R(因2一 1)R + RR1=Z ,根据串联电路电压的分配与电阻成正比可知 两端的电压接近于0,即：假想变阻器的最大电阻为无穷大，滑片 p先置于最左端，这时R1= 0，U 1 = 0, UU = R AU选A 八、等效法例8, 一块均匀半圆形薄电阻合金片P,先将它按图5 (a)方式接在电极A、B间，测得 它的电阻为R,后按图5 (b)方式接在电极C、D间，这时P的电阻多大？图5解：本题根据我们学过的决定电阻大小的因素无法直接求解，须转换一下思维角度， 用等效法来解决。将图5(a)中的半圆形电阻合金片P,看做是两个1/4圆的薄片并联而成，如图5 (c), 求出1/4圆薄片的电阻(设其阻值为R0 )。图5 (b)则可视为两个1/4圆合金片串联而成， 如图5 (d)，很快就能求得答案。图5 (c)中，两个1/4圆薄片并联，有：R = -R = R, R = 2R并 2。0图5 (d)中可看成两个1/4圆薄片串联，有：R = 2 R = 4 R注:给图5 (a)、(b)中的半圆分别添上一个相同的半圆，组成圆形合金片，这样添 加后两图的电阻相等。然后将图5 (a)看作是两半圆合金片串联，图5 (b)看作是两半圆 合金片并联，也能快捷解答，请读者自行完成。