1.“網(wǎng)絡(luò)式”復(fù)習(xí)法:即采用章、節(jié)、標(biāo)題、要點(diǎn)四個(gè)層次對(duì)教材進(jìn)行梳理和編織記憶網(wǎng)絡(luò)。
2.提高“回頭率”:為了防止遺忘,就要采用提高“回頭率”的`方法,即看完一節(jié)、一章、一部分之后,再回頭掃視一遍,這樣知識(shí)得到了系統(tǒng)的鞏固,效果很好。
3.“空想法”:所謂空想法就是不看課本回想看過的內(nèi)容;或看課本的大綱填充細(xì)節(jié)。
4.樹形圖:復(fù)習(xí)時(shí),可以在每門考試科目眾多的參考書中,選出一本較有代表性的參考書,通讀全書后,理出該領(lǐng)域研究的主要線索。
5.梳理錯(cuò)題法:把綜合復(fù)習(xí)階段做過的所有習(xí)題重新瀏覽一遍。把曾經(jīng)做錯(cuò)并改正后的題重點(diǎn)看一遍。
6.“齊頭并進(jìn)”法:在復(fù)習(xí)過程中,由于要復(fù)習(xí)的學(xué)科多,所以必須合理安排時(shí)間。學(xué)科和學(xué)科之間不可偏廢??蓪⒚刻斓臅r(shí)間劃分為大致相等的5部分,用于7門課的復(fù)習(xí),弱科花的時(shí)間稍多一些。
用“不等式”突破替換“電阻和電源”問題
一、要點(diǎn)解析
1.替換電阻和替換電源是電學(xué)計(jì)算中一類難度極高的綜合計(jì)算問題,解決思路:
①確定電表量程。
②V1與A均能達(dá)到滿偏(一定是同時(shí)滿偏)。
③V2與A均能達(dá)到滿偏(一定是分別滿偏,同時(shí)滿偏是一個(gè)極端情況)。
④利用諸如電表量程、滑動(dòng)變阻器的限定條件等來解決問題。
2.利用不等式的通用解題方法:
例題:在如圖所示的電路中,電源電壓為12V且不變,電阻R1的阻值為22Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“10Ω 1 A”字樣。閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.5A。求:
(1)電阻R1兩端的電壓;
(2)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值;
(3)現(xiàn)設(shè)想用定值電阻R0來替換電阻R1,要求:在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過程中,兩電表的指針分別能達(dá)到滿刻度處,且電路能正常工作。滿足題目要求的定值電阻R0的可能取值范圍為__________。
第(3)問的解決方法如下:
分析:因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A,所以要滿足電流表達(dá)到滿偏,則電流表的量程只能取“0~ 0. 6 A”,因?yàn)殡娫措妷簽?2 V,所以要滿足電壓表達(dá)到滿偏,則電壓表的量程只能取“0~3 V”。
①在滑動(dòng)變阻器移動(dòng)的過程中“0.6A”一定能夠達(dá)到,則:
我們將R2和U2表示出來,則:
R2=20Ω-R0,它要在滑動(dòng)變阻器阻值范圍內(nèi),則0≤R2=20Ω-R0≤10Ω,可得:10Ω≤R0≤20Ω;
U2=U-0.6A×R0,要不能超過電壓表的量程,則0≤U2=U-0.6A×R0≤3V,
將U=12V代入,可得:15Ω≤R0≤20Ω;
綜合①可得:15Ω≤R0≤20Ω。
②在滑動(dòng)變阻器移動(dòng)的過程中“3V”一定能夠達(dá)到,則:
我們將R2和I1表示出來,則: .
,它要在滑動(dòng)變阻器阻值范圍內(nèi),則0≤≤10Ω,可得:0≤R0≤30Ω;
,要不能超過電流表的量程,則0≤≤0.6A,可得15Ω≤R0;
綜合①可得:15Ω≤R0≤30Ω
最后我們對(duì)所求的R0的范圍求交集,可得15Ω≤R0≤20Ω。
總體思路:將所求未知量用字母代替,然后將其它量用該字母表示出來,再通過這些量的限制條件列出不等式進(jìn)行求解。如果這些限定條件全部需要滿足,則最后結(jié)果取不等式的交集;如果限定條件部分需要滿足,則最后結(jié)果取不等式的并集。
二、典例引領(lǐng)
1.串聯(lián)電路中定值電阻的替換,且電表能滿偏
例1.在如圖所示的電路中,R1的阻值為20Ω,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“20Ω,1A”的字樣,電壓表有“0~ 3V、0~15V”兩個(gè)量程,電流表有“0~0.6A、0~3A”兩個(gè)量程。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P至最左端,閉合開關(guān)S,電流表示數(shù)為0. 3A。
求:現(xiàn)有三個(gè)定值電阻,分別為4Ω、6Ω和11Ω,設(shè)想從中(選擇一個(gè)電阻來替換R1,要求閉合開關(guān)S,在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過程中,兩電表指針分別能達(dá)到某量程的滿刻度,且電路能正常工作。
(1)應(yīng)選用_______Ω的電阻代替電阻R1;
(2)通過計(jì)算求出滿足題目要求滑動(dòng)變阻器R2的使用范圍。
解析:(1)U=IR=I(R1+R2)=0.3A×(20Ω+0Ω)=6V
(2)①滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 1A”,要達(dá)到量程滿刻度則電流表量程為0~0.6A;
電源電壓為6V,要達(dá)到量程滿刻度則電壓表量程為0~3V。
若選4Ω代替R1,則當(dāng)Imax=0.6A時(shí),
U1max=I1maxR1=0.6A×4Ω=2.4V,U2min=U-U1max=6V-2.4V=3.6V>3V,不可行。
若選11Ω代替R1,則當(dāng)Imax=0.6A時(shí),U1max=I1maxR1=0.6A×11Ω=6.6V> 6V,不可行。
故只能選6Ω。
②當(dāng)電流表最大為Imax=0.6A時(shí),R2最小,此時(shí)U1max=I1maxR1=0.6A×6Ω=3.6V,
U2min =U-U1max =6V-3.6V=2.4V,;
當(dāng)電壓表最大為U2max=3V時(shí),U1min=U-U2max=6V-3V=3V,,
,得4Ω≤R2≤6Ω。
③在滑動(dòng)變阻器移動(dòng)的過程中“0.6A”一定能夠達(dá)到,則:
則0≤U2=6V-0.6A×R0≤3V,0≤R2=10Ω-R0≤20Ω,兩個(gè)不等式聯(lián)立可解得5Ω≤R0≤10Ω。
在滑動(dòng)變阻器移動(dòng)的過程中“3V”一定能夠達(dá)到,則:
則0≤≤0.6A,0≤R2=R0≤20Ω,兩個(gè)不等式聯(lián)立可解得5Ω≤R0≤20Ω。
綜上可知:5Ω≤R0≤10Ω。
2.串聯(lián)電路中定值電阻的替換,且使某電表處于一個(gè)特定的位置(不滿偏)
例2.在圖(a)所示的電路中 ,電源電壓為22V且保持不變,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“50Ω 2A”字樣。閉合開關(guān)S后,電流表A的示數(shù)為0.4A,電壓表V的示數(shù)為6V,求:
①此時(shí)變阻器R2消耗的電功率P2;
②定值電阻R1的阻值;
③請(qǐng)用定值電阻R0來替換電阻R1。
要求:選擇不同的電壓表量程,移動(dòng)變阻器的滑片P,都能使電壓表V的指針處于圖(b)所示位置,且電路能正常工作。
第一,符合上述條件的定值電阻R0最小阻值為_______Ω,最大阻值為_______Ω。
第二,滿足上述要求時(shí),若定值電阻R0分別取最小和最大阻值連入電路,求在兩種情況下各自電流表示數(shù)的最小值。(請(qǐng)寫明理由)
解析:①P2=U2I2=6V×0.4A=2.4W

③在滑動(dòng)變阻器移動(dòng)的過程中“2V”一定能夠達(dá)到,則:
則:,,解得:10Ω≤R0≤500Ω
在滑動(dòng)變阻器移動(dòng)的過程中“10V”一定能夠達(dá)到,則:
則:≤2A,≤50Ω,解得:6Ω≤R0≤60Ω
綜上可知: 10Ω≤R0≤60Ω
R0=10Ω時(shí),當(dāng)U2max=15V,電流最小,U1min=U-U2max=22V-15V=7V,
R0=60Ω時(shí),當(dāng)U2max=15 V,電流最小,U1min=U-U2max =22V-15V=7V,
此時(shí),舍,故當(dāng)R2max=50Ω時(shí),電流最小,
3.并聯(lián)電路中替換電阻
例3.在圖(a)所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1為10Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“100Ω 3A”字樣。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電流表A1的示數(shù)為0. 8A,電流表A2的示數(shù)為0.2A。求:
(1)電源電壓U;
(2)電阻R1消耗的功率P1;
(3)現(xiàn)設(shè)想用定值電阻R0來替換電阻R1,要求:在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過程中,能使兩電表的指針偏離零刻度線的角度相同,且電路能正常工作。圖(b)是電流表表盤示意圖。
①現(xiàn)有阻值為20Ω的定值電阻,若用它替換電阻R1,請(qǐng)判斷:_______滿足題目要求(選填“能”或“不能”。若能滿足題目要求,通過計(jì)算求出替換后滑動(dòng)變阻器的阻值;若不能滿足題目要求,通過計(jì)算說明理由。
②滿足題目要求的定值電阻R0的可能取值范圍為_____________。
解析:(1)U=U1=IR1=(I-I1)R1=(0.8A-0.2A)×10Ω=6V
(2)P1=U1I1=6V×(0.8A-0.2A)=3.6W
(3)①能 I=5I2,I1=I-I2=4I2,,R2=80Ω

則:R2=4R0≤100Ω,≤0.6A,解得:2.5Ω≤R0≤25Ω。
4.通過開關(guān)的斷開與閉合使得兩個(gè)電表都能達(dá)到滿刻度
例4.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電流表的量程分別為0~0. 6A和0~3A,電壓表的量程分別為0~3V和0~15V,電阻R1和R2的阻值分別為24Ω和120Ω。求:
(1)當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),電壓表示數(shù)為12V,求電流表的示數(shù);
(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S3時(shí),電阻R2消耗的電功率P2;
(3)現(xiàn)用阻值不同的電阻R3替換R2,替換后要求:通過控制開關(guān)的斷開或閉合,使電流表或電壓表的示數(shù)分別能達(dá)到某個(gè)量程的最大值,且兩個(gè)電阻都有電流通過。請(qǐng)通過計(jì)算求出符合上述要求的所有可能的定值電阻R3的阻值。
解析:(1)
(2)
(3)要使電壓表達(dá)到滿量程,則電壓表選0~3V量程,且僅S2閉合兩電阻串聯(lián),
此時(shí):U1=3V,U2=U-U1=12V-3V=9V,R2=72Ω
要使電流表達(dá)到滿量程,則兩電阻必須并聯(lián),當(dāng)電流表選0~0.6A量程,則
I2=I-I1=0.6A-0.5A=0.1A,則,
當(dāng)流表選0~3A量程,則I2=I-I1=3A-0.5A=2.5A,則:
5.替換滑動(dòng)變阻器
例5.如圖(a)所示,電源電壓為18V保持不變,定值電阻R1的阻值為15Ω,閉合開關(guān)S后,電流表示數(shù)為0.3A。求:
(1)電阻R1兩端的電壓;
(2)電阻R2的阻值;
(3)現(xiàn)有標(biāo)有“50Ω 2A”、“150Ω 1A”字樣的滑動(dòng)變阻器可供選擇,有一個(gè)表盤如圖(b)所示的電壓表可接入電路。當(dāng)選用標(biāo)有__________字樣的變阻器替換電阻_______(選填“R1”或“R2”),并把電壓表接入________兩點(diǎn)間時(shí)(選填“AB”“CD”“AB或CD”),在移動(dòng)變阻器滑片P的過程中電流表的示數(shù)可達(dá)到某量程的最大值,且電壓表示數(shù)的變化量ΔU最大。求電壓表示數(shù)的最大變化量ΔU最大。
解析:(1)U1=I1R1=0.3A×15Ω=4.5V
(2)
(3)要使電流表滿量程,則電流表僅能選0~0.6A,且要能使它達(dá)到0.6A,
則定值電阻阻值;
要使電壓表變化量最大,則滑動(dòng)變阻器的阻值范圍要大,故只能選“150Ω 1A”。
未接入電壓表時(shí):當(dāng)電流表達(dá)到0.6A,即I1max=0.6A時(shí),U1max=I1maxR1=0.6A×15Ω=9V,
則U2min=U-U1max=18V-9V=9V;
當(dāng)R2max=15Ω時(shí),
U1min=I1minR1=0.1l A×15Ω=1.6 V,U2max=U-U1min=18V-1.6V=16.4V>15V
若接AB兩端,則ΔU=9V-1.6V=7.4V;若接CD兩端,則ΔU=15V-9V=6V
綜上可知,電壓表接AB兩端,ΔU=7.4 V
6.替換電源
例6.在圖(a)所示的電路中,電源電壓為3V且保持不變,電阻R1的阻值為5Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣,所用電流表的表盤如圖(b)所示。閉合開關(guān)后,滑片P移到某一位置時(shí),電流表示數(shù)為1A。求:
(1)通過電阻R1的電流I1;
(2)滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值;
(3)若電源電壓可變,為使電流表A的示數(shù)能達(dá)到最大,求電源電壓的取值范圍。
解析:(1)
(2)
(3)要使電流表能達(dá)到滿偏即I=3A
則:,所以,解得:I1= 0.6A
I2 =0.6A
I =0.6A
R0
R2= 20Ω-R0
R=20Ω
U1=0.6A×R0
U2=U-0.6A×R0
U=12V
R0
U1=U-U2=9V
U2=3V
U=12V
I1= 0.6A
I2 =0.6A
I =0.6A
R0
R2= 10Ω-R0
R=10Ω
U1=0.6A×R0
U2=6V-0.6A×R0
U=6V
R0
R2=R0
U1=U-U2=3V
U2=3V
U=6V
R0
U1=U-U2=20V
U2=2V
U=22V
R0
U1=U-U2=12V
U2=10V
U=22V
R0
R2=4R0
U1=6V
U2=6V
U=6V
5A
5A
U
U
U

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