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摘要:物理学是一门实验科学,包括对研究对象和实验现象的观察思考。教师在教学中要引导学生对各种电器仪表的铭牌认真观察,理解铭牌参数的意义,学会利用铭牌参数分析问题、解决问题的方法。
关键词:铭牌参数 计算
用电器是组成电路的主要元件,也是电学研究的基本对象。电器的铭牌参数,反映了它的基本规格和性能,如电灯泡、电动机、电流表、电压表、电能表等都有各自的铭牌参数,这是我们选择电路元件的依据,也是分析问题和解决问题的条件。特别是用电器和电能表的铭牌,在教学中应用广泛,与实践联系紧密,在中考中出现的频率高,是电学中的重点内容。
例1.一只普通照明灯泡的铭牌上标有“PZ220—40”,其意义除了表示它的额定电压是220伏、额定功率是40瓦外,还可以计算出额定电流。
I■=■=■=■安
R=■=■=1210欧
从而为解决问题提供了有利条件。
练1.将一只标有“6V、1.5W”字样的灯泡L1与一只标有“6V、3W”字样的灯泡L2串联后,接在电源上,通电后有一只灯泡正常发光,另一只灯泡较暗。问:其中能正常发光的是哪一只灯泡?这时电路中的电流是多少安?电源电压是多少伏?
解析:根据两灯泡的铭牌,先分别算出L1、L2的额定电流。
I■=■=■=0.25A
I■=■=■=0.5A
由于L1与L2串联,实际电流相等,而I1 I串=I1=0.25A,那么能正常发光的只能是L1,较暗的是L2。如果做出相反的假设,当L2正常发光时, L1的灯丝就会熔断,这与题意相反,是不可能的。
再根据两灯泡的铭牌,算出L1、L2的电阻:
R■=■=■=24Ω
R■=■=■=12Ω
则电源电压为:U=I(R1+R2)=0.25A×(24Ω+12Ω)=9V
在电路计算中,用电器铭牌参数应用广泛,不仅能解决简单的串、并联电路问题,而且对研究混联电路,也很方便。
例2.如图所示,电源电压是12V,灯泡L标有“4V、2W”字样,当滑动变阻器的滑片P由b端滑到图示位置时,灯泡能正常发光,此时电流表读数为1A,求:
(1)变阻器的总电阻是多少?
(2)1分钟内变阻器产生的热量是多少?
■
解析:(1)当变阻器的滑片P由b滑到图示位置时,灯泡L与变阻器下部Rbp并联,然后再与变阻器上部Rap串联。根据灯泡铭牌可知:
R■=■=■=24Ω
I■=■=■=0.5A
则通过变阻器下部的电流
Ib=I-IL=1A-0.5A=0.5A
Rbp与RL并联,通过的电流相等,所以Rbp=RL=8Ω
Rap=■=■=8Ω
变阻器的总电阻为Rab=Rap+Rbp=8Ω+8Ω=16Ω
(2)1分钟内变阻器产生的总热量为:
Q=I2bRbpt+I2Rapt=(0.5A)2×8Ω×60s+(1A)2×8Ω×60s=600J
一般家用电能表的铭牌上,既标有额定电压、额压电流,二者相乘能够确定允许接用电器的总功率,又标出了电流通过用电器每做1千瓦时的电功,转盘所转的转数,从而使我们通过观察转盘的转速,来了解电流做功的快慢,也可以利用转盘转速测定用电器的功率。
练2.一只电能表的转盘上标有“3000R/kWh”,表示电源通过用电器每做1千瓦时的功,电能表转盘转3000转(盘的边缘有个红点可供观察),那么转盘每转一转电炉做的功:
W1=■kWh=■×3.6×106J=1.2×103J
1分钟内转盘转25转,电炉做的功:
W=25×■kWh=■×3.6×106J=30000J
所以该电炉的功率:
P=■=■=500W
物理学是一门实验科学,物理实验离不开观察与思考,其中主要包括对研究对象和实验现象的观察思考。教师在教学中要引导学生对各种电器仪表的铭牌认真观察,理解铭牌参数的意义,学会利用铭牌参数分析问题、解决问题。
(责编 高伟)
关键词:铭牌参数 计算
用电器是组成电路的主要元件,也是电学研究的基本对象。电器的铭牌参数,反映了它的基本规格和性能,如电灯泡、电动机、电流表、电压表、电能表等都有各自的铭牌参数,这是我们选择电路元件的依据,也是分析问题和解决问题的条件。特别是用电器和电能表的铭牌,在教学中应用广泛,与实践联系紧密,在中考中出现的频率高,是电学中的重点内容。
例1.一只普通照明灯泡的铭牌上标有“PZ220—40”,其意义除了表示它的额定电压是220伏、额定功率是40瓦外,还可以计算出额定电流。
I■=■=■=■安
R=■=■=1210欧
从而为解决问题提供了有利条件。
练1.将一只标有“6V、1.5W”字样的灯泡L1与一只标有“6V、3W”字样的灯泡L2串联后,接在电源上,通电后有一只灯泡正常发光,另一只灯泡较暗。问:其中能正常发光的是哪一只灯泡?这时电路中的电流是多少安?电源电压是多少伏?
解析:根据两灯泡的铭牌,先分别算出L1、L2的额定电流。
I■=■=■=0.25A
I■=■=■=0.5A
由于L1与L2串联,实际电流相等,而I1
再根据两灯泡的铭牌,算出L1、L2的电阻:
R■=■=■=24Ω
R■=■=■=12Ω
则电源电压为:U=I(R1+R2)=0.25A×(24Ω+12Ω)=9V
在电路计算中,用电器铭牌参数应用广泛,不仅能解决简单的串、并联电路问题,而且对研究混联电路,也很方便。
例2.如图所示,电源电压是12V,灯泡L标有“4V、2W”字样,当滑动变阻器的滑片P由b端滑到图示位置时,灯泡能正常发光,此时电流表读数为1A,求:
(1)变阻器的总电阻是多少?
(2)1分钟内变阻器产生的热量是多少?
■
解析:(1)当变阻器的滑片P由b滑到图示位置时,灯泡L与变阻器下部Rbp并联,然后再与变阻器上部Rap串联。根据灯泡铭牌可知:
R■=■=■=24Ω
I■=■=■=0.5A
则通过变阻器下部的电流
Ib=I-IL=1A-0.5A=0.5A
Rbp与RL并联,通过的电流相等,所以Rbp=RL=8Ω
Rap=■=■=8Ω
变阻器的总电阻为Rab=Rap+Rbp=8Ω+8Ω=16Ω
(2)1分钟内变阻器产生的总热量为:
Q=I2bRbpt+I2Rapt=(0.5A)2×8Ω×60s+(1A)2×8Ω×60s=600J
一般家用电能表的铭牌上,既标有额定电压、额压电流,二者相乘能够确定允许接用电器的总功率,又标出了电流通过用电器每做1千瓦时的电功,转盘所转的转数,从而使我们通过观察转盘的转速,来了解电流做功的快慢,也可以利用转盘转速测定用电器的功率。
练2.一只电能表的转盘上标有“3000R/kWh”,表示电源通过用电器每做1千瓦时的功,电能表转盘转3000转(盘的边缘有个红点可供观察),那么转盘每转一转电炉做的功:
W1=■kWh=■×3.6×106J=1.2×103J
1分钟内转盘转25转,电炉做的功:
W=25×■kWh=■×3.6×106J=30000J
所以该电炉的功率:
P=■=■=500W
物理学是一门实验科学,物理实验离不开观察与思考,其中主要包括对研究对象和实验现象的观察思考。教师在教学中要引导学生对各种电器仪表的铭牌认真观察,理解铭牌参数的意义,学会利用铭牌参数分析问题、解决问题。
(责编 高伟)