灯泡亮度的比较方法及此方法的推广(元月4日).doc

灯泡亮度的比较方法及此方法的推广在学习电学的过程中常出现比较灯泡的亮暗问题，及同一电路中不同用电器所对应的物理量的大小比较问题，学生解答此类问题时常感觉无从下手，解题正确率低，现只要掌握如下规律，将会收到事半功的效果。一、比较灯泡亮度的方法所具备的相关知识灯泡的亮度决定于灯的实际功率，实际消耗的功率越大（或越小），灯泡就越亮（或越暗），因此比较灯的亮度问题，实际上是比较灯泡实际消耗的功率大小问题。1、同一灯泡在电路变化前后的亮度比较同一灯泡若忽略温度对灯丝电阻的影响，在电路变化前后其电阻R不变，因此由公式P=I2R（或P=U2/R）可知，要比较实际功率只比较电路变化前后流过灯泡的电流（或两灯电压）大小即可。结论：同一灯泡，流过灯的电流（或灯两端电压）越大灯泡越亮例：如图所示电路，S2闭合,电源电压不变.试分析当同时闭合开关S1和S2时，灯泡的亮度如何变化？解析：（1）先分析电路变化前后电路的连接方式电路变化前（只闭合S2）：L1与L2串联电路变化后（同时闭合S1和S2）：L1短路，电路中只接入灯泡L2。（2）比较电路变化前后灯L2两端的电压（或电流）大小电路变化前（只闭合S2）：由于串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压，所以灯L2两端电压U2R1，所以灯L2较亮练习：将“220V，15W”的灯泡L1和“220V，60W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合回路（设灯丝电阻不变），则（ ）A、 灯泡L1比灯L2亮 B、灯泡L2比灯L1亮C、无法比较（答案：A）b、两灯并联在并联电路中，由于各支路两端电压相等，且等于电源电压，因此由P=U2/R可知，要比较实际功率，则只需要比较两灯电阻大小即可。结论：并联电路中灯丝电阻越小的灯泡消耗实际功率越大，灯泡越亮。例：规格分别为“3.8V，1.9W”和“2.5V，1.25W”的甲乙两只灯泡，将它们并联后接在2.5V的电源上，两灯都能发光，则（ ）A、甲灯较亮 B、乙灯较亮C、两灯一样亮 D、无法判断解析：（1）由题知两灯并联（2）由公式P=U2/R得到甲和乙两灯电阻分别为：R1=(3.8V)2/1.9W=7.6R2=(2.5V)2/1.25W=5可知，R2R1所以乙灯的实际功率大，即乙灯较亮，答案为B练习：若将标有“6V，3W”和“8V，3W”的两灯泡L1和L2并联接在6V的电源上，两灯均发光，下列说法正确的是（ ）A、灯L1较亮 B、灯L2较亮 C、无法判断 答案：A二、以上思维方法的推广（纯电阻电路）1、串联电路中，不同用电器所对应的物理量的大小比较问题由于串联电路中电流处处相等，由公式U=IR P=I2R W= I2Rt Q= I2Rt知要比较电压、功率、电功、电热的大小只需比较电阻大小即可。结论：串联电路中电阻越大的用电器，它的电压、功率、电功、电热越大，若用比例关系表示则有：U1/U2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2=R1/R2，但I1/I2=1/12、并联电路中，不同用电器所对应的物理量的大小比较问题由于并联电路中各支路电压相等且等于电源电压，由公式I=U/R P=U2/R W= （U2/R）t Q= （U2/R）t知要比较电流、功率、电功、电热的大小只需比较电阻大小即可（注：两用电器工作时间相同）结论：并联电路中，电阻越小的用电器，它的电流、功率、电功、电热就越大（注：时间t相同），若用比例关系表示有：I1/I2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2=R1/R2 但U1/U2=1/1总之，掌握了以上方法，学生在比较灯泡亮度及比较电路另各物理量的大小时，将会更加得心应手。与滑轮组有关的计算问题甘肃省静宁县威武中学 胡成娃此问题是九年级物理中的难点，学生虽然对一些相关公式记忆牢固，但涉及到具体问题时，思维混乱，感到无从下手。我们常见的与之相关的题目，其实归纳起来只有两点，现将此类题目的解题规律总结如下：第一类：物体在竖直方向上匀速运动1、物理情景及模型“物体在拉力F的作用下沿竖直方向匀速运动”2、求解相关物理量的方法及规律a、有用功的计算 明确：目的是竖直提升重物，所以有用功是克服重力所做的功。若已知物体所受重力G及物上升高度h，则W有=Gh，若已知机械效率及总功W总，则W有=W总若已知总功W总和额外功W额，则W有=W总- W额b、总功的计算明确：总功是实际拉力F所做的功若已知拉力F和拉力F的作用点移动的距离S，则W总=FS若已知有用功W有和机械效率，可用公式W总= W有/，还有一种求解总功的途径，利用公式W总= W有+ W额求解。c、物体上升距离h及速度V物与绳自由端上升距离S及速度V的关系S=nh V=nV物，其中n是与动滑轮接触的绳子段数d、机械效率的计算（1）利用公式= W有/W总 100%直接计算（2）利用巳上公式推导= G/nF 100% 若已知物重G，拉力F，及与动滑轮接触的绳子段数n，也可以直接利用此公式进行计算。e、绳自由端拉力F的计算（1）若题目中出现不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，则可用公式F=1/n（G功+ G物）来求解拉力（其中G总指动滑轮与物体的总重量。（2）若题目中无此条件，则以上公式不可用，要求解拉力F，只能用一般计算式F=W总/S，或F=G/n（=Gh/Fnh 100%F=G/n）来计算f、功率的计算首先看清题目所求的是哪个功的功率（1）若计算的是有用功的功率，则P= W有/t若已知物重，及物体运动速度V物则可用P=GV物计算（2）若计算的是总功的功率，则利用公式P= W总/t求解若已知拉力F及绳自由端移动速度V，则可用P=FV直接计算功率3、典型例题例：建筑工地用如图（3）所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将500N的砖块一次匀速提升到离地面4m高的砌墙处，所用拉力是200N所用时间是20S，求这次提升砖块的过程中，（1）工人所做的有用功？（2）工人做功的功率？（3）滑轮组的机械效率？分析：（1）由于物体竖直匀速上升，所以可用W=Gh求解有用功。（2）由题判断是总功的功率由公式P= W总/t计算，思路P= W总/tW总=FS, F(已知)，S= nh(已知), t(已知)（3）利用公式= W有/W总100%，计算机械效率解：（1）W有=Gh=500N4m=2000J （2）W总=FS=Fnh=200N34m=2400JP= W总/t=2400J/20S=120W（3）W有/W总100%=2000J/2400J 100%=83.3%第二类：物体在水平面上匀速运动1、物理情景及模型：物在拉力F作用下沿水平方向匀速运动 （4） （5）2、相关物理量的求解方法及规律a、有用功的计算明确：其目的是将物体水平拉动一段距离，所以克服地面磨擦所做的功为有用功。（1）若已知物体所受的摩擦力f,和物体移动的距离S物，则有用功W有=fS物（2）若已知机械效率和总功，则有用功W有=W总（3）若已知W总和额外功W额，则有用功W有=W总- W额b、总功的计算同第一类中总功的计算c、物体水平运动距离S物及速度V物与拉力F作用点移动距离S和速度V关系S=nS物 V= nV物d、机械效率的计算（1）利用公式= W有/W总100%直接计算（2）利用以上公式推导：= f/nF 100% 若已知物体受到的摩擦力f和拉力F及绳与动滑轮接触的绳子段数n，可直接利用此公式计算。e、绳自由端拉力的计算（1）若题目中出现不计绳重及滑轮重及摩擦，则可用公式F=1/n f求解拉力F。（2）若题目中无此条件，上述公式不可用，要求解拉力，只能用一般计算式F= W总/S或F=f/n来计算。F、功率的计算同样看清题目求解的是哪个功的功率（1）求解有用功的功率，则可用公式P=W有/t或P=fV物计算（2）求解总功的功率，则可用公式P= W总/t或P=FV计算。3、例题如图（6）是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图，已知货物质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%.若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库（g取10N/kg）求此过程中:（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率有多大？分析：（1）由题目知，货物在水平面上匀速运动，则有用功W有=fS物，所以要先求出摩擦力f，及物移动的距离S物（2）由于题目中没出现不计的条件，所以不能用公式F=1/n f求解拉力。要求解拉力用F= W总/S或直接用F=f/n求解 （3）用公式P= W总/t或P=FV计算解：（1）W有=fS物 而f=0.1G=0.1600kg10N/kg=600N S物=1/n S=1/n Vt=1/2 0.5m/s100s=25m则W有=600N25m=1.5104J （2）由=W有/W总100% F=f/n=600N/2759N =400N （3）由公式P=FV得 P=400N0.5m/s=200W 总之，掌握了以上方法，学生在解答与滑轮组有关的计算问题时，将会得心应手，事半功倍。如何判断电路的故障甘肃省静宁县威戎中学 胡成娃 正确判断电路故障的题型，在近年各地中考物理试卷中时有出现。为了帮助同学们做好此类题型，下面我主要介绍运用电表（电流表和电压表）分析判断此类题型的方法。一、电路故障介绍常见的电路故障可分为两大类：短路和断路。电路一旦出现故障，将导致用电器不能正常工作、电表示数出现异常（无示数、示数偏大或偏小）等现象。短路时电路中电流增大，短路用电器，用电器不工作，短路电源，电源损坏。断路时则电路中无电流。二、判断电路故障的方法1、识别电路。即弄清电路连接方式、电表测量对象。在识别电路时，若电路中有电表影响你对用电器连接方式的判断，可先等效去表分析电路，去表原则是将电流表等效导线，电压表等效开路。弄清电路连接方式后再复原电表位置，判断电表的测量对象。2、根据故障现象分析电路故障原因。先确定是断路还是短路，再运用电表示数特点确定是电路的哪个部分出现了故障。分析电路故障时，一般先看电流表确定故障类型。若电流表示数突然变大，则有短路现象；若电流表无示数，则电路中某处断开，有断路现象。再看电压表，若电压表有示数，则电压表的两接线柱到电源的正负极间处处接通，无断路现象；若电压表无示数，则有两种可能。第一种可能，电压表两接线柱到电源的两极间有某处断开。第二种可能，电压表所测电路短路。究竟是哪种可能，参照以上电流表的判断可知。典型例题：例题1：如图所示，当开关S闭合时，发现电流表指针偏转，电压表指针不动，该电路故障可能是（ ）A、灯L1处短路 B、灯L2处短路C、灯L1处断路 D、灯L2处断路解析：步骤一：去表识别电路、判断电表测量对象，步骤图如下： 由图知，L1与L2串联，由图知，电流表测串联电路中的电流，由图知，电压表测L1两端电压。步骤二：由于S闭合，电流表指针偏转，说明串联电路中有电流，无断路现象。即故障为短路。电压表测L1两端电压，闭合S后无示数，则灯L1短路。所以此题选项为A例题2：在图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1、L2都发光，一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，而电流表电压表示数不变，产生这一现象的原因可能是（ ）A、灯L1处短路 B、灯L