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初中二年级物理

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首页 初中二年级物理知识 电路的三种状态：通路、短路和断路 电功率的计算公式的变形 试题正文
  • 探究题

    甲、乙两位同学用如图所示的器材正确连接电路后，合上开关后看到L1亮，L2不亮．根据这一现象，甲、乙两位同学分别做出以下分析：
    甲：因为L2不亮，所以电路断路．
    乙：电路是通路，L1亮，L2不亮是因为L1电阻远小于L2．
    问：甲、乙的分析是否正确的．请你根据所学知识回答：
    （1）甲         （选填“不正确” 、“ 正确”）．因为串联电路各用电器             ，L1亮说明是          （选填“通路”、“短路”、“断路”）．
    （2）乙           （选填“不正确” 、“ 正确”）．因为L1亮而L2不亮，说明P1    ______ P2，（选填“＞”、“＜”、“＝”），又因为串联I1＝ I2，根据P＝           可知R1_______R2（选填“＞”、“＜”、“＝”）．



    本题信息：2012年广东省月考题物理探究题难度较难 来源:牛青丹
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本试题 “甲、乙两位同学用如图所示的器材正确连接电路后，合上开关后看到L1亮，L2不亮．根据这一现象，甲、乙两位同学分别做出以下分析：甲：因为L2不亮，所以电路断...” 主要考查您对

电路的三种状态：通路、短路和断路

电功率的计算公式的变形

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  • 电路的三种状态：通路、短路和断路
  • 电功率的计算公式的变形
通路：处处接通的电路

断路：又叫开路，是某处断开的电路

短路：将导线直接连接到电源两端的电路
三种状态的特点：
通路 电路中有电流通过，用电器能够工作(如下图甲所示)
断路 电路中无电流通过，用电器不能工作(如图乙、丙所示)
短路 电路中电流会很大，可能烧坏电源，这是绝对不允许的(如图丁所示)

常见电路故障的识别方法：
1. 常见的几种电路故障：
连接状态 产生原因 结果
开路 开关未闭合、电线断裂、接头松动等 用电器不能工作
短路 电源短路——导线不经过用电器直接跟电源两极连接起来 轻则引起电路故障，重则将烧毁电源，甚至引起火灾
局部短路——当电路中有多个用电器时，把其中部分用电器两端直接用导线连接起来 被短路的部分用电器不能工作

2．一般说来，电源短路是必须避免的错误(特殊情况例外，如演示奥斯特实验)。局部短路可分为有意和无意两种。有意短路是一种知识在实际应用中的迁移 (如一些电热器的保温电路等)，而无意短路则是在操作中出现的错误或疏忽(如家用电器中的两线相碰等)。短路未必会有严重性后果，有时也可以巧妙利用，但应视具体情况而定。

解读电功率的计算公式：
     电功率的四个表达式：（1）定义式：P=W/t。（2）反映电学特点的普适式P=UI。与欧姆定律结合后得到的(3)式P=I2R。（4）式P=U2/R。
     电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式P=W/t。 

     经实验研究证明，电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积，即P=UI。电压和电流是电路中最重要的物理量。有电压才可能有电流。电能是通过电荷有规律的运动转化成其它形式的能量的，电荷有规律的运动就形成电流。没有电流就不会消耗电能，当然也就不会有电能转化为其它形式的能量。所以，P=UI广泛应用于电功率的计算。
    
    与欧姆定律结合得到的（3）式P=I2R、（4）式P=U2/R适用于纯电阻电路。因为，欧姆定律反映的是导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系，是在纯电阻电路中得出的，所以，它只适用于纯电阻电路。如：白炽灯、电阻、电热器等，不适用于含电动机的电路和输变电电路的计算。由于串联电路中电流处处相等，所以在串联电路中，使用（3）式P=I2R分析和计算方便。在并联电路中，各支路两端电压相等，所以用（4）式P=U2/R分析和计算方便。通过对近几年的中考命题分析，除了含电动机电路的电功率计算外，其它全是纯电阻电路。在纯电阻电路中，四个计算公式通用，可根据具体情况选择方便的公式进行运用。

巧用电阻不变求实际功率：
      由用电器铭牌上的U额、P额，求出电阻。即由P= ，解出R=；由于电阻是不变的物理量，当求不同电压的实际功率时，可依据求得。
例1：如图所示，电源电压不变，灯L1标有“6V 3W”字样。当S、S1均闭合时，L1正常发光，的示数是____V。若闭合S、断开S1，的示数是0．3A，则L2的实际功率为__W。

解析：当S、S1均闭合时，L2被短路，此时L1正常发光，所以电压表示数等于6V。当闭合S，断开S1 时，灯L1、L2串联。灯L1电阻。灯L1两端电压，所以灯L2的实际功率。
答案：6  0．72


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