中小学教育资源及组卷应用平台 专题07 电与力结合综合分析问题 目 录 01 题型综述 02 解题攻略 提分秘籍 知识点一、电磁铁 知识点二、电磁继电器 知识点三、非纯电阻电路功率的分析与计算 典例剖析 题型1欧姆定律与力的结合 题型2电磁继电器与力的结合 题型3电动机与力的结合 03 巩固练习 01题型综述 简单电路与力学基础结合 常以基本的串联或并联电路为基础，结合物体的受力分析。涉及电路中的电流、电压、电阻的计算，以及利用二力平衡等知识求解物体所受的力。如在一个简单的串联电路中，已知电源电压和电阻阻值，计算出电路中的电流，同时分析与电路中某一元件相连的物体在水平面上静止时所受的摩擦力等。 通电螺线管与简单机械结合 常出现通电导线在磁场中受力与杠杆、滑轮等简单机械的组合。结合磁场对通电导线的作用和简单机械的省力、费力原理等知识。 02解题攻略 一、审题 仔细阅读题目，圈出关键信息，如已知的电量、电压、电流、电阻、力的大小、物体的质量、运动状态等。明确题目所描述的物理情境，判断是电路与简单机械结合，还是通电导线在磁场中与力学的结合等。 二、分析 电路分析：确定电路的连接方式，分析电路中电流的路径，判断电表测量的对象，根据题目条件判断电路中电阻、电流、电压的变化情况。 受力分析：对物体进行受力分析，画出受力示意图，明确物体受到哪些力的作用，判断物体的受力状态是平衡还是非平衡。若物体处于平衡状态，根据二力平衡或多力平衡条件列出等式； 找出联系：找到电学量和力学量之间的联系，例如通过电流的变化引起电磁铁磁性的变化，从而导致对物体的吸引力变化；或者物体的运动导致电路中电阻变化，进而影响电流、电压等。 三、解题 根据分析过程，选择合适的公式进行计算。如果是力的平衡问题，根据平衡条件列方程求解；如果涉及电路计算，根据欧姆定律、电功率公式等进行计算。对于综合性较强的问题，可能需要分步计算，先求出一些中间量，再逐步求解最终答案。计算过程中要注意单位的统一。 【提分秘籍】 知识点一、电磁铁 （1）电磁铁的特点 ①磁性的有无可通过通断电流来控制； ②磁极的极性可通过改变电流的方向来实现； ③磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。 （2）电磁铁在实际生活中的应用 ①对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上； ②产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。 知识点二、电磁继电器 电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分，如图所示。 控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。 知识点三、非纯电阻电路功率的分析与计算 (1)电动机的功率和效率 ①电动机的输入功率是电动机消耗的总功率,P入=P总=UI=P出+P热 ②电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率,P热=I2r=P入-P热 ③电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率,P出=P入-P热=IU-I2r=Fv ④电动机的效率:η=P出/P入 (2)串、并联电路的总功率 ①串联电路:P总=UI=(U1+U2+U3+…)I=P1+P2+P3+ ②并联电路:P总=UI=U(I1+I2+I3+…)=P1+P2+P3+ 从能量转化的角度看,无论是串联电路还是并联电路,无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路,电路消耗的总功率均等于电路中各部分消耗的功率之和 注意事项 ①电动机不转动时: 无机械能输出，电能全部转化为内能，不转的时候是用来求线圈内阻r所以W电=Q;P 电=P 热=I2R. ②电动机正常工作时: a.电流做功是所消耗的总能量W电=UI ... ...
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