理解“控制变量法”的内涵~初中物理电学典题

2022年10月02日07:09:15 教育 1023

典题83:一个“220 V,1000 W"的电炉,想在不增加其他材料和设备的情况下,把它改装成接在110 V 的电路中使用,功率仍为 1000 W,下列措施中可行的是( )

A.将电炉丝剪成等长的两段,并联后接在 110 V 的电路中

B.将电炉丝剪去一半后接入 110 V 电路

C 将电炉丝剪去 3/4,把剩下的 1/4 接入 110 V 电路

D.将电炉丝剪去 1/4,把剩下的 3/4 接入 110 V 电路

解析:

1由题可知,

1.1电炉的额定电压 U额=220 V,

1.2实际电路电压 U实=110 V,

故可知:U额=2U实:

1.3题中要求改装后电炉的功率不变,

即P额=P实=P

2由电功率的定义式P=U²/R得,

R=U²/P,

故R额=U额²/P额,

R实=U实²/P实,

所以R额/R实=(U额/U实)²=4/1

所以R实=1/4 R额。

3注意这里的 R实为改装后电炉丝的电阻。现在的问题转化成:只要改装后电炉丝的电阻等于原电炉丝电阻的 1/4 即可,即R实=1/4 R。

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由上图可知,对于A项,R实=1/4 R额,

对于B项,R实=1/2 R额,

对于C项,R实=1/4 R额,

对于D项,R实=3/4 R额,

故A、C两项正确。

小结:“控制变量法”是物理实验中常用的研究方法,本题中也可运用此法分析讨论在功

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