对于半圆电阻求法!

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/10/04 05:28:34
例1:如图1(甲)所示,ABCD为一块均匀的半圆形薄电阻合金片,当AB接入电路时AB间电阻为R,试求当CD接入电路时CD间的电阻为多大?

  

  分析与解:同学们拿到此题后不加分析地直接根椐电阻定律R=ρ ,设半圆形合金片半径为r,当接AB时,有R=ρ ,当接CD时,RCD=ρ ,所以有RCD=4R,结果虽然是4R,但这种套用公式的求法是不妥的。

  在此题中,我们将半圆形合金片等效分割为两块四分之一圆形合金片,将其模型由图甲转化为图乙和图丙所示的模型。从而归结为两个四分之一圆形合金片电阻的串、并联关系。由图可以看出,A、B间的电阻R等效于两块四分之一圆形合金片并联后的总电阻,CD间电阻等效于两块四分之一圆形合金片串联后的总电阻,由电阻串、并联关系可求出:RCD=4R。

  原则如下!

  物理解题的关键在于审题后建立一个物理模型,对一个复杂、隐晦的物理模型往往不能直接套用公式,必须将其转换成与之等效、简单明朗的物理模型,然后利用公式进行计算。电阻定律告诉我们长为L,横截面积为S的一段导体,电阻为R=ρ (式中ρ为导体的电阻率)。我们可灵活地将它等效变换与转化。可将长为L的导体分割成L1、L2、L3……Ln(L=L1+L2+L3……+Ln)。其对应的电阻分别为R1=ρ 、R2=ρ、 R3=ρ ……Rn=ρ ,由此可推出R=R1+R2+R3+……+Rn,即R可等效分割为n个电阻串联。也可将横截面积为S导体分割成S1、S2、S3……Sn(S=S1+S2+S3+……+Sn)其对应的电阻分别为R1=ρ 、R2=ρ、 R3=ρ …… Rn=ρ ,由此可推出=++ +……+ ,即R可等效分割为n个电阻并联。经过这样等效与转换后得到结论,在处理某些物理问题时可以起到事半功倍的效果,现用上述思维变化方式解决以下几道例题。