【文章內容簡介】 （ 3）由圖可直接得到：從加上電場起計時，經時間 小球 A以速度 與小球 B發(fā)生第 4次碰撞？ qEmLtt 27704 ??mq E Lvv 24404 ??非線性元件靜態(tài)工作點的確定 專題研究實例 2 習題： 小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大。某同學為研究這一現(xiàn)象，用實驗得到如下數(shù)據(jù)（ I和 U分別表示小燈泡上的電流和電壓）： I/A U/V （ 1）在左下框中畫出實驗電路圖?？捎玫钠鞑挠校弘妷罕?、電流表、滑線變阻器（變化范圍 0—10Ω ）、電源、小燈泡、電鍵、導線若干。 （ 2）在右圖中畫出小燈泡的 U—I特性曲線。 （ 3）如果將小燈泡接在電動勢 、內阻 的電池正、負極兩端，小燈泡的實際功率是多少？ 解 ：（ 1）實驗電路圖如下左圖 （ 2） UI特性曲線如下右圖 I/A U/V v A （ 3）在小燈泡 UI特性曲線的坐標內畫電池的 UI特性曲線如下圖，其交點即為電池對小燈泡供電的 “ 工作點 ” 。 工作點坐標為 VU ?AI ?WUIP ??小燈泡消耗的實際功率為 變例 1： 若把此例中的小燈泡與 R0=2Ω 的定值電阻串聯(lián)起來，再用同樣的電池供電，則小燈泡消耗的實際功率又為多少？ R0 解：把 R0與電池的串聯(lián)組合視為等效電池，其電動勢和內阻分別為 工作點坐標為 VU ?AI ?WUIP ??小燈泡消耗的實際功率為 VEE ?? ???? 500 Rrr在小燈泡 UI特性曲線的坐標內畫等效電池的 UI特性曲線如下圖，其交點即為等效電池對小燈泡供電的 “ 工作點 ” 。 變例 2： 若把此例中的小燈泡與 R0=3Ω 的定值電阻并聯(lián)起來，再用同樣的電池供電，則小燈泡消耗的實際功率又為多少？ R0 解：把 R0與電池的并聯(lián)組合視為等效電池，其電動勢和內阻分別為 工作點坐標為 VU ?AI ?WUIP ??小燈泡消耗的實際功率為 VRr ERE 000 ??? ???? 000 RrrRr在小燈泡 UI特性曲線的坐標內畫等效電池的 UI特性曲線如下圖，其交點即為等效電池對小燈泡供電的 “ 工作點 ” 。 變例 3： 若取兩個與此例中的小燈泡相同的小燈泡串聯(lián)起來，再用同樣的電池供電，則每一個小燈泡消耗的實際功率為多少？ 解：取兩個燈泡的串聯(lián)組合為等效負載，其 UI特性曲線應如 I/A U/V U0/V 兩個燈泡串聯(lián)組合的 UI曲線 一個燈泡的UI曲線 在兩個小燈泡串聯(lián)組合的 UI特性曲線的坐標內畫電池的 UI特性曲線如下圖，其交點即為電池對兩個小燈泡串聯(lián)組合供電的 “ 工作點 ” 。 工作點坐標為 VU ?AI ?WUIP )2/1( 00 ??每一個小燈泡消耗的實際功率為 變例 4： 若取兩個與此例中的小燈泡相同的小燈泡并聯(lián)起來，再用同樣的電池供電，則每一個小燈泡消耗的實際功率為多少？ 解：取兩個燈泡的并聯(lián)組合為等效負載，其 UI特性曲線應如 I/A U/V I0/A 一個燈泡的 UI曲線 兩個燈泡并聯(lián)組合的UI曲線 在兩個小燈泡并聯(lián)組合的 UI特性曲線的坐標內畫電池的 UI特性曲線如下圖，其交點即為電池對兩個小燈泡并聯(lián)組合供電的 “ 工作點 ” 。 工作點坐標為 VU ?AI ?WUIP )2/1( 00 ??每一個小燈泡消耗的實際功率為 “微元法”研究 作為一種特殊的思維方法，“微元法”在被應用于物理解題時，?？梢园杨}中給出的變化的事物或題中反映的變化的過程轉化為極為簡單的不變的事物或不變的過程來處理。 “微元法”的基本功能 化“變”為“恒” “微元法”的基本原理 由于一切 “ 變化 ” 都必須在一定的時間和空間范圍內才可能得以實現(xiàn)，所以， “ 微元法 ” 就抓住 “ 變化 ” 的這一本質特征，通過限制 “ 變化 ”所需的時間或空間來把變化的事物或變化的過程轉化為不變的事物或不變的過程。 通過限制“變化”賴以發(fā)生的“時間”和“空間”來限制“變化”。 “微元法 ” 的操作步驟 （ 1）選取微元 用以量化元事物或元過程； x? （ 2）視元事物或元過程為恒定，運用相應的規(guī)律給出待求量 對應的微元的表達式 y y? ? xxfy ???（ 3）在上式的定義域 ? ?baxS ,?： 內 對上式施以疊加演算，進而求得待求量 ?? ????SSxxfyy )(“微元法”的取元原則 （ 1）可加性原則： 由于所取的 “ 微元 ” 最終必須參加疊加演算，所以，對 “ 微元 ” 及相應的量 的最基本要求是：應該具備 “ 可加性 ” 特征； x?x? x （ 2）有序性原則： 為了保證所取的 “ 微元 ” 在相應的疊加域內能夠較為方便地獲得 “ 不遺漏 ” 、 “ 不重復 ”的完整疊加，在選取 “ 微元 ” 時，就應該注意：按照關于量 的某種 “ 序 ” 來選取相應的 “ 微元 ” ； x?x?xx? （ 3）平權性原則： 操作步驟中所給出的疊加演算實際上是一種以 為 “ 權函數(shù) ” 的復雜的 “ 加權疊加 ” 。對于一般的 “ 權函數(shù) ” 來說，這種疊加演算（實際上就是要求定積分）極為復雜，但如果 “ 權函數(shù) ” 形如 )(xf)(xf常量）()( kxf ?則疊加演算就簡化為 ? ? ??????S Sabkxkxxfy )()(“微元法”的換元技巧 （ 1） “ 時間元 ” 與 “ 空間元 ” 間的相互代換（表現(xiàn)時、空關系的運動問題中最為常見）； （ 2） “ 體元 ” 、 “ 面元 ” 與 “ 線元 ” 間的相互代換（實質上是變 “ 維 ” ）； （ 3） “ 線元 ” 與 “ 角元 ” 間的相互代換（ “ 元 ” 的表現(xiàn)形式的轉換）； （ 4） “ 孤立元 ” 與 “ 組合元 ” 間的相互代換（充分利用 “ 對稱 ” 特征）。 “微元法 ” 的運用舉例 “微元法 ” 的運用舉例 例 1： 如圖所示，正方形閉合導線框以速度 v0在光滑絕緣水平面上勻速運動，穿過有理想邊界的勻強磁場區(qū)域后以速度 v做勻速直線運動，則當完全處在磁場區(qū)域內時的運動速度 u為 （ ） A、 u (v0+v)/2 B、 u = （ v0+v） /2 C、 u (v0+v)/2 D、無法確定 v0 011 mvmutLBI ????mumvtLBI ???? 22RtIq?????111RtIq?????222? ?vvu ?? 021