高中物理 第二章《恒定电流》章末总结课件 新人教版选修3-1

1、章末总结热点讲座热点讲座 7.7.抓住抓住“五种五种” 电路，电路， 复习好电学知识复习好电学知识热点解读热点解读 电路知识是高考的必考内容电路知识是高考的必考内容, ,纵观近十年的高考物纵观近十年的高考物理试题理试题, ,年年都有考题出现年年都有考题出现. .主要是通过主要是通过“5 5种种”电路来考电路来考查电源及电源的作用查电源及电源的作用, ,有关电流的规律有关电流的规律, ,电流、电压和电电流、电压和电功率的分配以及电路中的能量转化关系等内容功率的分配以及电路中的能量转化关系等内容, ,在复习在复习时应特别重视时应特别重视. .特别是实验是本章重中之中的内容特别是实验是本章重中之中的

2、内容, ,本章本章实验是高考必考内容实验是高考必考内容. .专题讲座专题讲座专题一专题一 电路问题电路问题 1.1.纯电阻电路纯电阻电路 对纯电阻电路的考查一般有两种情况对纯电阻电路的考查一般有两种情况: :一是静态问一是静态问题题, ,求解的关键是分清串并联求解的关键是分清串并联, ,化简电路化简电路; ;二是动态问二是动态问题题, ,考题大都以动态分析的形式出现考题大都以动态分析的形式出现. .解答的基本思解答的基本思路是路是:“:“部分部分整体整体部分部分”, ,即从阻值变化的部分即从阻值变化的部分入手入手, ,由串、并联规律判断由串、并联规律判断R R总总的变化情况的变化情况, ,再由

3、欧姆再由欧姆定律判断定律判断I I总总和和U U端端的变化情况的变化情况, ,最后再由部分电路欧最后再由部分电路欧姆定律确定各部分量的变化情况姆定律确定各部分量的变化情况. . 【例例1 1】(2008(2008宁夏宁夏15)15)一个一个T T型型电路如图电路如图1 1所示所示, ,电路中的电阻电路中的电阻R R1 1= =10 ,10 ,R R2 2=120 ,=120 ,R R3 3=40 .=40 .另有一另有一测试电源测试电源, ,电动势为电动势为100 V,100 V,内阻忽略内阻忽略不计不计. .则则 ( )( ) A. A.当当cdcd端短路时端短路时, ,abab之间的等效电

4、阻是之间的等效电阻是40 40 B. B.当当abab端短路时端短路时, ,cdcd之间的等效电阻是之间的等效电阻是40 40 C. C.当当abab两端接通测试电源时两端接通测试电源时, ,cdcd两端的电压为两端的电压为80 V80 V D. D.当当cdcd两端接通测试电源时两端接通测试电源时, ,abab两端的电压为两端的电压为80 V80 V图图1 1解析解析 当当cdcd端短路时端短路时, ,等效电阻等效电阻R R123123= =R R1 1+ +=40 ,=40 ,所以所以A A对对. .当当abab端短路时端短路时, ,等效电阻等效电阻R R123123= = =128 ,

5、=128 ,所以所以B B错错. . 当当abab两端接通测试电源时两端接通测试电源时, ,根据欧姆定律得根据欧姆定律得: : A=2 A, A=2 A,所以所以U Ucdcd= =I IR R3 3=80 V,=80 V,所以所以C C对对. .当当cdcd两端接通测试电源时两端接通测试电源时, ,根据欧姆定根据欧姆定律得律得: ,: ,所以所以U Uabab= =I IR R3 3=25 V,=25 V,所以所以D D错错. .答案答案 AC3232RRRR31312RRRRR401010031RREIA85A4012010032RREI 2.2.半导体电路半导体电路 【例例2 2】把晶体

6、二极管把晶体二极管D D和电阻和电阻R R串联起来串联起来, ,连接成连接成如图如图2(a)2(a)的电路的电路, ,电源的电动势电源的电动势E E=5.0 V,=5.0 V,内阻不计内阻不计, ,二极管两端电压二极管两端电压U U与其中的电流与其中的电流I I的关系曲线的关系曲线( (伏安伏安特性曲线特性曲线),),如图如图2(b),2(b),但为简单起见但为简单起见, ,可近似地看可近似地看作直线作直线, ,直线与横轴的交点直线与横轴的交点E E0 0=1 V=1 V见见(b)(b)图中的图中的虚线虚线, ,即二极管上所加电压即二极管上所加电压U UE E0 0时电流为零时电流为零, ,U

7、 UE E0 0时时, ,I I和和U U为线性关系为线性关系, ,此二极管消耗的电功此二极管消耗的电功率超过率超过4.0 W4.0 W时将被烧坏时将被烧坏. .试问试问 (1)(1)电阻电阻R R最小要多大才不致烧坏二极管最小要多大才不致烧坏二极管? ? (2) (2)在保证不致烧坏二极管的条件下在保证不致烧坏二极管的条件下R R值为多大值为多大时时, ,输入给输入给R R的功率为最大的功率为最大? ?此功率最大值等于多少此功率最大值等于多少瓦瓦? ?图图2 2 解析解析 依题意依题意, ,由图由图(b)(b)可得二极管电流和电压的可得二极管电流和电压的关系为关系为I I=2=2U U-2-

8、2 又二极管的功率又二极管的功率P P= =U UI I4 W4 W 将代入得将代入得: :U U2 2- -U U-20-20 解得解得U U2 V2 V 代入得代入得: :I I2 A2 A 由闭合电路欧姆定律由闭合电路欧姆定律E E= =U U+ +I IR R得得 R R1.5 1.5 输入给输入给R R的功率的功率P PR R=(=(E E- -U U) )I I=(=(E E- -U U)(2)(2U U-2)=-2)=-2-2U U2 2+12+12U U-10=-2(-10=-2(U U-3)-3)2 2+8+8 可见可见P PR R随随U U按抛物线规律变化按抛物线规律变化,

9、 ,其开口向下其开口向下, ,最大最大值时值时U U=3 V,=3 V,故要使故要使R R的功率最大的功率最大, ,其电压只能是二极其电压只能是二极管不被烧坏的最大电压管不被烧坏的最大电压U U=2 V.=2 V.这样这样R R=1.5 ,=1.5 ,P PR R的的最大值最大值P PR R=(=(E E- -U U) )I I=6 W.=6 W.答案答案 (1)(1)R R1.5 (2)1.5 6 W1.5 (2)1.5 6 W 3.3.电机电路电机电路 电机电路是非纯电阻电路电机电路是非纯电阻电路, ,一般从能的转化与守一般从能的转化与守恒入手恒入手, ,即即P P入入= =P P热热+

10、+P P出出. . 【例例3 3】汽车电动机启动时车汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗灯会瞬时变暗. .如图如图3 3所示所示, ,在在打开车灯的情况下打开车灯的情况下, ,电动机未电动机未启动时电流表读数为启动时电流表读数为10 A,10 A,电电动机启动时电流表读数为动机启动时电流表读数为58 A.58 A.若电源电动势为若电源电动势为12.5 V,12.5 V,内阻为内阻为0.05 ,0.05 ,电电流表内阻不计流表内阻不计, ,则因电则因电动机启动动机启动, ,车灯的电功率降低了车灯的电功率降低了 ( )( )A.35.8 W B.43.2 W C.48.2 W D.76.8 WA.35.

11、8 W B.43.2 W C.48.2 W D.76.8 W图图3 3 解析解析 车灯电阻为车灯电阻为=1.2 ,=1.2 ,电动机未启动时车灯的电功率电动机未启动时车灯的电功率P P1 1= = =10=102 21.2 W=120 W.1.2 W=120 W.电动机启动后电动机启动后, ,电源内阻消耗电源内阻消耗的电压的电压U Ur r= =I Ir r=58=580.05 V=2.9 V,0.05 V=2.9 V,车灯与电动机的车灯与电动机的并联电压为并联电压为U U= =E E- -U Ur r=(12.5-2.9) V=9.6 V,=(12.5-2.9) V=9.6 V,车灯的车灯的

12、电功率为电功率为P P2 2= W=76.8 W,= W=76.8 W,车灯电功率降车灯电功率降低了低了P P= =P P1 1- -P P2 2=43.2 W.=43.2 W. 答案答案 B05. 0105 .12rIERRI22 . 16 . 922RU 4.4.含容电路含容电路 电容器是一个储能元件电容器是一个储能元件, ,在恒定电路中在恒定电路中, ,电容器在电容器在充电、放电时会形成充、放电电流充电、放电时会形成充、放电电流, ,当电路稳定后当电路稳定后, ,电容器相当于一个电阻无穷大的元件电容器相当于一个电阻无穷大的元件, ,与电容器串与电容器串联的电路是断路联的电路是断路. .对

13、含容电路的分析对含容电路的分析, ,关键是弄清电关键是弄清电路的结构路的结构, ,确定电容器两极板间电压值的变化确定电容器两极板间电压值的变化, ,有时有时还必须分析电容器两极板极性的变化还必须分析电容器两极板极性的变化. . 【例例4 4】如图如图4 4所示所示, ,已知电已知电源内阻不计源内阻不计, ,为使电容器的带为使电容器的带电量增大电量增大, ,可采取以下哪些方可采取以下哪些方法法 ( )( ) A. A.增大增大R R1 1 B. B.增大增大R R2 2 C. C.增大增大R R3 3 D. D.减小减小R R1 1图图4 4解析解析 由于稳定后电容器相当于断路由于稳定后电容器相

14、当于断路, ,因此因此R R3 3上无上无电流电流, ,电容器相当于和电容器相当于和R R2 2并联并联, ,只有增大只有增大R R2 2或减小或减小R R1 1才能增大电容器才能增大电容器C C两端的电压两端的电压, ,从而增大其带电量从而增大其带电量, ,改变改变R R3 3不能改变电容器的带电量不能改变电容器的带电量, ,因此选因此选B B、D.D.答案答案 BD 5.5.故障电路故障电路 故障电路的分析方法有两种故障电路的分析方法有两种: :一是电表检测法一是电表检测法. .在在明确电路结构明确电路结构的基础上的基础上, ,从分析比较故障前从分析比较故障前后电路结后电路结构的变化构的变

15、化, ,电流、电压的变化电流、电压的变化入手入手, ,确定故障后确定故障后, ,并对并对电路元件逐一分析电路元件逐一分析, ,排除不可能情况排除不可能情况, ,寻找故障所在寻找故障所在. .一般用电压表来检测一般用电压表来检测, ,具体是具体是:(1):(1)断点故障的判断断点故障的判断. .用电压用电压表与电源并联表与电源并联, ,若有电压若有电压, ,再逐段与电路并联再逐段与电路并联, ,当电压当电压表指针偏转时表指针偏转时, ,则该段电路中有断点则该段电路中有断点.(2).(2)短路短路故障的判断故障的判断: :用电压表与电源并用电压表与电源并联联, ,若有电压若有电压, ,再逐段再逐段

16、与电路并联与电路并联; ;当电压表示数为零时当电压表示数为零时, ,该电路被短路该电路被短路, ,当电压表示数不为零时当电压表示数不为零时, ,则则该项电路不被短路或不该项电路不被短路或不完全被短路完全被短路. .二是假设推理法二是假设推理法. .即通过对电路中的即通过对电路中的元件逐一假设分析元件逐一假设分析, ,排除不可能的情况排除不可能的情况, ,寻找出可寻找出可能的故障所在能的故障所在. .它与电表检它与电表检测法虽然都需分析推理测法虽然都需分析推理, ,但二者不同之处在于推理法无需利用电表测量数据但二者不同之处在于推理法无需利用电表测量数据. . 【例例5 5】如图如图5 5所示电路

17、的三所示电路的三根导线中根导线中, ,有一根是断的有一根是断的, ,电源、电源、电阻器电阻器R R1 1、R R2 2及另外两根导线及另外两根导线都是好的都是好的, ,为了查出断导线为了查出断导线, ,某某学生想先将多用表的红表笔连学生想先将多用表的红表笔连接在电源的正极接在电源的正极a a, ,再将黑表笔分别连接在电阻器再将黑表笔分别连接在电阻器R R1 1的的b b端和端和R R2 2的的c c端端, ,并观察多用表指针的示数并观察多用表指针的示数, ,在下列在下列连接中连接中, ,符合操作规程的是符合操作规程的是 ( )( ) A. A.直流直流10 V10 V挡挡 B.B.直流直流0.

18、5 A0.5 A挡挡 C.C.直流直流2.5 V2.5 V挡挡 D.D.欧姆挡欧姆挡图图5 5 解析解析 电源为电源为6 V,6 V,显然直流显然直流2.5 V2.5 V挡量程太小挡量程太小, ,不不能用能用. .因为线路与电源相连、欧姆挡不能用因为线路与电源相连、欧姆挡不能用. .正常工正常工作时电路中的电流作时电路中的电流 =0.4 A,=0.4 A,当用电流表当用电流表在在a a、c c间检测时间检测时, ,电流电流 =1.2 A,=1.2 A,超过了超过了0.5 A0.5 A的量程的量程, ,故选用故选用10 V10 V电压挡电压挡. . 答案答案 A21RREI2REI 专题二专题二

19、 电阻测量的几种特殊方法电阻测量的几种特殊方法 1.“1.“伏伏伏伏”法法 “ “伏伏伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种方法是利用两块电压表测电阻的一种方法法, ,这一方法的创新思维是运用电压表测电流这一方法的创新思维是运用电压表测电流( (或或算电流算电流),),此方法适用于电流表不能用或没有电流此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形表等情形. .设计电路时不仅要考虑电压表的量程设计电路时不仅要考虑电压表的量程, ,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式. . 【例例6 6】为了测量量程为为了测量量程为3 V3 V的电压表的电压表V V的内阻的内阻

20、( (内内阻约阻约2 000 ),2 000 ),实验室可以提供的器材有实验室可以提供的器材有: : 电流表电流表A A1 1, ,量程为量程为0.6 A,0.6 A,内阻约内阻约0.1 ;0.1 ; 电压表电压表V V2 2, ,量程为量程为5 V,5 V,内阻约内阻约3 500 ;3 500 ; 变阻箱变阻箱R R1 1, ,阻值范围为阻值范围为0 09 999 ;9 999 ; 变阻箱变阻箱R R2 2, ,阻值范围为阻值范围为0 099.9 ;99.9 ; 滑动变阻器滑动变阻器R R3 3, ,最大阻值约为最大阻值约为100 ,100 ,额定电流额定电流1.5 A;1.5 A; 电源电

21、源E E, ,电动势电动势6 V,6 V,内阻约内阻约0.5 ;0.5 ; 单刀双掷开关单刀双掷开关K,K,导线若干导线若干. .(1)(1)请从上述器材中选择必要的器材请从上述器材中选择必要的器材, ,设计一个测量设计一个测量电压表电压表V V的内阻的实验电路的内阻的实验电路, ,画画出电路原理图出电路原理图( (图中的图中的元件要用题中相应的英文字母标注元件要用题中相应的英文字母标注),),要求测量尽量要求测量尽量准确准确. . (2)(2)写出计算电压表写出计算电压表 的内阻的内阻R RV V的计算式为的计算式为R RV V= = . . 解析解析 (1)(1)测量电压表测量电压表V V

22、的内阻的内阻的实验电路如右图所示的实验电路如右图所示. .(2)(2)电压表电压表V V的示数的示数U U, ,电压表电压表V V2 2的的示数示数U U2 2, ,电阻箱电阻箱R R1 1的读数的读数r r1 1, ,根据根据欧姆定律欧姆定律, ,利用通过电压表的电利用通过电压表的电流与电阻流与电阻R R1 1的电流相等的电流相等, ,算出电算出电压表的电阻为压表的电阻为R RV V= =答案答案 (1)(1)见解析图见解析图 (2)(2).21UUUrUUUr21 2.“2.“安安安安”法法 “ “安安安安”法是利用两块电流表测电阻的一种方法是利用两块电流表测电阻的一种方法法, ,这一方法

23、的创新思维是运用电流表测电压这一方法的创新思维是运用电流表测电压( (或或算电压算电压),),此方法适用于电压表不能用或没有电压此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形表等情形. .设计电路时除考虑电流表的量程外设计电路时除考虑电流表的量程外, ,还还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式. . 【例例7 7】从下列器材中选出适当的实验器材从下列器材中选出适当的实验器材, ,设计设计一个电路来测量电流表一个电路来测量电流表A A1 1的内阻的内阻r r1 1, ,要求方法简捷要求方法简捷, ,有尽可能高的精确度有尽可能高的精确度, ,并能测得多组数据并能测得

24、多组数据. . 电流表电流表A A1 1, ,量程量程10 mA,10 mA,内阻待测内阻待测( (约约40 )40 ) 电流表电流表A A2 2, ,量程量程500 A,500 A,内阻内阻r r2 2=750 =750 电压表电压表V,V,量程量程10 V,10 V,内阻内阻r r3 3=10 k=10 k 电阻电阻R R1 1, ,阻值约为阻值约为100 100 滑动变阻器滑动变阻器R R2 2, ,总阻值约总阻值约50 50 电源电源E E, ,电动势电动势1.5 V,1.5 V,内阻很小内阻很小 开关开关S,S,导线若干导线若干 (1)(1)画出实验电路图画出实验电路图, ,标明所用

25、器材的代号标明所用器材的代号. . (2) (2)若选取测量中的一组数据来计算若选取测量中的一组数据来计算r r1 1, ,则所用的则所用的表达式表达式r r1 1= = , ,式中各符号的意义是式中各符号的意义是 . . 解析解析 必选的器材有电源必选的器材有电源E E、开关、开关S S、导线若干、导线若干. .A A1 1的满偏电压约为的满偏电压约为U UA1A1= =I Ig g1 1r r1 1=0.4 V,=0.4 V,为满足尽可为满足尽可能高的精度的要求能高的精度的要求, ,量程量程10 V10 V的电压表的电压表V V不能选用不能选用, ,而电流表而电流表A A2 2的内阻确定的

26、内阻确定, ,且满偏电压且满偏电压U UA A2 2= =I Ig g2 2r r2 2=0.375 V,=0.375 V,可当电压表用来测可当电压表用来测A A1 1的电压的电压. .由于并联的由于并联的A A1 1、A A2 2端电压只有零点几伏端电压只有零点几伏, ,而电源而电源电动势有电动势有1.5 V1.5 V, ,可串联可串联R R1 1作保护电阻作保护电阻, ,为满足多测几组数据为满足多测几组数据, ,滑动变滑动变阻器阻器R R2 2采用分压式供电方式采用分压式供电方式, ,电路图如下图所示电路图如下图所示. . 答案答案 (1)(1)见解析见解析 (2) (2) 式中式中I I

27、1 1、I I2 2分别是电分别是电流表流表A A1 1、A A2 2的读数的读数, ,r r2 2是电流表是电流表A A2 2的内阻的内阻122IrI 3.“3.“加加R R”法法 “ “加加R R”法又叫法又叫“加保护电阻加保护电阻”法法. .在运用伏安法在运用伏安法测电阻时测电阻时, ,由于电压表或电流表的量程太小或太大由于电压表或电流表的量程太小或太大, ,为了满足安全、精确的原则为了满足安全、精确的原则, ,加保护电阻的方法就加保护电阻的方法就应运而生应运而生, ,设计电路时不仅要考虑电压表和电流表设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程的量程, ,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接

28、方式还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式. . 【例例8 8】某电流表的内阻在某电流表的内阻在0.1 0.1 0.2 0.2 之间之间, ,现现要测量其内阻要测量其内阻, ,可选用的器材如下可选用的器材如下: : A. A.待测电流表待测电流表A(A(量程量程0.6 A);0.6 A); B. B.电压表电压表V(V(量程量程3 V,3 V,内阻约内阻约2 k);2 k); C. C.滑动变阻器滑动变阻器R R1 1( (最大阻值最大阻值10 );10 ); D. D.定值电阻定值电阻R R2 2( (阻值阻值5 );5 ); E. E.电源电源E E( (电动势电动势4 V);4 V);

29、F. F.电键电键S S及导线若干及导线若干. . (1) (1)画出实验电路图画出实验电路图; ; (2) (2)如测得电压的读数为如测得电压的读数为U U, ,电流表的读数为电流表的读数为I I, ,则则电流表电流表A A内阻的表达式为内阻的表达式为: :R RA A= = . . 解析解析 电流表的内阻在电流表的内阻在0.1 0.1 0.0.2 2 之间之间, ,量程量程为为0.6 A,0.6 A,电流表上电流表上的最大电压为的最大电压为0.12 V,0.12 V,因而电压表因而电压表不能并联在电流表的两端不能并联在电流表的两端. . 本题必须将一个阻值为本题必须将一个阻值为5 5 的定

30、值电阻的定值电阻R R2 2与电流与电流表串联表串联, ,再接到电压表上再接到电压表上, ,才满足要求才满足要求; ;再者量程为再者量程为3 V3 V的电压表其量程虽然小于电源电动势的电压表其量程虽然小于电源电动势4 V,4 V,但可但可在电路中接入滑动变阻器进行在电路中接入滑动变阻器进行保护保护; ;滑动变阻器在本实验中分滑动变阻器在本实验中分压与限流的连接方式均符合要压与限流的连接方式均符合要求求, ,但考虑限流的连接方式节能但考虑限流的连接方式节能些些; ;因而滑动变阻器采用限流的连接方式因而滑动变阻器采用限流的连接方式. .故故本题设本题设计电路图如右图所示计电路图如右图所示; ;电流

31、电流表表A A1 1内阻的表达式为内阻的表达式为: :R RA A= = - -R R2 2. . 答案答案 (1)(1)见解析图见解析图 (2) -(2) -R R2 2IUIU 4.4.替代法替代法 (1)(1)等效替代法就是在测量的等效替代法就是在测量的过程中过程中, ,让通过待测电阻的电流让通过待测电阻的电流( (或电压或电压) )和通过电阻箱的电流和通过电阻箱的电流( (或电压或电压) )相等相等. .电路如图电路如图6 6所示所示, ,将单刀双掷开关调到将单刀双掷开关调到a a, ,闭合闭合S S1 1调节调节R R, ,使安培表读数使安培表读数为为I I0 0, ,保持保持R R

32、不动不动, ,将单刀双掷将单刀双掷开开关打到关打到b b, ,调节调节R R0 0使安培表读数仍为使安培表读数仍为I I0 0, ,则电阻箱的则电阻箱的读数就是待测电阻的数值读数就是待测电阻的数值. .图图6 6 (2)(2)测量原理测量原理: :图图7 7是用伏特表完成的实验是用伏特表完成的实验, ,同学同学们自己分析测量原理们自己分析测量原理. . (3) (3)注意注意: :主要元件为电阻箱和单刀双掷开关主要元件为电阻箱和单刀双掷开关. .虚虚线框内可用分压控制电路线框内可用分压控制电路. .图图7 7素能提升素能提升1.1.在如图在如图8 8所示的电路中所示的电路中, ,E E为电源电

33、动势为电源电动势, ,r r为电源为电源 内阻内阻, ,R R1 1和和R R3 3均为定值电阻均为定值电阻, ,R R2 2为滑动变阻器为滑动变阻器. .当当 R R2 2的滑动触点在的滑动触点在a a端时合上开关端时合上开关S,S,此时三个电表此时三个电表 A A1 1、A A2 2和和V V的示数分别为的示数分别为I I1 1、I I2 2和和U U. .现将现将R R2 2的滑动的滑动 触点向触点向b b端移动端移动, ,则三个电表示数的变化情况是则三个电表示数的变化情况是 ( )( )图图8 8A.A.I I1 1增大增大, ,I I2 2不变不变, ,U U增大增大B.B.I I1

34、 1减小减小, ,I I2 2增大增大, ,U U减小减小C.C.I I1 1增大增大, ,I I2 2减小减小, ,U U增大增大D.D.I I1 1减小减小, ,I I2 2不变不变, ,U U减小减小解析解析 滑动触点由滑动触点由a a向向b b移动时移动时, ,R R2 2阻值减小阻值减小, ,所以总所以总电阻减小电阻减小, ,电路中总电流增大电路中总电流增大, ,则内电则内电压增大压增大, ,路端电路端电压减小压减小, ,故故U U减小减小; ;总电流增大总电流增大, ,R R3 3两端电压也增大两端电压也增大, ,所以并联电压减小所以并联电压减小, ,故故I I1 1减小减小, ,

35、I I2 2增大增大. .答案答案 B2.2.如图如图9 9所示所示, ,电阻电阻R R1 1=20 ,=20 , 电动机绕线电阻电动机绕线电阻R R2 2=10 ,=10 , 当电键当电键S S断开时断开时, ,电流表的电流表的 示数是示数是I I1 1=0.5 A,=0.5 A,当电键合当电键合 上后上后, ,电动机转动起来电动机转动起来, ,电电 路两端的电压不变路两端的电压不变, ,电流表的示数电流表的示数I I和电路消耗的和电路消耗的 电功率电功率P P应是应是 ( )( ) A. A.I I=1.5 A=1.5 A B. B.I I 1.5 A1.5 A C. C.P P=15 W

36、=15 W D. D.P P15 W15 W图图9 9解析解析 当电键当电键S S断开时断开时, ,电动机没有通电电动机没有通电, ,欧姆定律欧姆定律成立成立, ,所以电路两端的电压所以电路两端的电压U U= =I I1 1R R1 1=10 V;=10 V;当电键合当电键合上后上后, ,电动机转动起来电动机转动起来, ,电路两端的电压电路两端的电压U U=10 V,=10 V,通通过电动机的电流应满足过电动机的电流应满足U UI I2 2 I I2 22 2R R2 2, ,所以所以I I2 21 A.1 A.所以所以电流表的示数电流表的示数I I1.5 A,1.5 A,电路消耗的电功率电路

37、消耗的电功率P P= =U UI I 15 W,15 W,即即B B、D D正确正确. .答案答案 BD3.3.如图如图1010所示的电路中所示的电路中, ,闭合开关闭合开关 S,S,灯灯L L1 1、L L2 2正常发光正常发光. .由于电路由于电路 出现故障出现故障, ,突然发现灯突然发现灯L L1 1变亮变亮, , 灯灯L L2 2变暗变暗, ,电流表的示数变小电流表的示数变小, , 根据分析根据分析, ,发生的故障可能是发生的故障可能是 ( )( ) A. A.R R1 1断路断路 B.B.R R2 2断路断路 C.C.R R3 3短路短路 D.D.R R4 4短路短路图图1010解析

38、解析 画出原电路的等效电路图如下图所示画出原电路的等效电路图如下图所示. .若若R R1 1断路断路, ,则则R R总总增大增大, ,根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律 得得I I总总减小减小, ,又由又由U U= =E E- -I Ir r可知可知, ,路端电压路端电压增大增大, ,而而abab之间的电阻不变之间的电阻不变, ,I I总总减小减小, ,所以所以U Uabab减小减小. .由由U Uabab+ +U UL1L1= =U U可知可知U UL1L1增大增大, ,则则L L1 1变亮变亮; ;由于由于U Uabab减小减小, ,rREI据据I I2 2= = 可知可知I I2

39、2减小减小, ,灯灯L L2 2变暗变暗; ;同理可知电流表同理可知电流表的示数减小的示数减小, ,故故A A正确正确. .若若R R2 2断路断路, ,总外电阻变大总外电阻变大, ,总电流减小总电流减小, ,acac部分电路部分电路结构没变结构没变, ,电流仍按原比例分配电流仍按原比例分配, ,R R1 1、L L1 1中电流都减中电流都减小小, ,与题意相矛盾与题意相矛盾, ,故故B B选项错选项错. .若若R R3 3短路或短路或R R4 4短路短路, ,总外电阻减小总外电阻减小, ,总电流增大总电流增大, ,电流表示数变大电流表示数变大, ,与题与题意相矛盾意相矛盾, ,故故C C、D

40、 D选项错选项错. .答案答案 A2LRUab4.4.如图如图1111所示所示, ,已知已知R R1 1=30 ,=30 , R R2 2=15 ,=15 ,R R3 3=20 ,=20 ,A A、B B 间电压间电压U U=6 V,=6 V,A A端为正端为正, ,C C= = 2 F, 2 F,为使电容器带电量为使电容器带电量 达到达到Q Q=2=21010-6-6 C, C,应将应将R R4 4的的 阻值调节到多大阻值调节到多大? ? 图图1111 解析解析 由于由于R R1 1和和R R2 2串联分压串联分压, ,可知可知R R1 1两端电压一两端电压一 定为定为4 V,4 V,由电容

41、器的电容知由电容器的电容知: :为使为使C C的带电量为的带电量为 2 21010-6-6 C, C,其两端电压必须为其两端电压必须为1 V,1 V,所以所以R R3 3的电压的电压 可以为可以为3 V3 V或或5 V.5 V.因此因此R R4 4应调节到应调节到20 20 或或4 .4 . 两次电容器上极板分别带负电和正电两次电容器上极板分别带负电和正电. .还可以得还可以得 出出: :当当R R4 4由由20 20 逐渐减小到逐渐减小到4 4 的全过程中的全过程中, ,通通 过图中过图中P P点的电荷量应该是点的电荷量应该是4 41010-6-6 C, C,电流方向电流方向 为向下为向下.

42、 . 答案答案 20 20 或或4 4 阅卷现场阅卷现场阅卷手记阅卷手记 本章知识考点主要包括电流、产生持续电流的条件、本章知识考点主要包括电流、产生持续电流的条件、电阻、电压、电动势、内电阻、路端电压、电功、电功电阻、电压、电动势、内电阻、路端电压、电功、电功率等基本概念率等基本概念, ,以及电阻串并联的特点、欧姆定律、电阻以及电阻串并联的特点、欧姆定律、电阻定律、闭合电路的欧姆定律、焦耳定律、串联电路的分定律、闭合电路的欧姆定律、焦耳定律、串联电路的分压作用、并联电路的分流作用等规律压作用、并联电路的分流作用等规律. .主要的基本方法有主要的基本方法有运用电路分析法画出等效电路图运用电路分

43、析法画出等效电路图, ,掌握电路在不同连接方掌握电路在不同连接方式下的结构特点式下的结构特点, ,进而分析能量分配关系是最重要的方进而分析能量分配关系是最重要的方法；理想化模型与非理想化模型的区别与联系；运用逻法；理想化模型与非理想化模型的区别与联系；运用逻辑推理方法辑推理方法, ,分析局部电路与整体电路的关系等分析局部电路与整体电路的关系等. .能力考能力考查主要是分析推理能力和实验能力查主要是分析推理能力和实验能力. . 本章中的主要错误有：电路分析错误本章中的主要错误有：电路分析错误, ,找不清各部找不清各部分之间的关系；对电路动态变化及故障分析不熟练；运分之间的关系；对电路动态变化及故

44、障分析不熟练；运算能力差算能力差, ,逻辑性不强造成错误；实验能力差逻辑性不强造成错误；实验能力差, ,不能正确不能正确理解原理及合理设计实验方案等理解原理及合理设计实验方案等. .易错点实例分析易错点实例分析23.23.认为伏安曲线中斜率的倒数一定等于电阻造成的错误认为伏安曲线中斜率的倒数一定等于电阻造成的错误【试题回放试题回放】 小灯泡通电后其电流小灯泡通电后其电流I I随所加电压随所加电压U U变化的图线如图变化的图线如图1 1所所 示示, ,P P为图线上一点为图线上一点, ,PNPN为图线在为图线在P P点的切线点的切线, ,PQPQ为为U U轴的轴的 垂线垂线, ,PMPM为为I

45、I轴的垂线轴的垂线, ,则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是 ( )( )图图1 1A.A.随着所加电压的增大随着所加电压的增大, ,小灯泡的电阻增大小灯泡的电阻增大B.B.对应对应P P点点, ,小灯泡的电阻为小灯泡的电阻为R R= =C.C.对应对应P P点点, ,小灯泡的电阻为小灯泡的电阻为R R= =D.D.对应对应P P点点, ,小灯泡的功率为图中矩形小灯泡的功率为图中矩形PQOMPQOM所围面积所围面积学生作答学生作答【错解分析错解分析】错选错选C.C.出错原因是不理解教材中关于出错原因是不理解教材中关于R R= = 是有条件的是有条件的, ,那就是伏安曲线是直线时才有这一关系

46、那就是伏安曲线是直线时才有这一关系, ,当是曲线时当是曲线时, ,虽虽然斜率然斜率k k减小减小, ,表示表示R R增大这一规律仍成立增大这一规律仍成立, ,但图象上某点但图象上某点对应的斜率的倒数已经不等于对应的斜率的倒数已经不等于R R了了. .21IU121IIUCk1【正确答案正确答案】由欧姆定律可知由欧姆定律可知,B,B正确正确; ;结合图象可以看出结合图象可以看出, ,随着电压变随着电压变大大, ,U U与与I I的比值在增大的比值在增大, ,故电阻在增大故电阻在增大,A,A正确正确; ;对应对应P P点点, ,电电压为压为U U1 1, ,电流为电流为I I2 2, ,故电功率为

47、故电功率为P P= =U U1 1I I2 2, ,即即PQOMPQOM所围面积所围面积, ,D D正确正确. .要准确理解概念要准确理解概念, ,对于电阻的定义式对于电阻的定义式R R= ,= ,当电阻当电阻R R不变不变时时, ,也有也有R R= ,= ,即即R R等于伏安曲线斜率的倒数等于伏安曲线斜率的倒数, ,但当电阻但当电阻发发生变化时生变化时, ,则必须依据电阻定义式求电阻则必须依据电阻定义式求电阻, ,即对应图象上某即对应图象上某一点的电阻等于那一点的电压一点的电阻等于那一点的电压U U与电流与电流I I的比值的比值. .IUIU24.24.电路分析与计算中的错误电路分析与计算中

48、的错误【试题回放试题回放】 如图如图2 2所示电路所示电路, ,已知电源电动势已知电源电动势 =6.3 V,=6.3 V,内电阻内电阻r r=0.5 ,=0.5 ,固定电固定电 阻阻R R1 1=2 ,=2 ,R R2 2=3 ,=3 ,R R3 3是阻值为是阻值为 5 5 的滑动变阻器的滑动变阻器. .按下电键按下电键K K, , 调节滑动变阻器的触点调节滑动变阻器的触点, ,求通过求通过 电源的电流范围电源的电流范围. .图图2 2【错解分析错解分析】将滑动触头滑至左端将滑动触头滑至左端, ,R R3 3与与R R1 1串联再与串联再与R R2 2并联并联, ,外电阻外电阻再将滑动触头滑至

49、右端再将滑动触头滑至右端R R3 3与与R R2 2串联再与串联再与R R1 1并联并联, ,外电阻外电阻A4 . 2A5 . 01 . 23 . 61 . 23523)52()(321321rRIRRRRRRRA3A5 . 06 . 13 . 66 . 13522)53()(321132rRIRRRRRRR由于平时实验由于平时实验, ,常常用滑动变阻器作限流用常常用滑动变阻器作限流用( (滑动变阻滑动变阻器与用电器串联器与用电器串联),),当滑动头移到两头时当滑动头移到两头时, ,通过用电器通过用电器的电流将最大或最小的电流将最大或最小. .以至于给人一种思维定势：不以至于给人一种思维定势：

50、不分具体电路分具体电路, ,只要电路中有滑动变阻器只要电路中有滑动变阻器, ,滑动头在它的滑动头在它的两头两头, ,通过的电流是最大或最小通过的电流是最大或最小. .【正确答案正确答案】将图化简成如图所示将图化简成如图所示. .外电路的结外电路的结构是构是R R与与R R2 2串联、串联、( (R R3 3- -R R)与与R R1 1串联串联, ,然后这两串电阻并联然后这两串电阻并联. .要使要使通过电路中的电流最大通过电路中的电流最大, ,外电阻外电阻应当最小应当最小, ,要使通过电源的电流要使通过电源的电流最小最小, ,外电阻应当最大外电阻应当最大. .设设R R3 3中与中与R R2

51、2串联的那部分电阻为串联的那部分电阻为R R,外电阻外电阻R R为为32312312312)()(RRRRRRRRRRRRRRRRRRR因为两数和为定值因为两数和为定值, ,两数相等时其积最大两数相等时其积最大, ,两数差值越大两数差值越大其积越小其积越小. .当当R R2 2+ +R R=R R1 1+ +R R3 3- -R R时时, ,R R最大最大, ,解得解得R R=2 ,=2 ,因为因为R R1 1=2 =2 R R2 2=3 ,=3 ,所以当变阻器滑动到靠近所以当变阻器滑动到靠近R R1 1端点时端点时两部分电阻差值最大两部分电阻差值最大. .此刻外电阻此刻外电阻R R最小最小.

52、 .5 . 2523)252()23(大R6 . 13522)53()(321132RRRRRRR小由闭合电路欧姆定律有：由闭合电路欧姆定律有：通过电源的电流范围是通过电源的电流范围是2.1 A2.1 A到到3 A.3 A.【举一反三举一反三】 不同的电路结构对应着不同的能量分配状态不同的电路结构对应着不同的能量分配状态. .电路分电路分析的重要性有如力学中的受力分析析的重要性有如力学中的受力分析. .画出不同状态下的画出不同状态下的电路图电路图, ,运用电阻串并联的规律求出总电阻的阻值或阻运用电阻串并联的规律求出总电阻的阻值或阻值变化表达式是解电路的首要工作值变化表达式是解电路的首要工作.

53、.A3A5 . 06 . 13 . 6A1 . 2A5 . 05 . 23 . 6rRIrRI小大大小25.25.电路实物连图中常见错误分析电路实物连图中常见错误分析 【试题回放试题回放】 如图如图3 3所示所示, ,为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所 需要的器材实物图需要的器材实物图, ,器材规格如下：器材规格如下：图图3 3(1)(1)待测电阻待测电阻R Rx x( (约约100 )100 )(2)(2)直流毫安表直流毫安表( (量程量程0 010 mA,10 mA,内阻内阻50 )50 )(3)(3)直流电压表直流电压表( (量程量程0 03 V,3 V,内阻内阻5 k)5 k