河北省2011年高考物理一轮总复习课件： 第53讲 恒定电流——单元小结ppt教材

1、第第53讲讲 单元小结单元小结知识网络知识网络 能力升华能力升华一、电路等效简化的原则与方法一、电路等效简化的原则与方法例例1对图对图53-1甲、乙所示的电路进行简化，并指出各电甲、乙所示的电路进行简化，并指出各电表测量的对象表测量的对象. .甲乙甲乙图图53-1【解析解析】用等效电路法分析时，要考虑到安培表的内阻用等效电路法分析时，要考虑到安培表的内阻是很小的，分压作用小，在电流表上几乎没有电压降是很小的，分压作用小，在电流表上几乎没有电压降. .对于对于图图53-1甲，甲，R1的一端与的一端与R2、R3的一端通过相连，可认为的一端通过相连，可认为R1、 R2、R3的一端等势，同理的一端等势

2、，同理R1、R2、R3的另一端通过连接，的另一端通过连接，也是等势的，故也是等势的，故R1、R2、R3并联，测量的电流是流过并联，测量的电流是流过R2、R3的电流之和，的电流之和， 测量的电流是流过测量的电流是流过R1、R2的电流之和的电流之和. .其其等效电路图如图等效电路图如图53-1丙所示丙所示. .对于图对于图53-1乙，电路中接入了一只电流表和一只电压表，乙，电路中接入了一只电流表和一只电压表，在一般情况下，电压表的内阻是较大的，其分流作用很小，在一般情况下，电压表的内阻是较大的，其分流作用很小，电路中电流表的内阻可认为是零电路中电流表的内阻可认为是零. .其等效电路图如图其等效电路

3、图如图53-1丁所丁所示，示，R2、R3可认为无电流通过，可认为无电流通过， 测量的是流过测量的是流过R1的电流，的电流，测量的是测量的是 R1两端的电压两端的电压. . 丙丙 丁丁图图53-1【答案答案】略略【点评点评】在解有关直流电路的习题时，若遇到较复杂的在解有关直流电路的习题时，若遇到较复杂的混联电路，分清其串、并联关系，画出简化的等效电路图是混联电路，分清其串、并联关系，画出简化的等效电路图是解题的关键所在解题的关键所在. .方法概述方法概述1.电路的等效原则电路的等效原则（1）无电流的支路除去无电流的支路除去. .（2）电势相等的各点合并电势相等的各点合并. .（3）理想电流表可认

4、为短路，理想电压表可认为断路理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路. .（4）电压稳定时，电容器可认为断路电压稳定时，电容器可认为断路. .（5）在电路中，若只有一处接地线，则只影响电路中在电路中，若只有一处接地线，则只影响电路中各点的电势值，不影响电路结构和任意两点间的电势差；若各点的电势值，不影响电路结构和任意两点间的电势差；若电路中有两处或两处以上接地线，则除了影响电路中各点的电路中有两处或两处以上接地线，则除了影响电路中各点的电势外，还将改变电路结构，接地点之间认为是接在同一点电势外，还将改变电路结构，接地点之间认为是接在同一点. .2.电路等效的常用方法电路等效的常用方法（1）电

5、流分支法：先将各节点标上字母，判定各支路电流分支法：先将各节点标上字母，判定各支路元件的电流方向，按电流流向，自左向右将各元件、节点、元件的电流方向，按电流流向，自左向右将各元件、节点、分支逐一画出，加工整理即可分支逐一画出，加工整理即可. .（2）等势点排列法：标出节点字母，判断出各节点电等势点排列法：标出节点字母，判断出各节点电势的高低，将各节点按电势高低自左向右排列，再将各节点势的高低，将各节点按电势高低自左向右排列，再将各节点间的支路画出，然后加工整理即可间的支路画出，然后加工整理即可. . 二、电阻测量的新理念二、电阻测量的新理念例例2为了测量量程为为了测量量程为3 V的电压表的内阻

6、（内阻约的电压表的内阻（内阻约2000 ），实验室可以提供的器材有：电流表，量程为），实验室可以提供的器材有：电流表，量程为0.6 A，内阻约为，内阻约为0.1 ；电压表；电压表 ，量程为，量程为5 V，内阻约为，内阻约为3500 ；电阻箱；电阻箱R1的阻值范围为的阻值范围为09999 ；电阻箱；电阻箱R2阻值阻值范围为范围为099.9 ；滑动变阻器；滑动变阻器R3的最大阻值约为的最大阻值约为100 ，额，额定电流定电流1.5 A；电源；电源E，电动势，电动势6 V，内阻约，内阻约0.5 ；单刀单掷；单刀单掷开关开关S，导线若干，导线若干. .（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量请

7、从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件电压表的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确. .（2）写出计算电压表的内阻写出计算电压表的内阻RV的计算公式为的计算公式为RV= =_. . 【解析解析】（1）由于题目中待测电压表的量程为由于题目中待测电压表的量程为3 V，内，内阻约为阻约为2000 ，所以电压表中的最大电流为，所以电压表中的最大电流为 A=0.0015 A，而给定的电流表的量程为，而给定的电流表的量程为0.6 A，无法准确测，无法准确测量

8、通过电压表的电流量通过电压表的电流. .所以只能借助于串联分压原理，设计所以只能借助于串联分压原理，设计的测量电压表的内阻的实验电路如图所示的测量电压表的内阻的实验电路如图所示. .（2）闭合开关，电压表的示数闭合开关，电压表的示数为为U，电压表的示数为，电压表的示数为U2，电阻箱，电阻箱R1的读数为的读数为r1. .根据欧姆定律，利用通过电压根据欧姆定律，利用通过电压表的电流与电阻表的电流与电阻R1的电流相等，算出电压的电流相等，算出电压表的电阻为表的电阻为.【答案答案】（1）如图所示如图所示（2） 32000I =1V2UrR =U -U12UrU- U【点评点评】 多数考生解答此题，毫不

9、犹豫地套用伏安法，多数考生解答此题，毫不犹豫地套用伏安法，这是由于没有考虑电流表的量程，待测电压表的量程为这是由于没有考虑电流表的量程，待测电压表的量程为3 V，内阻约为内阻约为2000 ，电压表中的最大电流为，电压表中的最大电流为0.0015 A，而给定，而给定的电流表的量程为的电流表的量程为0.6 A，通过电压表的电流无法使电流，通过电压表的电流无法使电流表的偏转达到以上，因而无法准确测量通过电压表的电表的偏转达到以上，因而无法准确测量通过电压表的电流，所以电流表不能用流，所以电流表不能用. .本题属于伏安法测电阻的迁移应用，其创新之处是利用本题属于伏安法测电阻的迁移应用，其创新之处是利用

10、两块电压表测电阻，我们可以称之为两块电压表测电阻，我们可以称之为“伏伏法伏伏法”，这一方法，这一方法的创新思维是运用电压表测电流（或算电流），此方法适用的创新思维是运用电压表测电流（或算电流），此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形于电流表不能用或没有电流表等情形. .设计电路时不仅要考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式. . 13体验成功体验成功1.（2008年重庆理综卷）年重庆理综卷）某同学设计了一个转向灯电路某同学设计了一个转向灯电路（如图（如图53-2所示），其中所示），其中L为指示灯，为指

11、示灯，L1、L2分别为左右转分别为左右转向灯，向灯，S为单刀双掷开关，为单刀双掷开关，E为电源为电源. .当当S置于位置置于位置1时，下列时，下列判断正确的是（）判断正确的是（）图图53-2 A.L的功率小于额定功率的功率小于额定功率B.L1亮，其功率等于额定功率亮，其功率等于额定功率C.L2亮，其功率等于额定功率亮，其功率等于额定功率D.含含L支路的总功率较另一支路的大支路的总功率较另一支路的大【解析解析】本题考查电路分析的有关知识，为中等难度题本题考查电路分析的有关知识，为中等难度题目目. .由电路结构可知，当由电路结构可知，当S置于位置置于位置1时，时，L与与L2串联后再与串联后再与L1

12、并联，由灯泡的额定电压和额定功率可知，并联，由灯泡的额定电压和额定功率可知，L1和和L2的电阻相的电阻相等等. .L与与L2串联后的总电阻大于串联后的总电阻大于L1的电阻，由于电源的电动势的电阻，由于电源的电动势为为6 V，本身有电阻，所以，本身有电阻，所以L1两端的电压和两端的电压和L与与L2两端的总电两端的总电压相等，且都小于压相等，且都小于6 V，所以三只灯都没有正常发光，三只，所以三只灯都没有正常发光，三只灯的实际功率都小于额定功率灯的实际功率都小于额定功率. .含含L支路的总电阻大于含支路的总电阻大于含L1支支路的电阻，由于两条支路的电压相等，所以含路的电阻，由于两条支路的电压相等，

13、所以含L支路的总功支路的总功 率率小小于另一支路的功率于另一支路的功率. .【答案答案】A2.（2008年广东物理卷）年广东物理卷）电动势为电动势为E、内阻为、内阻为r的电源与的电源与定值电阻定值电阻R1、R2及滑动变阻器及滑动变阻器R R连接成如图连接成如图53-3所示的电路所示的电路. .当滑动变阻器的触头由中点滑向当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是端时，下列说法正确的是（）（）图图53-3A.电压表和电流表的示数都增大电压表和电流表的示数都增大B.电压表和电流表的示数都减小电压表和电流表的示数都减小 C.电压表的示数增大，电流表的示数减小电压表的示数增大，电流表的示数减

14、小D.电压表的示数减小，电流表的示数增大电压表的示数减小，电流表的示数增大 【解析解析】当触头由中点移向当触头由中点移向b端时，端时，RR总总I总总U内内U外外，故电压表的示数增大，故电压表的示数增大又又I总总UR1UR2I，故电流表的示数增大，选项，故电流表的示数增大，选项A正确正确. .【答案答案】A 3.（2007年重庆理综卷）年重庆理综卷）如图如图53-4所示，汽车电动机启所示，汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，在打开车灯的情况下，电动机未启动动时车灯会瞬时变暗，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为时电流表的示数为10 A，电动机启动时电流表的示数为，电动机启动时电流表的示数

15、为58 A. .若电源的电动势为若电源的电动势为12.5 V，内阻为，内阻为0.05 ，电流表的内阻不，电流表的内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了（）计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了（） A.35.8 WB.43.2 WC.48.2 WD.76.8 W 图图53-4【解析解析】电动机启动前车灯的功率为：电动机启动前车灯的功率为：P=（E-Ir）I=（12.5-100.05）10 W=120 W电动机启动时车灯两端的电压为：电动机启动时车灯两端的电压为：U=（12.5-580.05） V=9.6 V由得：由得：解得：解得：P=76.8 W故故P=P-P=43.2 W.【答案答案】

16、B 2UP =R229.6=1222PU=PU4.（2009年山东省师大附中高三统考）年山东省师大附中高三统考）用用“伏安法伏安法”测测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差，而按如图存在系统误差，而按如图53-5所示电路进行测量，则电压表、所示电路进行测量，则电压表、电流表的内阻造成的误差可消除电流表的内阻造成的误差可消除. .图图53-5（1）请简要写出还未完成的主要步骤，并用字母表达请简要写出还未完成的主要步骤，并用字母表达出相应的测量值出相应的测量值. .闭合开关闭合开关S1，开关，开关S2接接1，调节，调节

17、R1和和R2，使电压表接，使电压表接近近 满量程，读出电压表和电流表示数满量程，读出电压表和电流表示数I1和和U1. .保持保持R1不变，不变，_. .（2）请你写出待测电阻请你写出待测电阻Rx的表达式：的表达式：Rx= =_. .【解析解析】该实验借助两次测量巧妙地消除了电流表内阻该实验借助两次测量巧妙地消除了电流表内阻带来的系统误差带来的系统误差. .闭合开关闭合开关S1，开关，开关S2接接1时，时，R1和和R2可同时可同时调整，使电压表接近满量程，减小读数误差；保持调整，使电压表接近满量程，减小读数误差；保持R1不变，不变，S2接接2，调节，调节R2，尽可能使电压表接近满量程，读出电压表

18、和，尽可能使电压表接近满量程，读出电压表和电流表的示数电流表的示数U2和和I2，注意保持，注意保持R1不变的目的是保证对应的不变的目的是保证对应的两次测量中电阻两次测量中电阻RA与与 R1电阻之和不变电阻之和不变. .在情况在情况下有下有，在情况，在情况下有下有 =RA+R1，两式相减得出，两式相减得出Rx= . . 1xA11U= R + R + RI22UI1212UU-II【答案答案】（1）S2接接2，调节，调节R2，尽可能使电压表接近满，尽可能使电压表接近满量程，读出电压表和电流表的示数量程，读出电压表和电流表的示数U2和和I2（2）5.（2009年二模北京顺义区）年二模北京顺义区）如图如图53-6甲所示为测量一