2018-2019版学案导学高中物理选修3-1教科版配套文档：第二章 直流电路章末总结

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精章末总结一、纯电阻电路和非纯电阻电路1．对于纯电阻电路（如白炽灯、电炉丝等构成的电路）,电流做功将电能全部转化为内能,W＝Q＝UIt＝eq\f（U2，R）t＝Pt.2．对于非纯电阻电路(如含有电动机、电解槽等的电路)，电功大于电热．在这种情况下，不能用I2Rt或eq\f（U2,R）t来计算电功．

例1如图1所示，电源电动势E＝7。5V，内电阻r＝1.0Ω，定值电阻R2＝12Ω，电动机M的线圈的电阻R＝0.5Ω.开关S闭合，电动机转动稳定后，理想电压表的示数U1＝4V，电阻R2消耗的电功率P2＝3。0W．不计电动机的摩擦损耗等，求：图1（1）电源的路端电压．（2）电动机输出的机械功率．答案（1）6V(2）3。5W解析（1)电源的路端电压等于R2两端的电压,由P2＝eq\f(U2，R2)，代入数据解得:U＝6V（2）电源电动势E＝U＋Ir，解得干路电流为：I＝eq\f(E－U,r）＝eq\f（7.5－6,1。0)A＝1。5A通过R2的电流：I2＝eq\f(U,R2）＝eq\f(6,12)A＝0.5A通过电动机的电流:I1＝I－I2＝1。5A－0。5A＝1A电动机的输出功率:P＝I1U1－Ieq\o\al（2，1)R由此得：P＝1×4W－12×0.5W＝3。5W二、含容电路的计算1．分析含电容器的电路时应注意电容器两极板分别与电路中哪两点等势,从而可确定电容器两极板间电势差和带电荷量的正负．2．当电路发生变化时，注意分析电容器两极板电势的变化，计算电容器带电荷量变化量时，要注意极板所带电荷电性的变化．若某一极板原来带正电Q1,后来变为带正电Q2，则电荷量变化量大小ΔQ＝｜Q1－Q2|；若该极板由原来带正电Q1变为后来带负电－Q2，则ΔQ＝Q1＋Q2。

例2如图2所示，已知路端电压U＝18V，φD>φC，电容器C1＝6μF、C2＝3μF,电阻R1＝6Ω、R2＝3Ω.当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB等于多少？当S闭合时，电容器C1所带的电荷量改变了多少？图2答案18V减少了3。6×10－5C解析在电路中电容器C1、C2相当于断路．当S断开时,电路中无电流，B、C等势，A、D等势，因此UAB＝U＝18V。当S断开时,UAC＝18V，电容器C1所带电荷量为Q1＝C1UAC＝6×10－6×18C＝1。08×10－4C。当S闭合时,电阻R1、R2导通，串联接在电路中，电容器C1两端的电压即电阻R1两端的电压，由串联电路的电压分配关系得UAC′＝eq\f（R1，R1＋R2）U＝eq\f（6,6＋3）×18V＝12V此时电容器C1所带电荷量为Q1′＝C1UAC′＝6×10－6×12C＝7。2×10－5C电容器C1所带电荷量的变化量为ΔQ＝Q1′－Q1＝－3。6×10－5C负号表示减少，即C1所带电荷量减少了3。6×10－5C。三、电路故障分析1．故障种类及特点电路故障一般有两种情况,即短路和断路．（1）短路的特点:电路中有电流，但短路部分电压为零；被短路的用电器不工作，与之串联的用电器工作电流增大．（2)断路的特点：在电源正常的情况下,断路部分电流为零，但断路处有电压，若干路断路则断路处电压等于电源电动势．2．分析与检测方法（1）电压表检测法若电路断路，将电压表与电源并联，若有电压说明电源完好,然后将电压表逐段与电路并联，若某一段电路电压表指针偏转，说明该段电路中有断点．若电路短路，则用电压表逐段与电路并联，某一段电路电压表示数为零，则该段电路短路．（2）欧姆表检测法断开电路,用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻,若检测部分示数正常,说明两点间正常；若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分短路；若检测部分指针几乎不动，说明该部分有断路．例3如图3所示是某同学连接的实验实物图，A、B灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查．图3（1）闭合开关，应用多用电表的直流电压挡进行检查，选择开关置于10V挡．该同学测试结果如表1所示,在测试c、d间直流电压时，红表笔应接触________（选填“c”或“d")．根据测试结果，可判断电路中一定存在的故障是________．A．灯A短路 B．灯B短路C．cd段断路 D．df段断路表1测试点电压表示数a、b有示数b、c有示数c、d无示数d、f有示数表2测试点指针偏转情况c、dd、ee、f(2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的故障是________．A．灯A断路 B．灯B短路C．灯A、B都断路 D．d、e间导线断路答案（1)cD（2)BD解析(1）应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入该表内，由题图能看出c点电势高于d点电势,知红表笔应接触c点．由表1可知d、f间有示数，则d—c-a-电池—b—f间无断路,C错误；若仅灯A短路或灯B短路,不会造成A、B灯都不亮，A、B错误；若df段断路,则与测试结果相符，D正确．(2)由表2可知，c、d间有一定的电阻但不是很大，灯A既不短路也不断路,A、C错误；d、e间存在大电阻，表明d、