高中物理鲁科版1第三章恒定电流 2023版第3章章末分层突破

章末分层突破[自我校对]①持续电压②c＝3×108③正电荷④eq\f(q,t)⑤nqSv⑥eq\f(U,I)⑦eq\f(ρL,S)⑧温度⑨UIt⑩UI⑪I2Rt⑫＝⑬＞⑭I＝I1＝I2＝…＝In⑮U＝U1＋U2＋…＋Un⑯R＝R1＋R2＋…＋Rn⑰eq\f(U1,R1)＝eq\f(U2,R2)＝…＝eq\f(Un,Rn)＝I⑱eq\f(P1,R1)＝eq\f(P2,R2)＝…＝eq\f(Pn,Rn)＝I2⑲I＝I1＋I2＋…＋In⑳U＝U1＝U2＝…＝Uneq\o\ac(○,21)eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)eq\o\ac(○,22)I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝Ueq\o\ac(○,23)PnRn＝U2非纯电阻电路的计算对任何电路，电流的功恒为W＝UIt，在纯电阻电路中，电流的功全部转化为电路的内能，即W＝Q，或UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t.对于非纯电阻电路，电流的功除了转化为电路的内能外，还转化为其他形式的能，即W>Q或UIt>I2Rt.根据能的转化和守恒可知，在非纯电阻电路上，电能的转化为：W＝Q＋E其他，即UIt＝I2Rt＋E其他．直流电动机M接在如图3­1所示的电路中，电压表的示数是20V，电流表的示数是1.0A，限流电阻R＝Ω，可知()【导学号：34022025】图3­1A．电动机的机械功率是20WB．电阻R消耗的电功率是5WC．电动机线圈的电阻是20ΩD．电动机产生的电热功率是20W【解析】电动机线圈电阻不能由R＝eq\f(U,I)求出，故C错误；R消耗的电功率P＝I2R＝×W＝5W，故B正确；电动机的机械功率P机＝P入－Pr＝IU－I2r＝20W－I2r<20W，故A、D错误．【答案】B电动机的几个功率(1)输入功率：电动机的总功率．由电动机电路的电流和电压决定，计算：P总＝UI.(2)输出功率：电动机做有用功的功率．如图3­2所示，P出＝mgv(设重物匀速上升)．图3­2(3)热功率：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热，热功率P热＝I2rD.(4)功率关系P总＝P出＋P热．含有电容器电路的分析与计算方法电容器是一个储存电能的元件．在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的、不漏电的情况)的元件，有电容器的电路可看做是断路，简化电路时可去掉它．简化后若要求电容器所带的电荷量时，可在相应的位置补上．1．静态分析与动态分析(1)静态分析：稳定状态下，电容器在直流电路中起阻断电流的作用，电容器两极间存在电势差，电容器容纳一定的电量，并满足Q＝CU.(2)动态分析：当直流电路中的电流和电势分布发生变化影响到电容器支路两端时，电容器的带电量将随之改变(在耐压范围内)，即电容器发生充、放电现象，并满足ΔQ＝CΔU.2．含有电容器的电路解题步骤在直流电路中，电容器相当于电阻为无穷大的电路元件，此电路是断路．解题步骤如下：(1)先将含电容器的支路去掉(包括与它串在同一支路上的电阻)，计算各部分的电流、电压值；(2)电容器两极板的电压，等于它所在支路两端点的电压；(3)通过电容器的电压和电容可求出电容器充电电量；(4)通过电容器的电压和平行板间距离可求出两板间电场强度，再分析电场中带电粒子的运动．如图3­3所示的电路中各元件电阻值分别为：R1＝R2＝10Ω，R3＝R4＝20Ω，电容C＝300μF，电源电压U＝6V，内阻不计，原先双掷开关S与触点2接触，则当开关S从与触点2接触改为与触点1接触，待电路稳定后，试求：(1)电容器C所带电荷量；(2)若开关从与触点1接触改为与触点2接触，直到电流变为0时为止，求通过电阻R1的电荷量．图3­3【解析】(1)当开关S与1接触时，R1、R2、R3、R4串联，由分压原理得，电容器两端的电压UC＝eq\f(1,2)U＝3V，所带电荷量QC＝CUC＝9×10－4C.(2)当开关S再与2接触时，电容器放电，由分流作用得，通过电阻R1的电荷量QR1＝eq\f(QC,2)＝×10－4C.【答案】(1)9×10－4C(2)×10－1．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为()图3­4\f(mv2,2eL) \f(mv2Sn,e)C．ρnev \f(ρev,SL)【解析】由电流定义可知：I＝eq\f(q,t)＝eq\f(nvtSe,t)＝neSv，由欧姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρeq\f(L,S)＝ρneLv，又E＝eq\f(U,L)，故E＝ρnev，选项C正确．【答案】C2．如图3­5所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的eq\f(1,2)；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是()图3­5A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A【解析】设电流表A的内阻为RA，用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时，若将接线柱1、2接入电路，根据并联电路的特点，(I1－IA)R1＝IARA，解得I1＝3IA＝0.06A，则每一小格表示0.06A；若将接线柱1、3接入电路，则(I2－IA)R1＝IARA，解得I2＝3IA＝0.06A，则每一小格表示0.06A．选项C正确．【答案】C3．在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表eq\o\ac(○,V)的内阻约为2kΩ，电流表Ⓐ的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图3­6(a)或图(b)所示，结果由公式Rx＝eq\f(U,I)计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值．(a)(b)图3­6【解析】根据串、并联电路的特点解题．根据题意知eq\f(Rx,RA)>eq\f(RV,Rx)，电压表的分流作用较显著，故Rx1更接近待测电阻的真实值．图(a)的测量值是Rx与RA串联的电阻阻值，故Rx1>Rx真；图(b)的测量值是Rx与RV并联的电阻阻值，故Rx2<Rx真．【答案】Rx1大于小于我还有这