高三物理复习教案第八讲电路分析

高三物理复习教学设计第八讲

电路剖析祁东一中:撰稿匡贱吉审察徐凡奇一、考点梳理：1.[考纲导练]（1）欧姆定律和电阻定律；2）电功、电功率、电热；（3）电阻的丈量；（4）电路连结；（5）电动势和闭合电路欧姆定律。2.[命题展望]本单元命题热门内容挨次为：部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律、串并联电路和实验，特别是实验，年年有电学实验。本考点知识又简单联系生活与科研实质，简单与匀强电场电磁感觉等内容关系，应高度关注。二、热身训练：1．如图1，四个相同的灯泡连结在电路中，比较它们的亮度。正确的说法是（）A．L3比L亮；B.L3比LL1L242U图1L4L3亮；L1与L3相同亮；D.L1比L2亮。2．如图2中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电Ｒ１Ｒ３池的内阻不计，开关S接通后流过R2的电流Ｒ２Ｓ是S接通前的（）A.1／2；B.2／3；C.1／3；D.1／4；图２3．如图3甲所示电路中R3R3R=R=R=10。S断开时电压表示数123R1R1S为16Ⅴ。S闭合时电压表示数为10R2SR2Ⅴ。若电压表可视为理想的,求:甲图３乙电源电动势和内阻各为多大?闭合S前后R1耗费的功率分别是多大?若将电路改为图乙所示的电路,其余条件不变,则S断开和闭合时电压表的示数分别多大?三、讲练平台：R例1．以下图，电源电压为ABE，待平行板电容CE器充电均衡后，增大两极板间的距离，则关于电阻R来说，在增大极板距离的过程中，经过R的电流方向为例2．有一个小灯泡标有“6V0.6W”的字样，此刻要用伏安法丈量这个灯泡的I—U图线，以下器械可供采纳：A、电压表（0~5V，内阻10KΩ）B、电压表0~10V，内阻20KΩ）C、电流表（0~0.3V，内阻1Ω）D、电流表0~0.6V，内阻0.4Ω）E、滑动变阻器（30Ω，2A）F、学生电源（直流9V），还有开关和导线1）实验中采纳电压表应选_________，电流表应选__________，（用序号字母表示）2）为使实验偏差尽可能减小，画出实验电路图。例3．用伏安法丈量某一电阻Rx的阻值，现有实验器械以下：A、待测电阻Rx（阻值大概为5Ω，额定功率为1W）B、电流表A1（0~0.6A，内阻0.2Ω）C、电流表A2（0~3V，内阻0.05Ω）D、电压表V1（0~3V，内阻3KΩ）E、电压表V2（0~15V，内阻15KΩ）F、滑动变阻器R0（0~50Ω）G、蓄电池（电动势为6V）H、电键、导线为了较正确丈量Rx的阻值，保证器械的安全，以便操作方便，电压表、电流表应选择________，并画出实验电路图。四、当堂稳固：1．以下图，虚线框内是磁感觉强度为B的匀强磁场，导线框的三条竖直边的电阻均为r，长均为L，两横边电阻不计，线框平面与磁场方向垂直。当导线框以恒定速度v水平向右运动，

ab

边进入磁场时，

ab

两头的电势差为

U1，当

cd

边进入磁场时，

ab

两端的

电势

差为

U2

，

则（）A．U1=BLv

B

．U1=1BLvC．U2=BLv

D

3232．以下图，理想变压器左线圈与导轨相连结，导体棒ab可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的选项是：acA．ab棒匀速向右滑，c、d两点中c点电势高BB．ab棒匀加快右滑，c、d两点中d点电势高bdC．ab棒匀减速右滑，c、d两点中d点电势高D．ab棒匀加快左滑，c、d两点中c点电势高3．如图，电灯的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3Ω．先合上电键K，过一段时间忽然断开K，则以下说法中错误的有()A．电灯立刻熄灭B．电灯立刻先暗再熄灭C．电灯会忽然比本来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前面向相同D．电灯会忽然比本来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前面向相反电磁流量计宽泛应用于丈量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内经过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假定流量计是以下图的横截面为长方形的一段管道，此中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两头与输送液体的管道相连结（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属资料，前后两面是绝缘资料，现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两头连结，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为

(

)．A

I

(bR

c)

B．

I

(aR

b)BC．I

(cR

aa)

BD．I

(R

cbc)B

b

B

a5.以下图，圆环

a和

b的半径之比

r1

:r2

2:1，a、b都是用同种资料相同粗细的导线制成的，连结两圆环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感强度一直以恒定的变化率变化，那么将a环和b环分别置于同一磁场时（环面与磁场方向垂直），A、B两点的电势差之比U1:U2。6．截面积为0.2m2的100匝电阻能够忽视不计的线圈A，处在平均磁场中，磁场的方向垂直线圈截面，以下图，磁感觉强度为B=（0.6－0.2t）T（t为时间，以秒为单位），R1=4Ω，R2=6Ω，C=3F，线圈电阻不计，求：1）闭合S2后，经过R2的电流大小和方向；2）S1切断后，经过R2的电量。7．以下图

,R1=2欧,R2=R3=R4=6

，电源内阻

r=1

，当变阻器

R4滑片移到最上端时

,电压表的读数为

5V,则当变阻器滑片移到最下端时电压表的读数是

_______V,当变阻器滑片下段电阻为

_______

时,

变阻器

R4耗费的功率最大,其最大功率是_______R1R38．以下图，电源电动势ε=12V，内阻r=0.5Ω，将一盏额定功R率216W，额R定4电压8V的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后与电源相连结，灯光恰好能正常发光。通电100min，求：1）电源供给能量W电。2）电源对灯泡和电动机所做的功WL和WM。3）灯丝和电动机线圈产生的电热QL和QM。4）电动机的效率。[参照答案]二、热身训练1．AB;B;解:（１）S断开时:R1和R2串连，R3仅相当于连结导线总电流I=Ｕ/Ｒ１＋Ｒ１＝16／10+10＝0.8ＡＥ＝Ｕ＋Ｉr＝16+0.8r①;当Ｓ闭合时：电压表为２Ｒ的电压，此时Ｒ１和Ｒ２并联，而后与R2串联，总电流Ｉ＇＝Ｕ＇/Ｒ２＝１０/１０＝１Ａ外电路总电阻为：Ｒ＝２Ｒ＋R1R3＝１５欧，Ｅ＝I’（15+r）②R1R3由①①得Ｅ＝２０Ｖr，＝5，２２（２）Ｐ＝ＩＲ＝０．８×１０Ｗ＝６．４Ｗ；Ｐ＇＝（Ｉ＇１１１２/２）Ｒ１＝０．５×１０＝2.5Ｗ（３）若将电路改为乙电路，则Ｓ断开时总电流Ｉ＝Ｅ１＋÷Ｒ（２Ｒ＋r）＝20÷（10+10+5）＝0.8Ａ；电压表示数为Ｕ１＝ＩＲ１＝0.8×10Ｖ＝８Ｖ．Ｓ闭合时外电路总电阻为Ｒ＝（Ｒ１Ｒ２/Ｒ１＋Ｒ２）＋Ｒ３＝15，总电流Ｉ＝Ｅ/Ｒ＋r＝20/15+5＝1A故电压表示数U2＝IR2/2＝5V。三、讲练平台1．B→A2．[分析]：（一）电流表、电压表的选择由小灯泡的表记可知其额定电压为6V，额定电流为，在额定电压下的电阻R=60Ω。为了在实验中安全丈量，小灯泡两头所加电压不可以超出6V，（经过小灯泡的电流不可以超出0.1A），要测I—U图线，丈量数据中应包括额定电压值。所以电压表应选择B，电流表应选择C。（二）电流表内外接法的选择因为电流表、电压表内阻的影响，不论采纳电流表内接仍是外接都将惹起偏差。为了减小偏差，当被测电阻R较小时一般采纳外接法，被测电阻R较大时应采纳内接法，即“大内小外”。怎样确立被测电阻R是较大仍是较小呢？我们能够计算两种接法的相对偏差，当满足条件：电流表内阻RA远小于电压表内阻RV时，若两种接法的相对偏差相等，此时的被测电阻近似为：，我们称R0为临界电阻。即当被测电阻R<R0时以为电阻较小，外接法偏差小；当被测电阻R>R0时以为电阻较大，内接法偏差小。本题中，计算，大于灯泡的最大阻值60Ω，所以采纳电流表外接法。在详细实验中若RA、RV均未知的状况下，可用试触的方法判断，即经过改变电表的连结方式看电流表、电压表变化大小来确立。思虑：当电流表变化大应采纳哪一种接法？（三）控制电路的选择为改变被测电阻两头的电压（或被测电阻中的电流强度），常用滑动变阻器与电源接成不一样的形式如图所示：（1）为限流接法；（2）为分压接法。两种接法差别之一是：当滑动变阻器的滑动头由a到b挪动的过程中，被测电阻上R上的电压调理范围不一样。（1）为ε→ε；（2）为0→ε；此外从电能的消耗上（1）比（2）要小；（1）中滑动变阻器的全阻值R1大于被测电阻R，（2）中滑动变阻器的全阻值R1小于被测电阻R。从减小电能消耗的角度考虑，往常采纳滑动变阻器的限流接法，但以前面所说的原则综合剖析时，若出现以下状况，则一定采纳分压接法。①若采纳限流电路时，假如电路中的最小电流大于、等于被测电阻的R的额定电流时，一定采纳分压电路；②若实验要求电压的变化范围较大（或要求多次测量，多组数据）但滑动变阻器的全阻值R1远小于被测电阻R，不可以知足实验要求时，一定采纳分压电路；③实验中要求电压从零开始挪动并连续变化时需采纳分压电路；本问题若采纳限流电路，电路中的最小电流为：Imin等于小灯泡额定电流，变阻器P没法对电流进行调理，故一定采纳分压电路。实验图以下图3.[分析]1、确立电流表、电压表的量程。被测电阻Rx的额定电压、额定电流分别为则电流表采纳A1，电压表采纳V12、确立电流表的内、外接法计算临界电阻，RX<R，则安培表一定外接。3、确立控制电路因滑动变阻器的全阻值R0大于被测电阻RX，故首先考虑变阻器的限流接法。限流接法：RX上限流取值范围为：最小：最大：I额=0.45A那么，滑动变阻器的阻值（滑动头挪动时）不得小于。RX的电压变化范围为0.55V～2.25V，安全可行。若采纳变阻器的分压接法，因R0>RX，会操作不方便，所以应选择变阻器的限流接法。电路以下图。四、当堂稳固1．BD2．BD3．ACD4．A5.2:16．解:

（1）

E=S

B/

TI=E/(

R1+

R2)所以

I=0.04(A)

方向

a→b;（2）Q=CUR2UR2=IR2所以Q=7.2×10－6(C)7．４Ｖ，２Ω，２Ｗ；8．[分析]（1）电源U路=8V由ε=U路+Ir得电源总电流

I=

（ε-U

路）/r=

4

A=8A0.5电源总功率P1=Iε=96W电源供给总能量W1=P1·t=96×100×60J=5.76×105J（2）灯泡功率PL=16W灯泡耗费电能WL=P2·t=16×100×60J=