高二物理复习方案：第二章恒定电流

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，业必贵于专精选修3—1第九章恒定电流【知识导图】【高频考点】一、电路的动态分析1．判定总电阻变化情况的规律（1）当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小）。（2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小.（3）在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。2．分析思路例1(多选）如图所示，图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，下列说法正确的是 (

）A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小答案

AD解析滑动变阻器滑片P向右端移动,使得滑动变阻器连入电路的电阻变小，则总电阻变小,总电流变大，电流表A1的读数增大,内电压变大，R1所分电压变大，并联电路两端电压即电压表V1的读数减小,R3两端电压变小，则通过R3的电流变小，电流表A2的读数减小，由于总电流增大，所以经过另外一个支路的电流增大，即经过R2的电流增大,R2两端电压增大，即电压表V2的读数增大。二、电路故障问题电路故障一般是短路或断路，常见的情况有:导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、变阻器内部断路、接触不良等现象.检查故障的基本方法有两种：电压表检测方法如果电压表示数为0,说明电压表上无电流通过,则可能在与电压表并联段之外有断路，或并联段内有短路.如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在与电压表并联段之外无断路,或并联段内无短路。2．用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源,逐一使元件脱离原电路（或对某段电路检测)后测量是通路还是断路便可找到故障所在.例2某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用电表直流50V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为

V，说明

正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。图2图1图2图1②红表笔接b点，断开开关时,表针不偏转,闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是

(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯）。答案①11.5蓄电池②小灯解析①由题图2可知，直流50V挡的最小分度值为1V,故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5V左右.由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值，说明a、c两点与电源之间是通路，只能是此电路之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障,但故障的具体位置不能确定.②同理可知,两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势，说明多用电表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路，故只能是与多用电表并联的小灯发生了断路故障。三、含电容器电路的分析1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降,因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。2．当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等.3．电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电。如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。例3

如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是 （

）A．增大R1的阻值

B．增大R2的阻值C．增大两板间的距离

D．断开电键S答案

B解析设油滴质量为m，电荷量为q，两板间距离为d，当其静止时,有q=q=mg；由题图知，增大R1，UR1增大，油滴将向上加速，增大R2,油滴受力不变，仍保持静止；由E=知,增大d，U不变时，E减小，油滴将向下加速；断开电键S，电容器将通过R1、R2放电，两板间场强变小,油滴将向下加速。四、电流表的内接法和外接法两种接法的选择(1）阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,则宜采用电流表外接法；若Rx较大，则宜采用电流表内接法.简单概括为“大内偏大，小外偏小”.(2）临界值计算法Rx〈时，用电流表外接法。Rx〉时，用电流表内接法。（3)实验试探法：按图接好电路，让电压表一根接头P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法：如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法.五、滑动变阻器的限流接法和分压接法滑动变阻器的分压式接法中,电压和电流的调节范围很大，限流式接法较节能。（1）两种接法的一般适用条件a。限流式接法适合测量阻值小的电阻（跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)；b.分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大）。(2）必须采用分压式接法的三种情况a.若采用限流式接法不能控制电流(或电压）满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压）仍超过电流表(或电压表）的量程,或超过待测电阻的额定电流(或电压），则必须选用分压式接法;b。若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路；c.若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路.（3）两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低。例4（测量金属的电阻率)某学生用如图a所示电路测金属导线的电阻率,可供使用的器材有:被测金属导线ab，电阻约10Ω，，导线允许流过的最大电流0。8A,稳恒电源E，电源输出电压恒为E=12V，电压表V，量程为3V,内阻约5kΩ，保护电阻:R1=l0Ω，R2=30Ω,R3=200Ω。刻度尺、螺旋测微器,开关S,导线若干等。实验时的主要步骤如下:用刻度尺量出导线ab的长度l，用螺旋测微器测出导线的直径d。按如图a所示电路将实验所需器材用导线连接好。闭合开关S，移动接线触片P,测出aP长度x，读出电压表的示数U。描点作出U—x曲线求出金属导线的电阻率ρ。完成下列填空:（1）用螺旋测微器测量金属导线的直径d,其示数如图b所示，该金属导线的直径d=____mm。（2）如果实验时既要保证安全,又要测量误差较小，保护电阻R应选,（3)根据多次实验测出的ap长度x和对应每次实验读出的电压表的示数u给出的u-x图线如图c所示，其中图线的斜率为k,则金属导线的电阻率ρ=.（用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示）答案（1）0.870（2）R2(3）解析（1)根据螺旋测微器读数规则，该金属导线的直径d=0。870mm.(2）根据题述电源输出电压恒为E=12V，电压表V,量程为3V,保护电阻R应该分压9V。由于被测金属导线ab，电阻约10Ω,,所以保护电阻R应选R2=30Ω。（3）被测金属导线横截面积，ap段电阻。电压表的示数U=IRx，电路中的电流，，联立解得，u-x图线的斜率，解得。例5（描绘小灯泡的伏安特性曲线）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6V1。5W”的小灯泡、导线和开关外，还有:A。直流电源6V(内阻不计)B.直流电流表0～3A（内阻0.1Ω以下)C。直流电流表0～300mA（内阻约为5Ω)D.直流电压表0~15V（内阻约为15kΩ)E。滑动变阻器“10Ω2A”F.滑动变阻器“1kΩ0.5A”实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次。（1）实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________。（均用序号表示)（2）试按要求在虚线方框甲中画出电路图。（3）根据电路图将图乙中所示器材连成实验电路.答案（1)CE（2）如图所示（2）如图所示解析(1)小灯泡的额定电流为0。25A，估算其电阻为24Ω，为精确测量,电流表选C;为方便调节,滑动变阻器选E。（2）小灯泡内阻较小,电流表采用外接法,滑动变阻器电阻相对灯泡较小，小灯泡两端的电压又要从零开始调节，滑动变阻器选用分压式接法。（3)实物图连接可以根据分压式接法先把滑动变阻器下面两个接线柱直接连在电源和开关两端，再考虑小灯泡和电流表串联的一端接在滑动变阻器的上接线柱上,另一端接在开关离电源远的那个接线柱上,最后连接电压表。（要注意电流进出电表必须正进负出）。【题组训练】1．有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇,它们的额定电压和额定功率均为“220V，60W"。现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量（）A．日光灯最多B．电烙铁最多C．电风扇最多 D．一样多答案B解析电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它就是用来产热.而日光灯和电风扇是非纯电阻用电器,电流通过它们时产生的热量很少,电能主要转化为其他形式的能(光能和动能）。2．在如图所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表。现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动,下列说法正确的是()A．电流表A的示数变小,电压表V的示数变大B．小灯泡L变亮C．电容器C上电荷量减小D．电源的总功率变大答案A解析滑动变阻器滑片P向左移动，电阻R2接入电路的电阻增大,电路总电阻增大，则电流表A的示数变小，电压表V的示数变大，选项A正确；小灯泡L中电流变小,小灯泡L变暗，选项B错误；电压表V的示数变大，电容器两端电压增大,电容器C上电荷量增大,选项C错误;电源输出电流减小，电源的总功率变小，选项D错误。3．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图线(电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U—I图线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为()A．8.0Ω B．10ΩC．12Ω D．12。5Ω答案A解析由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,当I=0时，E=U，由图线a与纵轴的交点读出硅光电池电动势E=3.6V。根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为2V，则内阻r=Ω=8。0Ω。4．(测定电源的电动势和内阻）某同学利用以下器材测量一节干电池的电动势和内电阻，实验原理电路图如图甲所示。电压表：V(量程3V，内阻Rv=10kΩ)电流表：G(量程3mA,内阻Rg=100Ω）滑动变阻器：R（阻值范围0〜10Ω，额定电流2A）定值电阻：R0=0。5Ω开关S和导线.(1)该同学将电流表G与定值电阻R0并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是A。（结果保留1位有效数字）(2）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标,绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=V,电源的内阻r=Ω.(结果均保留小数点后两位）答案(1）0。6（2）1。480.84（0。78~0.90之间都给分）解析将电流表G与定值电阻R0并联，实际上是进行了电表的改装，由IgRg=（I-Ig）R0，解得他改装后的电流表对应的量程是I=0。6A。由闭合电路欧姆定律，有E=U+200rI’,图乙所示的图线在纵轴截距为电源电动势,E=1.48V，图线斜率k=200r，解得电源的内阻r=0。84Ω.5。（多用电表的使用)如图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20Ω的电阻,测量步骤如下:(1）调节________,使电表指针停在________的“0”刻线。(填“电阻”或“电流”）(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________位置。（填“×1"“×10”“×100”或“×1k”）（3）将红、黑表笔