恒定电流习题课课件

1 1三三电电阻阻 ，允允许许通通过过的的最最大大功功率率分分别别为为10W10W、10W10W、4W.4W.求求：此此电电路路允允许许消消耗的最大电功率为多少？耗的最大电功率为多少？15W1三电阻 ，允许通过的最大功率分别1结论结论在任何电路中，整个电路上消耗的总在任何电路中，整个电路上消耗的总电功率等于各用电器消耗的功率之和（依据电功率等于各用电器消耗的功率之和（依据能量守恒定律），即能量守恒定律），即例例7.7.如图所示，灯泡如图所示，灯泡L L1 1、L L2 2上标有上标有“110V“110V，100W”100W”字样，字样，灯泡灯泡L L3 3、L L4 4上标有上标有“110V“110V，60W”60W”字样，今把它们接入电字样，今把它们接入电路中，灯泡最亮的是路中，灯泡最亮的是_，最暗的是，最暗的是_。L4L3结论在任何电路中，整个电路上消耗的总电功率等于各用电器消耗22 2额定电压都是，额定功率额定电压都是，额定功率A A，B B的两盏灯，若接在电压为的两盏灯，若接在电压为的电路上，使两灯均能正常发光，且要求电路中的电路上，使两灯均能正常发光，且要求电路中消耗的电功率最小，应采用如下图中的电路消耗的电功率最小，应采用如下图中的电路 ()()B2额定电压都是，额定功率A，B3如图所示，直线如图所示，直线OPCOPC为某一直流电路电源为某一直流电路电源的总功率的总功率P P总总随干路电流随干路电流I I变化的图线，抛变化的图线，抛物线物线OQCOQC为该电源内部热功率为该电源内部热功率P P热随电流热随电流I I变化的图线，图中变化的图线，图中P P、Q Q对应的横坐标为对应的横坐标为2A2A，那么线段，那么线段PQPQ表示的功率及表示的功率及I I2A2A对应的对应的外电阻是（）外电阻是（）A A2W2W，0 055 B B4W4W，22 C C2W2W，11D D6W6W，221P/WI/APQ239C0A如图所示，直线OPC为某一直流电路电源的总功率P总随干路电流42.2.检查电路故障的常用方法检查电路故障的常用方法电压表检查法：电压表检查法：电流表检查法：电流表检查法：欧姆表检查法：欧姆表检查法：在用欧姆表检查时，一定要注意切断电源。在用欧姆表检查时，一定要注意切断电源。试电笔检查法：试电笔检查法：在用试电笔检查电路时，一定要在用试电笔检查电路时，一定要用手接触试电笔的上金属体。用手接触试电笔的上金属体。2.检查电路故障的常用方法电压表检查法：电流表检查法：欧53 3如图所示电路中，电源电动势为，当开关如图所示电路中，电源电动势为，当开关接通后，灯泡接通后，灯泡、都不亮，用电压表测得都不亮，用电压表测得各部分电压各部分电压abab，adad，dcdcV V可可以断定（以断定（）灯丝断了灯丝断了2 2灯丝断了灯丝断了和和灯丝断了灯丝断了变阻器断路变阻器断路L2RL1dB3如图所示电路中，电源电动势为，当开关接通后，灯泡6例、如图所示，原来灯泡正在正常发光，后来突然发现灯泡灭了，例、如图所示，原来灯泡正在正常发光，后来突然发现灯泡灭了，原因是电路中有一处发生了断路（电源是完好的，电键保持闭合）原因是电路中有一处发生了断路（电源是完好的，电键保持闭合）。某组同学设计用一只电压表查找断点，下列判断中正确的是。某组同学设计用一只电压表查找断点，下列判断中正确的是（）A A、甲同学测得、甲同学测得abab间电压为零，于是间电压为零，于是判断判断abab导线断路导线断路B B、乙同学测得、乙同学测得cdcd间电压等于电源电动势，于是判断间电压等于电源电动势，于是判断cdcd导线断路导线断路C C、丙同学测得、丙同学测得dede间电压为零，于是判断灯泡断路间电压为零，于是判断灯泡断路D D、丁同学测得、丁同学测得agag间电压等于电源电动势，于是判断导线间电压等于电源电动势，于是判断导线ghgh断路断路befc dghaB例、如图所示，原来灯泡正在正常发光，后来突然发现灯泡灭了，原7如图如图3737所示的电路中，闭合电键，灯所示的电路中，闭合电键，灯L L1 1、L L2 2正常正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯发光，由于电路出现故障，突然发现灯L L1 1变亮，变亮，灯灯L L2 2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：的故障可能是：（A A）R R1 1断路断路 （B B）R R2 2断路断路（C C）R R3 3短路短路 （D D）R R4 4短路短路图37图图38AR1L1L2R2R3R4问题：电路故障分析问题：电路故障分析A 如图37所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电8【例【例21】（】（97年高考试题）在如图所示年高考试题）在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的，及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔，再将黑表笔分别连电阻器分别连电阻器R1的的b端和端和R2的的c端，并观端，并观察万用表指针的示数，在下列选档中，符察万用表指针的示数，在下列选档中，符合操作规程的是：合操作规程的是：A直流直流10V挡；挡；B直流直流0.5A挡；挡；C直流直流2.5V挡；挡；D欧姆挡。欧姆挡。R1R2 10 56V a b cA【例21】（97年高考试题）在如图所示电路的三根导线中，有一9ABpb图图14 4、滑线变阻器常见三种接法的特点：、滑线变阻器常见三种接法的特点：ABabPR1R2图图2所以当所以当R Rapap增大时，增大时，R RABAB减小；当减小；当R Rapap减小时，减小时，R RABAB增大。滑增大。滑动头动头P P在在a a点时，点时，R RABAB取最大值取最大值R R2 2；滑动头；滑动头P P在在b b点时，点时，R RABAB取最小值取最小值 分压式分压式接法接法ABpb图14、滑线变阻器常见三种接法的特点：ABabPR10R1R2R3ABabp图图3由于两并联支路的电阻之和为定值，由于两并联支路的电阻之和为定值，则两支路的并联电阻随两支路阻值则两支路的并联电阻随两支路阻值之差的增大而减小；随两支路阻值之差的增大而减小；随两支路阻值之差的减小而增大，且支路阻值相之差的减小而增大，且支路阻值相差最小时有最大值，相差最大时有差最小时有最大值，相差最大时有最小值最小值 令两支路的阻值被分为令两支路的阻值被分为R Ra a、R Rb b,且且R Ra a+R+Rb b=R=R0 0,其中其中R R0 0为定为定值值,则则 并联式并联式接法接法R1R2R3ABabp图3由于两并联支路的电阻之和为定值，则11如图所示，电灯如图所示，电灯A A标有标有“10V“10V，10W”10W”，电灯，电灯B B标有标有“8V“8V，20W”20W”，滑动变阻器的总电阻为，滑动变阻器的总电阻为66，当滑动触头由，当滑动触头由a a端端向向b b端滑动的过程中端滑动的过程中(不考电灯电阻的变化不考电灯电阻的变化)则（则（）A A、安培表示数一直减小，伏特表示数一直增大；、安培表示数一直减小，伏特表示数一直增大；B B、安培表示数一直增大，伏特表示数一直减小；、安培表示数一直增大，伏特表示数一直减小；C C、安培表示数先增大后减小，伏特表示数先减小后增大；、安培表示数先增大后减小，伏特表示数先减小后增大；D D、安培表示数先减小后增大，伏特表示数先增大后减小、安培表示数先减小后增大，伏特表示数先增大后减小VAABabBB B灯变亮而灯变亮而A A灯变暗灯变暗如图所示，电灯A标有“10V，10W”，电灯B标有“8V，212小结小结:滑动变阻器在电路中主要有两种接法，分别称滑动变阻器在电路中主要有两种接法，分别称为限流法和分压法，现比较如下为限流法和分压法，现比较如下：内容内容限流法限流法分压法分压法电路电路R RL L的电压的电压调节范围调节范围电源供电电源供电电流电流R0ABURLABURLR00U较小较小较大较大较小较小等于用电器电流等于用电器电流较大较大大于用电器电流大于用电器电流U小结:滑动变阻器在电路中主要有两种接法，分别称为限流法和分压13如图如图5353所示电路，所示电路，P P位于滑线变阻器的中点，位于滑线变阻器的中点，当在当在abab加上加上60V60V电压时，接在电压时，接在cdcd间的伏特表间的伏特表示数为示数为20V20V，如果在，如果在cdcd间加上间加上60V60V的电压，的电压，将同样的伏特表接在将同样的伏特表接在abab间时的示数为（间时的示数为（）A.120VA.120V；B.60V B.60V；C.30VC.30V；D.20V D.20V。abcdP图图53C如图53所示电路，P位于滑线变阻器的中点，当在ab加上60V14例、阻值较大的电阻例、阻值较大的电阻R R1 1和和R R2 2串联后，接入电压串联后，接入电压U U恒定的电路，如图所示，现用同一电压表依次恒定的电路，如图所示，现用同一电压表依次测量测量R R1 1与与R R2 2的电压，测量值分别为的电压，测量值分别为U U1 1与与U U2 2，已知，已知电压表内阻与电压表内阻与R R1 1、R R2 2相差不大，则：相差不大，则：A AU U1 1+U+U2 2=U=U；B BU U1 1+U+U2 2UU；C CU U1 1/U/U2 2=R=R1 1/R/R2 2；D DU U1 1/U/U2 2RR1 1/R/R2 2 U UR1R2VRVBC例、阻值较大的电阻R1和R2串联后，接入电压U恒定的电路，如15分析与解：正确答案是分析与解：正确答案是B B、C C，电压表是个特殊的，电压表是个特殊的“电阻电阻”，第一它的电阻，第一它的电阻R Rv v阻值较大；第二该阻值较大；第二该“电阻电阻”的电压的电压是已知的，可以从表盘上读出，当把电压表与是已知的，可以从表盘上读出，当把电压表与R R1 1并联后，并联后，就等于给就等于给R R1 1并联上一个电阻并联上一个电阻R Rv v，使得电压表所测的电压，使得电压表所测的电压U U1 1是并联电阻的电压，由于是并联电阻的电压，由于 ，所以所以U U1 1小于小于R R1 1电压的真实值，同理测量值电压的真实值，同理测量值U U2 2也小于也小于R R2 2电电压的真实值，因此压的真实值，因此U U1 1+U+U2 2UU，选项，选项B B正确。正确。判断选项判断选项C C、D D的正确与否不能仅凭简单地定性推理，的正确与否不能仅凭简单地定性推理，要通过计算后获得。电压表与要通过计算后获得。电压表与R R1 1并联后，变成并联后，变成R R并并与与R R2 2串联，有：串联，有：正确答案是：正确答案是：BCBC分析与解：正确答案是B、C，电压表是个特殊的“电阻”，第一它16如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.050.05，电流表和电压表均为理想电表，电流表和电压表均为理想电表只接通只接通S1S1时，电流表示数为时，电流表示数为10A10A，电压表，电压表示数为示数为12V12V，再接通，再接通S2S2，启动电动机工作，启动电动机工作时，电流表示数变为时，电流表示数变为8A8A，则此时通过启动，则此时通过启动电动机的电流是电动机的电流是 （A A）2A 2A（B B）8A 8A（C C）50A 50A（D D）58A 58A C如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路17在如图所示的电路中，在滑线变阻器滑动在如图所示的电路中，在滑线变阻器滑动片片p p由由a a滑到滑到b b的过程中，三只理想电压表的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为示数变化的绝对值分别为UU1 1、UU2 2、UU3 3，则下列各组数据中可能出现的是，则下列各组数据中可能出现的是（）A.A.UU1 10 0、UU2 2=2 V=2 V、UU3 32 V 2 V B.B.B.UB.U1 1=1V=1V、UU2 22 V2 V、UU3 33 V3 VC.UC.U1 13V3V、UU2 2=1V=1V、UU3 3=2V =2V D.UD.U1 1=1V=1V、UU2 21V1V、UU3 3=2V=2V BD在如图所示的电路中，在滑线变阻器滑动片p由a滑到b的过程中，18如图如图C-1C-1所示，已知保护电阻所示，已知保护电阻R0=0.5R0=0.5，E=6V,r=1E=6V,r=1求：求：（1 1）当电阻箱）当电阻箱R R读数为多少时，读数为多少时，电源输出功率电源输出功率P P出最大，并求这出最大，并求这个最大值个最大值.（2 2）当电阻箱）当电阻箱R R读数为多少时，电阻箱读数为多少时，电阻箱R R消耗的功率消耗的功率PRPR最大，并求最大，并求这个最大值这个最大值.（3 3）当电阻箱）当电阻箱R R读数为多少时，保护电阻读数为多少时，保护电阻R0R0消耗的功率最大，消耗的功率最大，并并求这个最大值求这个最大值.某同学套用以上的结论，把某同学套用以上的结论，把R R与电源内阻与电源内阻r r算在一起，这样解：当算在一起，这样解：当R0=R+rR0=R+r，即，即R=R0-rR=R0-r时，电阻时，电阻R0R0消耗的功率最大消耗的功率最大.但计算时发现结果但计算时发现结果为负，显然是错误的为负，显然是错误的.请问错在何处？应怎样解？请问错在何处？应怎样解？（4 4）设电阻箱）设电阻箱R R的变化范围为的变化范围为010010，分别求，分别求R R的读数为多少时，的读数为多少时，电源内阻消耗的功率最大和最小，并求这两个值电源内阻消耗的功率最大和最小，并求这两个值.如图C-1所示，已知保护电阻R0=0.5，E=6V,r=19恒定电流习题课课件20恒定电流习题课课件21恒定电流习题课课件22恒定电流习题课课件23恒定电流习题课课件24三步法画等效电路图的方法是：标点定势，顺流而下。三步法画等效电路图的方法是：标点定势，顺流而下。其步骤为：其步骤为：标出等势点标出等势点。依次找出各个等势点，并从高电势。依次找出各个等势点，并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母。一般地，点到低电势点顺次标清各等势点字母。一般地，无阻导无阻导线视为等势线线视为等势线，无流电阻无流电阻视为等势线。视为等势线。捏合等势点画草图捏合等势点画草图。即把几个电势相同的等势点。即把几个电势相同的等势点拉到一起，合为一点，然后假想提起该点拉到一起，合为一点，然后假想提起该点“抖动抖动”一下，一下，以理顺从该点向下一个节点电流方向相同的电阻，这样以理顺从该点向下一个节点电流方向相同的电阻，这样逐点依次画出草图。画图时要注意标出在每个等势点处逐点依次画出草图。画图时要注意标出在每个等势点处电流电流“兵分几路兵分几路”及与下一个节点的联接关系。及与下一个节点的联接关系。整理电路图整理电路图。要注意等势点、电阻序号与原图一。要注意等势点、电阻序号与原图一一对应，整理后的等效电路图力求规范，以便计算。一对应，整理后的等效电路图力求规范，以便计算。三步法画等效电路图的方法是：标点定势，顺流而下。其步骤为：25例1：将所示的复杂电路改画成等效电路。将所示的复杂电路改画成等效电路。A1A2R1R4R2R3DEABC典型问题四：等效电路问题典型问题四：等效电路问题 例2：如图所示电路中，六个电阻的如图所示电路中，六个电阻的阻值均相同，由于对称性，电阻阻值均相同，由于对称性，电阻R2 2上上无电流流过。已知电阻无电流流过。已知电阻R6 6消耗的电功消耗的电功率为率为1 1W，则六个电阻所消耗的总功率，则六个电阻所消耗的总功率为为多少？多少？2W2W例1：将所示的复杂电路改画成等效电路。A1A2R1R4R226练习：如图所示电路由练习：如图所示电路由8 8个个不同的电阻组成，已知不同的电阻组成，已知R1=12R1=12，其余电阻的阻值，其余电阻的阻值未知，测得未知，测得A A、B B间总电阻间总电阻为为44今将今将R R1 1换成换成RR1 1=6=6的电阻，求的电阻，求A A、B B间的总电阻。间的总电阻。3练习：如图所示电路由8个不同的电阻组成，已知R1=12，其27例例3 3：两个额定电压：两个额定电压为为220V的白炽灯的白炽灯L1和和L2的的UI特性特性曲线如图曲线如图 所示。所示。L2的额定功率约为的额定功率约为_W。现将。现将L1和和L2串联后接到串联后接到220V的电源上，电源的的电源上，电源的内阻忽略不计，此内阻忽略不计，此时时L2的实际功率约的实际功率约为为_W。9917.5例3：两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的UI特性曲28例例1 1、“220V“220V、60W”60W”的白炽灯的白炽灯A A和和“220V“220V、100W”100W”的白炽灯的白炽灯B B的伏安特性曲线如图所示，的伏安特性曲线如图所示，若将两白炽灯串联后接在若将两白炽灯串联后接在220V220V的电源上，两的电源上，两灯实际消耗的电功率各是多少？灯实际消耗的电功率各是多少？0.1U/10V050.20.30.40.5I/A101520例1、“220V、60W”的白炽灯A和“220V、100W”29 分析与解：如图所示，选（分析与解：如图所示，选（0 0，220V220V）为另一坐标）为另一坐标系的原点，原系的原点，原U U轴的相反方向为另一坐标系的电压轴的相反方向为另一坐标系的电压轴正方向，另一坐标系的电流轴正方向与原坐标系轴正方向，另一坐标系的电流轴正方向与原坐标系相同。把相同。把B B灯的伏安特性曲线反过来画，得到在另灯的伏安特性曲线反过来画，得到在另一坐标系中一坐标系中B B灯的伏安特性曲线灯的伏安特性曲线B B。B B，与，与A A两条伏安两条伏安特性曲线的交点为特性曲线的交点为P P，由，由P P点的坐标可知两灯中的电点的坐标可知两灯中的电流强度均为流强度均为I=0.25A,I=0.25A,两灯的电压分别为：两灯的电压分别为：U UA A=150V,U=150V,UB B=70V.=70V.U/10V050.40.10.20.30.5I/A10152022 分析与解：如图所示，选（0，220V）为另一坐标系的原点，30电流表的内阻为电流表的内阻为RgRg、满刻度电流为、满刻度电流为IgIg。那。那么以下结论中正确的是么以下结论中正确的是 A A如并联一个阻值为如并联一个阻值为nRgnRg的定值电阻，就的定值电阻，就可以改装为量程是可以改装为量程是nIgnIg的电流表的电流表B B如串联一个如串联一个nRgnRg的定值电阻，就可以改的定值电阻，就可以改装为一个量程是（装为一个量程是（n n 1 1）IgRgIgRg的电压表的电压表C C、如并联一个阻值为、如并联一个阻值为Rg/(n-1)Rg/(n-1)的定值电阻的定值电阻就可改装成量程是就可改装成量程是nIgnIg的电流表的电流表D D、如串联一个、如串联一个Rg/nRg/n的定值电阻，就可以改的定值电阻，就可以改装成一个量程是（装成一个量程是（n-1n-1）IgRgIgRg的电压表的电压表BC电流表的内阻为Rg、满刻度电流为Ig。那么以下结论中正确的是31有两个由相同的有两个由相同的“表头表头”改装成的量程不同的电改装成的量程不同的电流表流表A A1 1和和A A2 2，A A1 1的量程是的量程是A A2 2的的2 2倍，则（倍，则（）A A、若将两串联起来，正确的接入电路中，两表指、若将两串联起来，正确的接入电路中，两表指针偏角针偏角1 12 2，且两表示数相等；，且两表示数相等；B B、若将两串联起来，正确的接入电路中，两表指、若将两串联起来，正确的接入电路中，两表指针偏角相等，且针偏角相等，且A A1 1示数大于示数大于A A2 2示数示数C C、若将两并联起来，正确的接入电路中，两表指、若将两并联起来，正确的接入电路中，两表指针偏角相等，且针偏角相等，且A A1 1示数大于示数大于A A2 2示数示数D D、若将两并联起来，正确的接入电路中，两表指、若将两并联起来，正确的接入电路中，两表指针偏角针偏角1 12 2相等，两表示数相等相等，两表示数相等AC有两个由相同的“表头”改装成的量程不同的电流表A1和A2，A32图所示图所示A A、B B间有一稳压直流电源间有一稳压直流电源,电阻电阻R R1 1=R=R3 3,R,R2 2=R=R4 4,且且R R1 1RPP2 2PP3 3PP4 4 B.P B.P3 3PP1 1PP2 2PP4 4 C.PC.P4 4PP3 3PP2 2PP1 1 D.P D.P4 4PP1 1PP3 3PP2 2ABR1R2R3R4图所示A、B间有一稳压直流电源,电阻R1=R3,R2=R4,33 例题例题1:用伏安法测一定值电阻阻用伏安法测一定值电阻阻值的实验所需的器材实物图值的实验所需的器材实物图,器材规格如下器材规格如下:双量程直流电流表双量程直流电流表:量程量程0 00.6A0.6A,内阻内阻0.1250.125;量程量程0 03A3A,内阻内阻0.0250.025.直流电压表直流电压表:量程量程015v015v,内阻内阻15k15k 直流电源直流电源:20v20v,内阻可不计内阻可不计 滑动变阻器滑动变阻器(阻值范围阻值范围010010)待测电阻待测电阻Rx(Rx(阻值约阻值约5050)典型例题典型例题请设计出请设计出较完善较完善的电路图并的电路图并连接实物图连接实物图?例题1:用伏安法测一定值电34 2.实物实物连结图连结图 1.设计设计电路图电路图+-2.实物连结图 1.设计电路图+-35