高三物理人教版选修3-1课件：第2章《恒定电流 》本章优化总结

欢迎进入物理课堂 本章优化总结 专题归纳整合 章末综合检测 第2章 知识网络构建 知识网络构建 专题归纳整合 实验表明 通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I kU3的规律 其中U表示两端的电势差 k 0 02A V3 现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后 接在一个内阻可以忽略不计 电动势为6 0V的电源上 求 1 当串联的可变电阻器阻值R多大时 电路中的电流为0 16A 2 当串联的可变电阻器阻值R多大时 棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1 5 图2 1 精讲精析 1 由I kU3和I 0 16A 可求得棒两端电压为2V 因此变阻器两端电压为4V 由欧姆定律得阻值为25 2 由于棒和变阻器是串联关系 电流相等 由P UI知 电压跟功率成正比 棒两端电压为1V 由I kU3得电流为0 02A 变阻器两端电压为5V 因此电阻为250 答案 1 25 2 250 1 变化电阻本身和总电路变化规律相同 2 总电路上R增大时总电流I减小 路端电压U增大 3 和变化电阻有串联关系的看电流 即总电流减小时 该电阻的电流 电压都减小 4 和变化电阻有并联关系的看电压 即路端电压增大时 该电阻的电流 电压都增大 4 闭合电路的U I图象图2 2中a为电源的U I图象 b为外电阻的U I图象 两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压 该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率 a的斜率的绝对值表示内阻大小 b的斜率的绝对值表示外电阻的大小 当两个斜率相等时 即内 外电阻相等时 图中矩形面积最大 即输出功率最大 图2 2 如图2 3所示 电源的电动势和内阻分别为E和r 在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中 电流表 电压表的示数变化情况为 A 电流表的示数一直减小B 电压表的示数一直增大C 电流表的示数先减小后增大D 电压表的示数先增大后减小 图2 3 精讲精析 画出该电路的等效电路图如图2 4所示 由此可见 电压表测量的是路端电压 而电流表测量的是电路总电流 在滑片由a向b移动的过程中 电路总电阻先增大后减小 所以电路总电流先减小后增大 内电压先减小后增大 从而电流表示数先减小后增大 电压表示数先增大后减小 答案 CD 图2 4 测量电阻的方法很多 如 粗略的测量可用欧姆表 较精确的测量可用伏安法 由于伏安法不仅考查了基本仪器 电流表 电压表 滑动变阻器等 的使用 考查了部分电路的欧姆定律及串 并联的规律 而且还可以考查在不同条件下合理选择电路 控制实验条件的能力 另外 伏安法测电阻与测小灯泡的伏安特性曲线 测灯泡在不同电压下的功率有相同或相似的方法 便于考查学生运用所学实验的原理 器材和方法去解决其他的问题的迁移能力 伏安法还可以和电流表的改装等实验联合出题 有很广泛的考查空间 是高考的热点 1 内 外接法的选择小电阻采用外接法 大电阻采用内接法 1 常识判断电阻大小的方法 阻值为几欧姆的电阻是小电阻 阻值上千欧姆的电阻是大电阻 如测金属丝电阻率实验中金属丝的电阻是小电阻 再如测小灯泡伏安特性曲线实验中小灯泡的电阻是小电阻 2 比较R与RVRA 若R RVRA 则为大电阻采用内接法 若R RVRA 则为小电阻采用外接法 3 试触法 用P端分别接a和b 看电压表和电流表的示数变化情况 如图2 5 若电压表示数变化显著 说明电流表分压作用大 为小电阻 采用外接法 若电流表示数变化显著 说明电压表分流作用大 为大电阻 采用内接法 图2 5 2 滑动变阻器采取分压式接法的几种情况 1 待测电阻上电压或电流要求从零开始调节 比如 在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中 2 限流接法中电流或电压超过电表量程或超过电阻所允许的最大值 即所给电表量程太小时 3 变阻器最大阻值小于待测电阻阻值 4 实验中要求测量范围比较大时 比如 实验中要求多测几组数据或实验要求精确测量 2011年北京朝阳区高二检测 要测量一未知电阻Rx的阻值 实验室提供的器材如下 A 待测电阻RxB 电源E 电动势约为3VC 电流表A1 量程为0 5mA 内阻r1不超过10 D 电流表A2 量程为0 1mA 内阻r2为50 E 滑动变阻器R 最大阻值为50 F 电阻箱R 阻值0 9999 9 G 开关 导线若干 由于没有电压表某同学利用电流表A2和电阻箱改装了一个0 3V的电压表 表盘刻度未改 则电流表A2应与电阻箱 选填 串联 或 并联 电阻箱的阻值应为 该同学利用电流表内接法和电流表外接法分别测量Rx两端的电压和通过Rx的电流 读出两表的数据记录如下 请你根据测量结果判断接法二是电流表 选填 内 或 外 接法 用V表示A2改装后的电压表 在测量Rx的以下实验电路中误差较小的是 图2 6 精讲精析 改装电压表应该串联一个电阻 阻值应该为R U I2 r2 2950 在相同电流下 接法一A2电流表读数大 说明测得的电压值就大 故接法一为内接法 接法二为外接法 从表中数据中任选一组数据 可以计算出待测电阻的大约值 比如选接法一中第一组数据 Rx I2 r2 R I1 1000 是较大电阻 所以应采用内接法 故选B图 答案 串联2950外B 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全