2019春高中物理 第2章 恒定电流章末小结课件 新人教版选修3-1.ppt

第二章 恒定电流 章末小结 知识结构 规律方法 一 电路故障问题的分析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 电阻器内部断路 接触不良等现象 检查故障的基本方法有两种 1 仪表检测法 1 断路故障的判断 用电压表与电源并联 若有电压 再逐段与电路并联 若电压表指针偏转 则该段电路中有断点 2 短路故障的判断 用电压表与电源并联 若有电压 再逐段与电路并联 若电压表示数为零 则该电路被短路 若电压表示数不为零 则该电路没有被短路或不完全被短路 2 假设法已知电路发生某种故障 寻找故障发生的位置时 可将整个电路划分为若干部分 然后逐一假设某部分电路发生故障 运用欧姆定律进行正向推理 推理结果若与题述物理现象不符合 则故障不是发生在这部分电路 若推理结果与题述物理现象符合 则故障可能发生在这部分电路 直到找出发生故障的全部可能为止 亦称排除法 1 为了检测小灯泡以及3根导线 在连接点1 2已接好的情况下 应当选用多用电表的 挡 在连接点1 2同时断开的情况下 应当选用多用电表的 挡 电压 欧姆 2 在开关闭合情况下 若测得5 6两点间的电压接近电源的电动势 则表明 可能有故障 3 将小灯泡拆离电路 写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤 调到欧姆挡 将红 黑表笔相接 检查欧姆挡能否正常工作 测量小灯泡的电阻 如电阻无穷大 表明小灯泡有故障 开关或连接点5 6 解析 1 当连接点1 2已接好时 电路中已有电压存在 故需用电压挡来检测电路 当连接点1 2同时断开时 电路中没有电源提供电压 要检测电路故障 只有通过测各段电路的电阻是否异常 故采用欧姆挡 2 当电路中两点间有电压时 这表明在此两点之外的电路与电源两极是接通的 当测出两点间电压等于电源电压而又确定电路故障是断路引起时 就可以确定断路位置在此两点之间 3 调到欧姆挡 将红 黑表笔相接 检查欧姆挡能否正常工作 测量小灯泡的电阻 如电阻无穷大 表明小灯泡有故障 3 电路的动态分析分析依据是 闭合电路欧姆定律 部分电路欧姆定律 串联电路的电压关系 并联电路的电流关系 常用规律 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电源内阻大小 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 A 图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况B 图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C 此过程中电压表V1示数的变化量 U1和电流表示数变化量 I的比值变大D 此过程中电压表V3示数的变化量 U3和电流表示数变化量 I的比值不变答案 ABD 四 电学实验中的几个问题1 进行仪器选择 电路设计时 应注意以下原则 1 安全性原则 所选元件在电路中不能被损坏 如电压表或电流表的电路中时 各对应物理量不超过它们的量程 2 目的性原则 所设计的电路应能够达到实验的目的 3 准确性原则 选取仪器或器材时应考虑减小系统误差 如电压表或电流表的指针偏转应尽可能指在中间刻度附近 4 方便操作原则 所设计的实验容易达到实验目的 且又简捷 方便 5 经济实惠原则 所设计的电路中所用的仪器应在大多数实验室能找到 本原则也可称为可实施原则 2 电压表 电流表及多用电表的读数 1 电压表 电流表和多用电表的直流电压 直流电流挡的读数 要看清选择的量程和分度值 2 多用电表的欧姆挡的读数要看清选择的倍率 如 1 10 100等 3 实验仪器的选取 1 电源允许通过的最大电流要大于电路中的实际电流 2 用电器的额定电流应大于或等于通过它的实际电流 3 电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值 5 电路的实物连接方法 1 先图后连 先串后并 2 看准极性 接线到柱 3 明确量程 检查定位 6 数据的处理方法 1 公式法 物理意义比较明确 2 图象法 有取平均值的效果 结果比较准确 7 仪器代换 1 一个定值电阻和一个电流表可以代换电压表 2 小量程电流表可以改装后再接入电路 1 实验中电压表应选用 电流表应选用 为使实验误差尽量减小 要求电压表从零开始变化且多取几组数据 滑动变阻器应选用 用序号字母表示 2 请在图1方框内画出满足实验要求的电路图 并把由图2中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图 A D E 2 由于灯泡电阻远小于电压表内阻 所以电流表采用外接法 故电路图 实物连线图如图所示答案 2 见解析 触及高考 1 本章为电学基础知识 从近几年高考试题来看 命题多集中在部分电路欧姆定律 串 并联电路 闭合电路欧姆定律这三个知识点上 其次是电功率和直流电路的动态分析 2 由于该部分知识与学生实验结合紧密 因此电学实验是高中物理实验中的重点 也是高考实验考查的热点内容 考查既具体又灵活 象仪器的选择 读数 器材的连接 数据处理 误差分析等 每年的高考试题中都有所涉及 在学习中应予以足够重视 对于基本的多用电表的认识和使用 常见的测量电阻的方法 滑动变阻器 电压表 电流表等电学元件的使用等应该牢牢地掌握 一 考题探析 BCD 图 a 图 b 48 2 答案 实物连线如图 1 2016 全国卷 17 阻值相等的四个电阻 电容器C及电池E 内阻可忽略 连接成如图所示电路 开关S断开且电流稳定时 C所带的电荷量为Q1 闭合开关S 电流再次稳定后 C所带的电荷量为Q2 Q1与Q2的比值为 A 2 5B 1 2C 3 5D 2 3 二 临场练兵 C 2 2018 全国卷 22 某同学组装一个多用电表 可选用的器材有 微安表头 量程100 A 内阻900 电阻箱R1 阻值范围0 999 9 电阻箱R2 阻值范围0 99999 9 导线若干 要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表 在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表 组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡 100 2910 答案 1 如图所示解析 1 如图所示 2 接a时改装成量程为1mA的电流表 有IgRg I Ig R1解得R1 100 接b时改装成量程为3V的电压表 有U IgRg IR2解得R2 2910 3 2018 江苏卷 10 一同学测量某干电池的电动势和内阻 1 题1图所示是该同学正准备接入最后一根导线 图中虚线所示 时的实验电路 请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处 开关未断开 电阻箱阻值为零 题1图 1 4 1 30 1 44都算对 1 2 1 0 1 4都算对 3 为了得到更准确的测量结果 在测出上述数据后 该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端 调节电阻箱 当电流表的示数为0 33A时 电压表的指针位置如题2图所示 则该干电池的电动势应为 V 内阻应为 1 4 结果与 2 问第一个空格一致 1 0 结果比 2 问第二个空格小0 2 题2图 答案 2 如图所示 2 a 请在图2画好的U I关系图线上任取一点 画出带网格的图形 以其面积表示此时电源的输出功率 b 请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件 3 请写出电源电动势定义式 并结合能量守恒定律证明 电源电动势在数值上等于内 外电路电势降落之和