2017-2018学年高中物理,第二章,恒定电流章末小结课件,新人教版选修3-1

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 答案 1 2 72W 2 0 5 3 8W 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 ABD 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 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 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 C 1 实验要求能够实现在0 3 8V的范围内对小灯泡的电压进行测量 画出实验电路原理图 2 实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图 a 所示 由实验曲线可知 随着电流的增加小灯泡的电阻 填 增大 不变 或 减小 灯丝的电阻率 填 增大 不变 或 减小 3 用另一电源E0 电动势4V 内阻1 00 和题给器材连接成图 b 所示的电路图 调节滑动变阻器R的阻值 可以改变小灯泡的实际功率 闭合开关S 在R的变化范围内 小灯泡的最小功率为 W 最大功率为 W 结果均保留2位小数 增大 增大 0 39 1 17 3 当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为9 0 时 流过小灯泡的电流最小 小灯泡的实际功率最小 把滑动变阻器视为等效电源内阻的一部分 在题图 a 中画出等效电源E 0 电动势4V 内阻1 00 9 0 10 的伏安特性曲线 函数表达式为U 4 10I V 图线如图中1所示 故小灯泡的最小功率为Pmin U1I1 1 75 0 225W 0 39W 当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时 流过小灯泡的电流最大 小灯泡的实际功率最大 在题图 a 中画出电源E0 电动势4V 内阻1 00 的伏安特性曲线 函数表达式为U 4 I V 图线如图中 所示 故小灯泡的最大功率为Pmax U2I2 3 68 0 318W 1 17W 二 临场练兵 BC 解析 据题意 由于电源内阻不计 电压表的示数总是不变 故选项A错误 滑片滑动过程中 电阻R1的阻值先增大后减小 电压不变 所以电流表示数先减小后增加 故选项B C正确 由于电压表示数没有变化 而电流表示数有变化 故选项D错误 1 按原理图 a 将图 b 中的实物连线 2 完成下列填空 R1的阻值为 填 20 或 2000 为了保护微安表 开始时将R1的滑片C滑到接近图 a 中的滑动变阻器的 端 填 左 或 右 对应的位置 将R2的滑片D置于中间位置附近 将电阻箱Rz的阻值置于2500 0 接通S1 将R1的滑片置于适当位置 再反复调节R2的滑片D的位置 最终使得接通S2前后 微安表的示数保持不变 这说明S2接通前B与D所在位置的电势 填 相等 或 不相等 20 左 相等 将电阻箱Rz和微安表位置对调 其他条件保持不变 发现将Rz的阻值置于2601 0 时 在接通S2前后 微安表的示数也保持不变 待测微安表的内阻为 结果保留到个位 3 写出一条提高测量微安表内阻精度的建议 2550 调节R1上的分压 尽可能使微安表接近满量程 解析 1 连线如图 1 图 a 中的A端与 填 红 或 黑 色表笔相连接 2 关于R6的使用 下列说法正确的是 填正确答案标号 A 在使用多用电表之前 调整R6使电表指针指在表盘左端电流 0 位置B 使用欧姆挡时 先将两表笔短接 调整R6使电表指针指在表盘右端电阻 0 位置C 使用电流挡时 调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 3 根据题给条件可得R1 R2 R4 4 某次测量时该多用电表指针位置如图 b 所示 若此时B端是与 1 连接的 则多用电表读数为 若此时B端是与 3 相连的 则读数为 若此时B端是与 5 相连的 则读数为 结果均保留3位有效数字 黑 B 160 880 1 47mA 1 10 103 2 95V