2018高考物理第一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題 電路學(xué)案 魯科版.doc
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電路 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容: 電路 1 電流,歐姆定律,電阻和電阻定律 Ⅱ 2 電阻率與溫度的關(guān)系 Ⅰ 3 半導(dǎo)體及其應(yīng)用,超導(dǎo)及其應(yīng)用 Ⅰ 4 電阻的串,并聯(lián),串聯(lián)電路的分壓作用,并聯(lián)電路的分流作用 Ⅱ 5 電功和電功率,串聯(lián),并聯(lián)電路的功率分配 Ⅱ 6 電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,閉合電路的歐姆定律,路端電壓 Ⅱ 7 電流、電壓和電阻的測(cè)量;電流表、電壓表和多用電表的使用、伏安法測(cè)電阻 Ⅱ 本章的知識(shí)點(diǎn): 電流、電功、電熱、電功率、熱功率、電阻、電阻率;串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)、電流表和電壓表的改裝、歐姆定律、電阻定律、焦?fàn)柖?、電源的功率和效率、電路的?dòng)態(tài)分析、電路的故障分析、含容電路的分析、等效電路的問(wèn)題 二. 重點(diǎn)、難點(diǎn): 1、電路中的基本概念: 電流: (q為在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量) 注:電解液中 電壓: 電阻: 電功率: 熱功率: 串并聯(lián)電路的特點(diǎn): 2、閉合電路的歐姆定律: (1)主要物理量. 研究閉合電路,主要物理量有E、r、R、I、U,前兩個(gè)是常量,后三個(gè)是變量. 閉合電路歐姆定律的表達(dá)形式有: ①E=U外+U內(nèi) ② (I、R間關(guān)系) ③U=E-Ir(U、I間關(guān)系)④(U、R間關(guān)系) 從③式看出:當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)(I = 0),路端電壓等于電動(dòng)勢(shì).而這時(shí)用電壓表去測(cè)量時(shí),讀數(shù)卻應(yīng)該略小于電動(dòng)勢(shì)(有微弱電流).當(dāng)外電路短路時(shí)(R=0,因而U =0)電流最大為Im=E/r(一般不允許出現(xiàn)這種情況,會(huì)把電源燒壞). (2)電源的功率和效率. ⑴功率:①電源的功率(電源的總功率)PE=EI ②電源的輸出功率P出=UI ③電源內(nèi)部消耗的功率Pr=I 2r ⑵電源的效率:(最后一個(gè)等號(hào)只適用于純電阻電路) 電源的輸出功率,可見(jiàn)電源輸出功率隨外電阻變化的圖線(xiàn)如圖所示,而當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí),電源的輸出功率最大,為. 3、電流表和電壓表的改裝 常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的.小量程的電流表的電阻Rg就是其電阻,一般為幾百到幾千歐.這個(gè)線(xiàn)圈允許通過(guò)的最大電流Ig叫做電流表的滿(mǎn)偏電流,這是因?yàn)殡娏鞅硗ㄟ^(guò)的電流為Ig時(shí)它的指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度處.Ig一般為幾十微安到幾毫安.電流如果超過(guò)Ig,不但指針指示不出數(shù)值,電流表還可能燒毀.因?yàn)镮gRg一般很小,不能直接用電流表測(cè)量較大的電壓.如果被測(cè)電壓U大于IgRg,通過(guò)電流表的電流將超過(guò)Ig而把電流表燒毀.如果給電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻,分擔(dān)一部分電壓,就可以用來(lái)測(cè)量較大的電壓了.加了分壓電阻并在刻度盤(pán)上標(biāo)出電壓值,就把電流表改裝成了電壓表(如下圖所示).此時(shí)該電壓表所能測(cè)量的最大電壓為 正像串聯(lián)電阻可以分擔(dān)一部分電壓一樣,并聯(lián)電阻也可以分擔(dān)一部分電流.并聯(lián)電阻的這種作用叫做分流作用,作這種用途的電阻又叫分流電阻.為了使電流表能夠測(cè)量幾個(gè)安培甚至更大的電流,可以給它并聯(lián)一個(gè)分流電阻,分掉一部分電流,這樣在測(cè)量大電流時(shí)通過(guò)電流表的電流也不致超過(guò)滿(mǎn)偏電流Ig,如下圖所示.此時(shí)該電流表所能測(cè)量的最大電流為 【典型例題】 閉合電路的動(dòng)態(tài)分析 當(dāng)電路中的任一部分變化時(shí),將引起電路中各處電流和電壓的變化.判斷此類(lèi)問(wèn)題時(shí),一般是先據(jù)部分電路的變化分析總電阻的變化,由閉合電路歐姆定律分析總電流,再據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和性質(zhì)分析各處電流和電壓的變化.一般分析的原則是由不變量分析變化量.討論依據(jù)是:閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串聯(lián)電路的電壓關(guān)系、并聯(lián)電路的電流關(guān)系.以下圖電路為例:設(shè)R1增大,總電阻一定增大;由,I一定減小;由U=E-Ir,U一定增大;因此U4、I4一定增大;由I3= I-I4,I3、U3一定減?。挥蒛2=U-U3,U2、I2一定增大;由I1=I3 -I2,I1一定減?。偨Y(jié)規(guī)律如下: ①總電路上R增大時(shí)總電流I減小,路端電壓U增大;②變化電阻本身和總電路變化規(guī)律相同;③和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系(通過(guò)變化電阻的電流也通過(guò)該電阻)的看電流(即總電流減小時(shí),該電阻的電流、電壓都減?。?;④和變化電阻有并聯(lián)關(guān)系的(通過(guò)變化電阻的電流不通過(guò)該電阻)看電壓(即路端電壓增大時(shí),該電阻的電流、電壓都增大). 【例題1】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔU1和ΔU2,下列說(shuō)法中正確的是 A、小燈泡L1、L3變暗,L2變亮 B、小燈泡L3變暗,L1、L2變亮 C、ΔU1<ΔU2 D、ΔU1>ΔU2 〖解析〗滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端,總電阻減小,總電流增大,路端電壓減小.與電阻蟬聯(lián)串聯(lián)的燈泡L1、L2電流增大,變亮,與電阻并聯(lián)的燈泡L3電壓降低,變暗.U1減小,U2增大,而路端電壓U= U1+ U2減小,所以U1的變化量大于 U2的變化量,選BD. 電路的故障分析 檢查電路故障的一種方法是用電壓表檢查測(cè)量,把電壓表接入電路,相當(dāng)于在電路中并接了一個(gè)阻值較大的電阻.當(dāng)電路中是斷路故障時(shí),當(dāng)電壓表無(wú)示數(shù)時(shí),不能說(shuō)明該部分電路的通斷,而當(dāng)電壓表有示數(shù)時(shí),斷路故障肯定在電壓表并接的兩點(diǎn)之間.原因是此時(shí)電壓表把電路接通,使電壓表有示數(shù).?dāng)嗦伏c(diǎn)的判定方法為:當(dāng)由純電阻組成的串聯(lián)電路中僅有一處發(fā)生斷路故障時(shí),用電壓表就可以方便地判定斷路點(diǎn):凡兩端電壓為零的用電器或?qū)Ь€(xiàn)是無(wú)故障的;兩端電壓等于電源電壓的用電器或?qū)Ь€(xiàn)發(fā)生了斷路. 【例題2】如圖所示,閉合電鍵S,兩個(gè)燈泡都不亮,電流表指針幾乎不動(dòng),而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),該電路的故障可能是( ) A、電流表壞了或未接好 B、從a經(jīng)過(guò)L1到b的電路中有斷路 C、L2燈絲燒斷或燈座未接通 D、電流表和L1、L2都?jí)牧? 〖解析〗(1)電流表幾乎不動(dòng),說(shuō)明電路故障是斷路. (2)斷路使L1和L2均不亮,但伏特表有明顯偏轉(zhuǎn),說(shuō)明斷路發(fā)生在和伏特表并聯(lián)的電路上,即從a經(jīng)過(guò)L1到b的電路中有斷路,故應(yīng)選B項(xiàng). 特別提示:從以上分析可看出,電路故障中,主要有短路和斷路兩種情況,由于這兩種情況有時(shí)會(huì)導(dǎo)致同一現(xiàn)象,所以要透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),具體現(xiàn)象具體分析. 含容電路 電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件,在直流電路中,當(dāng)電容器充、放電時(shí),電路有充電、放電電流,一旦電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大(只考慮電容器是理想不漏電的情況)的元件,電容電路可看作是斷路,簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它,簡(jiǎn)化后若要求電容器所帶電量時(shí),可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上.分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí),關(guān)鍵是準(zhǔn)確地判斷并求出電容器的兩端的電壓,其具體方法是: 1、確定電容器和哪個(gè)電阻并聯(lián),該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓. 2、當(dāng)電容器和某一電阻串聯(lián)后接在某一電路兩端時(shí),此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓. 3、對(duì)于較復(fù)雜電路,需要將電容器兩端的電勢(shì)與基準(zhǔn)點(diǎn)的電勢(shì)比較后才能確定電容器兩端的電壓. 【例題3】如圖所示的電路中,4個(gè)電阻的阻值均為R,E為直流電源,其內(nèi)阻可以不計(jì),沒(méi)有標(biāo)明哪一極是正極.平行板電容器兩極板間的距離為d.在平行極板電容器的兩個(gè)平行極板之間有一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q的帶電小球.當(dāng)電鍵K閉合時(shí),帶電小球靜止在兩極板間的中點(diǎn)O上.現(xiàn)把電鍵打開(kāi),帶電小球便往平行極板電容器的某個(gè)極板運(yùn)動(dòng),并與此極板碰撞,設(shè)在碰撞時(shí)沒(méi)有機(jī)械能損失,但帶電小球的電量發(fā)生變化.碰后小球帶有與該極板相同性質(zhì)的電荷,而且所帶的電量恰好剛能使它運(yùn)動(dòng)到平行極板電容器的另一極板.求小球與電容器某個(gè)極板碰撞后所帶的電荷. 〖解析〗命題意圖:考查推理判斷能力及分析綜合能力. 錯(cuò)解分析:不能深刻把握該物理過(guò)程的本質(zhì),無(wú)法找到破題的切入點(diǎn)(K斷開(kāi)→U3變化→q所受力F變化→q運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化),得出正確的解題思路. 解題方法與技巧: 由電路圖可以看出,因R4支路上無(wú)電流,電容器兩極板間電壓,無(wú)論K是否閉合始終等于電阻R3上的電壓U3,當(dāng)K閉合時(shí),設(shè)此兩極板間電壓為U,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,由分壓關(guān)系可得U=U3=E ① 小球處于靜止,由平衡條件得 =mg ② 當(dāng)K斷開(kāi),由R1和R3串聯(lián)可得電容器兩極板間電壓U′為 U′= ③ 由①③得U′=U ④ U′<U表明K斷開(kāi)后小球?qū)⑾蛳聵O板運(yùn)動(dòng),重力對(duì)小球做正功,電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功,表明小球所帶電荷與下極板的極性相同,由功能關(guān)系 mg-qmv2-0 ⑤ 因小球與下極板碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,設(shè)小球碰后電量變?yōu)閝′,由功能關(guān)系得 q′U′-mgd=0-mv2 ⑥ 聯(lián)立上述各式解得 q′=q 即小球與下極板碰后電荷符號(hào)未變,電量變?yōu)樵瓉?lái)的- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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