高考物理一轮总复习课件：恒定电流 第53讲 单元小结.ppt

第53讲单元小结知识网络,能力升华一、电路等效简化的原则与方法例1对图53-1甲、乙所示的电路进行简化，并指出各电表测量的对象.甲乙图53-1【解析】用等效电路法分析时，要考虑到安培表的内阻是很小的，分压作用小，在电流表上几乎没有电压降.对于图53-1甲，R1的一端与R2、R3的一端通过相连，可认为R1、,R2、R3的一端等势，同理R1、R2、R3的另一端通过连接，也是等势的，故R1、R2、R3并联，测量的电流是流过R2、R3的电流之和，测量的电流是流过R1、R2的电流之和.其等效电路图如图53-1丙所示.对于图53-1乙，电路中接入了一只电流表和一只电压表，在一般情况下，电压表的内阻是较大的，其分流作用很小，电路中电流表的内阻可认为是零.其等效电路图如图53-1丁所示，R2、R3可认为无电流通过，测量的是流过R1的电流，测量的是R1两端的电压.丙,丁图53-1【答案】略【点评】在解有关直流电路的习题时，若遇到较复杂的混联电路，分清其串、并联关系，画出简化的等效电路图是解题的关键所在.方法概述1.电路的等效原则（1）无电流的支路除去.（2）电势相等的各点合并.（3）理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路.,（4）电压稳定时，电容器可认为断路.（5）在电路中，若只有一处接地线，则只影响电路中各点的电势值，不影响电路结构和任意两点间的电势差；若电路中有两处或两处以上接地线，则除了影响电路中各点的电势外，还将改变电路结构，接地点之间认为是接在同一点.2.电路等效的常用方法（1）电流分支法：先将各节点标上字母，判定各支路元件的电流方向，按电流流向，自左向右将各元件、节点、分支逐一画出，加工整理即可.（2）等势点排列法：标出节点字母，判断出各节点电势的高低，将各节点按电势高低自左向右排列，再将各节点间的支路画出，然后加工整理即可.,二、电阻测量的新理念例2为了测量量程为3V的电压表的内阻（内阻约2000），实验室可以提供的器材有：电流表，量程为0.6A，内阻约为0.1；电压表，量程为5V，内阻约为3500；电阻箱R1的阻值范围为09999；电阻箱R2阻值范围为099.9；滑动变阻器R3的最大阻值约为100，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5；单刀单掷开关S，导线若干.（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确.（2）写出计算电压表的内阻RV的计算公式为RV=_.,【解析】（1）由于题目中待测电压表的量程为3V，内阻约为2000，所以电压表中的最大电流为A=0.0015A，而给定的电流表的量程为0.6A，无法准确测量通过电压表的电流.所以只能借助于串联分压原理，设计的测量电压表的内阻的实验电路如图所示.（2）闭合开关，电压表的示数为U，电压表的示数为U2，电阻箱R1的读数为r1.根据欧姆定律，利用通过电压表的电流与电阻R1的电流相等，算出电压表的电阻为.【答案】（1）如图所示（2）,【点评】多数考生解答此题，毫不犹豫地套用伏安法，这是由于没有考虑电流表的量程，待测电压表的量程为3V，内阻约为2000，电压表中的最大电流为0.0015A，而给定的电流表的量程为0.6A，通过电压表的电流无法使电流表的偏转达到以上，因而无法准确测量通过电压表的电流，所以电流表不能用.本题属于伏安法测电阻的迁移应用，其创新之处是利用两块电压表测电阻，我们可以称之为“伏伏法”，这一方法的创新思维是运用电压表测电流（或算电流），此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形.设计电路时不仅要考虑电压表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式.,体验成功1.（2008年重庆理综卷）某同学设计了一个转向灯电路（如图53-2所示），其中L为指示灯，L1、L2分别为左右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源.当S置于位置1时，下列判断正确的是（）图53-2,A.L的功率小于额定功率B.L1亮，其功率等于额定功率C.L2亮，其功率等于额定功率D.含L支路的总功率较另一支路的大【解析】本题考查电路分析的有关知识，为中等难度题目.由电路结构可知，当S置于位置1时，L与L2串联后再与L1并联，由灯泡的额定电压和额定功率可知，L1和L2的电阻相等.L与L2串联后的总电阻大于L1的电阻，由于电源的电动势为6V，本身有电阻，所以L1两端的电压和L与L2两端的总电压相等，且都小于6V，所以三只灯都没有正常发光，三只灯的实际功率都小于额定功率.含L支路的总电阻大于含L1支路的电阻，由于两条支路的电压相等，所以含L支路的总功,率小于另一支路的功率.【答案】A2.（2008年广东物理卷）电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图53-3所示的电路.当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（）图53-3A.电压表和电流表的示数都增大B.电压表和电流表的示数都减小,C.电压表的示数增大，电流表的示数减小D.电压表的示数减小，电流表的示数增大【解析】当触头由中点移向b端时，RR总I总U内U外，故电压表的示数增大又I总UR1UR2I，故电流表的示数增大，选项A正确.【答案】A3.（2007年重庆理综卷）如图53-4所示，汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为10A，电动机启动时电流表的示数为58A.若电源的电动势为12.5V，内阻为0.05，电流表的内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了（）,A.35.8WB.43.2WC.48.2WD.76.8W图53-4【解析】电动机启动前车灯的功率为：P=（E-Ir）I=（12.5-100.05）10W=120W电动机启动时车灯两端的电压为：U=（12.5-580.05）V=9.6V由得：解得：P=76.8W故P=P-P=43.2W.【答案】B,4.（2009年山东省师大附中高三统考）用“伏安法”测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差，而按如图53-5所示电路进行测量，则电压表、电流表的内阻造成的误差可消除.图53-5（1）请简要写出还未完成的主要步骤，并用字母表达出相应的测量值.闭合开关S1，开关S2接1，调节R1和R2，使电压表接近,满量程，读出电压表和电流表示数I1和U1.保持R1不变，_.（2）请你写出待测电阻Rx的表达式：Rx=_.【解析】该实验借助两次测量巧妙地消除了电流表内阻带来的系统误差.闭合开关S1，开关S2接1时，R1和R2可同时调整，使电压表接近满量程，减小读数误差；保持R1不变，S2接2，调节R2，尽可能使电压表接近满量程，读出电压表和电流表的示数U2和I2，注意保持R1不变的目的是保证对应的两次测量中电阻RA与R1电阻之和不变.在情况下有，在情况下有=RA+R1，两式相减得出Rx=.,【答案】（1）S2接2，调节R2，尽可能使电压表接近满量程，读出电压表和电流表的示数U2和I2（2）5.（2009年二模北京顺义区）如图53-6甲所示为测量一直流电流表内电阻的实物图.其规格如下：直流电源E：E=10V，内阻约为5；待测电流表：量程0300mA，内阻约为5；直流电压表：量程03V，内阻约为1500；电阻箱R1：最大值999.9，最小改变量0.1；滑动变阻器R2：最大值15；单刀单掷开关S；导线若干.,甲乙图53-6（1）请在图53-6乙方框内画出测量电流表的内阻的实验原理图.（标