高中物理 第二章 恒定电流本章整合课件 新人教版选修31.ppt

本章整合 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题一含电容器电路的分析与计算在直流电路中 当电容器充 放电时 电路里有充 放电电流 一旦电路达到稳定状态 电容器在电路中就相当于一个阻值无限大 只考虑电容器是理想的不漏电的情况 的元件 在电容器处电路可看作是断路 简化电路时可去掉它 简化后若要求电容器所带电荷量时 可再接在相应的位置上 分析和计算含有电容器的直流电路时 需注意以下几点 1 电路稳定后 由于电容器所在支路无电流通过 所以在此支路中的电阻上无电压降 因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 2 当电容器和电阻并联后接入电路时 电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等 3 电路的电流 电压变化时 将会引起电容器的充 放 电 如果电容器两端电压升高 电容器将充电 如果电压降低 电容器将通过与它连接的电路放电 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 2 s闭合时 电容器两端电压uc u2 i r2 6v 储存的电荷量q1 c uc s断开至达到稳定后电路中电流为零 此时uc e 储存的电荷量q1 c uc 很显然电容器上的电荷量增加了 q q q cuc cuc 1 2 10 4c 电容器上电荷量的增加是在s断开以后才产生的 这只有通过r1这条途径实现 所以流过r1的电荷量就是电容器所带电荷量的增加量 答案 1 1a 2 1 2 10 4c 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题二闭合电路的功率问题1 用电器的目的不同 纯电阻用电器是以发热为目的 例如电炉 电熨斗 电烙铁 白炽灯泡等 它们的电功等于电热 非纯电阻用电器是以转化为热能以外的其他形式的能为目的 发热只是不可避免的热能损失 例如电动机 电解槽 日光灯等 它们的电功大于电热 有w q e 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 2 电源输出功率的特点 1 外电路电阻越接近内阻 输出功率越大 2 可变电阻越接近包括内阻及其他电阻的总和 它消耗的功率越大 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 3 非纯电阻电路问题分清不同情况下的电能转化的方向 然后确定计算的公式 理顺热功率 输出功率 电功率 效率几个物理量之间的关系 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 例2 如图所示 直流电动机和电炉并联后接在直流电源上 电源的内阻r 1 电炉的电阻r1 19 电动机线圈的电阻r2 2 当开关s断开时 电源内电路消耗的热功率p 25w 当s闭合时 干路中的电流i 12 6a 求 1 电源的电动势e 2 s闭合后电动机的机械功率 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题三对电路中电流表 电压表的处理1 电表可看作理想电表时的处理技巧理想电流表的内阻可看作为零 理想电压表的内阻可看作无穷大 如果有理想电表接入电路 可先把该电表除去 凡电压表处除去即可 看作断路 凡电流表处用导线替代 看作短路 在进行电路结构分析或画好等效电路后 再按电表所测的对象把电表接入电路 电路中的滑动变阻器 一般可以把它当作两个可变电阻来处理 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 2 电表不能看作理想电表时的处理技巧在这种情况下 要考虑到电表内电阻对原电路的影响 可把电流表和电压表分别看作能显示出电流值或电压值的电阻 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题四电路故障的分析1 故障特点 1 断路特点 电路中发生断路 表现为电源电压不为零而电流为零 若外电路中无用电器的任意两点间电压不为零 则这两点间有断点 而这两点与电源连接部分无断点 2 短路特点 电路中发生短路 表现为有电流通过电路而电压为零 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 2 故障的分析方法这类题目要从已知条件出发 进行严密的推理 找出故障的原因 具体分为两种方法 1 仪器检测法 断点故障的判断 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 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 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 2 假设法 已知电路发生某种故障 寻求故障发生在何处时 可将整个电路划分为若干部分 然后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 用此方法 直到找出发生故障的全部可能为止 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 例4 如图所示的电路中 闭合开关s后 灯l1 l2都发光 后来由于某种故障使灯l2突然变亮 未烧坏 电压表的读数增大 由此可推断 这故障可能是 a 电阻r1断路b 电阻r2短路c 灯l1两接线柱间短路d 电阻r2断路 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 解析 因为电压表的读数增大 所以路端电压增大 电源内阻上的电压减小 说明总电流减小 电路的总电阻增大 若电阻r1断路 会导致总电阻增大 总电流减小 而此时灯l2两端的电压会减小 致使灯l2变暗 故选项a错 若电阻r2短路 灯l2将不亮 选项b错 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 若灯l1两接线柱间短路 电路的总电阻减小 总电流增大 电压表的读数减小 不符合题意 选项c也错 若电阻r2断路 电路的总电阻增大 总电流减小 电压表的读数增大 符合题意 而总电流减小 导致内电压和灯l1 r1并联部分电压减小 灯l2两端电压增大 灯l2变亮 故选项d对 答案 d 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题五电路设计和仪器选择及实物图的连接在有关恒定电流的实验中 常常要求测电阻的阻值 测导体的电阻率 测用电器的电功率 测定电源的电动势和内阻等 这些待测量的值的测定 往往都要测待测元件的电压和电流 所以对待测元件的电压和电流的测量也就成了最基本的测量 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 要求负载上电压或电流变化范围较大 且从零开始连续可调 须用分压式接法 负载电阻的阻值rx远大于变阻器的总电阻r 须用分压式接法 负载电阻的阻值rx小于变阻器总电阻r或相差不多 且电压 电流变化不要求从零调节时 可采取限流式接法 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 3 便于操作的原则 选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求 又便于调节 滑动变阻调节时应可使用大部分电阻线 否则不便于操作 选择仪器的一般步骤 1 根据实验要求设计合理的实验电路 2 根据电路选择滑动变阻器 3 选定电源 选择电压表和电流表以及所用的量程 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 3 实物图的连接 1 实物图连接的方法与步骤 画出实验电路图 分析各元件连接方式 明确电表量程 画线连接各元件 一般先从电源正极开始 到开关 再到滑动变阻器等 按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来 再将要并联的元件并联到电路中 即 先串后并 连好实物图后 再与原电路图进行对照 检查是否有误 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 2 实物图连接的注意事项 连接过程中连线不能交叉 所有连线必须连接到接线柱上 连接电表应注意量程选用正确 正 负接线柱不要接错 即电压表并联 电流表串联接入电路中 且电流从电表的正接线柱流入 负接线柱流出 开关必须能控制整个电路 即开关断开后 电路便无电流输出 电路中电压表和电流表均应指零 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 例5 有一个电阻r 其阻值大约在40 50 之间 现要进一步测量其电阻 供选择的器材如图所示 专题一 专题二 专题三 专题四 专题五 电源e 电动势12v 内阻为0 5 电压表 0 3v 0 15v 内阻约10k 电流表 0 0 6a 0 3a 内阻约1