高考物理总复习 单元知识章节考点课件41.ppt

第二课时串并联电路及电表的改装 一 串并联的特点及性质 计算电功率 无论串联 并联还是混联 总功率都等于各电阻功率之和 1 串 并联电路的电压 电流的特点是什么 2 串 并联电路的电压 电流 功率的分配随电阻的关系 串联电路电压分配与电阻成正比 并联电路电流分配与电阻成反比 串联电路功率分配与电阻成正比 并联电路功率分配与电阻成反比 例1 两只灯炮a和b 额定电压都是110v a的额定功率为60w b的额定功率为100w 为了把它们接在220v电路上都能正常发光 并要求电路中消耗的电功率最小 应采用图中的哪种接法 b 思考 四个电路中有哪些电路能使两灯都正常发光 思考 在能使两灯都正常发光的电路中 怎样比较电路消耗的功率大小 哪个电路消耗的功率最小 3 几个重要的结论 1 几个相同的电阻并联 总电阻 2 并联电路的总电阻于任一支路电阻 在某一支路电阻增大时 总电阻必 某一支路电阻减小时 总电阻必 3 并联支路增多 总电阻 支路减少 总电阻 4 理想电压表内阻可视为 相当于 理想电流表内阻可视为 相当于 恒定直流电路中 稳定时电容器可视为 r r0 n 小 增大 减小 增大 减小 电阻无穷大 断路 电阻为零 短路 断路 08年高考物理上海卷 针对练习1 某同学利用图 a 所示的电路研究灯泡l1 6v 1 5w l2 6v 10w 的发光情况 假设灯泡电阻恒定 图 b 为实物图 1 他分别将l1 l2接入图 a 中的虚线框位置 移动滑动变阻器的滑片p 当电压表示数为6v时 发现灯泡均能正常发光 在图 b 中用笔线代替导线将电路连线补充完整 1 解 补充电路连线如图示 2 接着他将l1和l2串联后接入图 a 中的虚线框位置 移动滑动变阻器的滑片p 当电压表示数为6v时 发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮 出现这种现象的原因是 l1电阻比l2电阻大得多 所以l2两端分到的电压很小 不会亮 解析 由于灯泡l2和l1额定电压相同 灯泡l2功率大得多 故rl2比rl1小得多 灯泡l2分得的电压很小 虽然有电流流过 但功率很小 不能发光 3 现有如下器材 电源e 6v 内阻不计 灯泡l1 6v 15w l2 6v 10w l3 6v 10w 单刀双掷开关s 在图 c 中设计一个机动车转向灯的控制电路 当单刀双掷开关s与1相接时 信号灯l1亮 右转向灯l2亮而左转向灯l3不亮 当单刀双掷开关s与2相接时 信号灯l1亮 左转向灯l3亮而右转向灯l2不亮 3 解 控制电路见右图 一般情况下用等势点法与分支相结合比较方便 1 凡用导线直接连接的各点的电势必相等 包括用不计电阻的电流表连接的点 2 在外电路 沿着电流方向电势降低 3 电流与电阻分支 电阻之间是并联关系 4 电流完全流过的部分为串联关系 5 不加声明的情况下 不考虑电表对电路的影响 二 对复杂电路的简化 例2 如图所示电路中 已知电阻r1 r2 r3 6 r4 r5 3 a1 a2为理想安培表 uae 24v 求 1 rae 2 a1 a2示数各是多少 针对练习2 四个电阻串联 r2 r4 接入电路后伏特表v1和v2的示数分别为15v和10v 则ab两端的电压为v 25v 思考 a1测的是谁的电流 思考 a2测的是谁的电流 补充如图所示的电路中 r1 10 r2 4 r3 6 r4 3 u 2 4v 在ab间接一只理想电压表 它的读数是 如在ab间接一只理想电流表 它的读数是 2 3a 1 8v 思考 v测的是谁的电压 思考 a测的是谁的电流 三 对非理想电表的处理 1 把电流表看作一个可以显示流过自身电流的特殊电阻 2 把电压表看作一个可以显示加在自身电压的特殊电阻 3 电压表接入电路相当与多一个并联支路电阻 4 电流表接入电路相当与多一个串联电阻 例3 如图 两个定值电阻串联后接在输出恒定电压u 12v的电源上 把一内阻不是远大于r1 r2的电压表接在r1两端 示数为8v 若把此表接在r2两端 示数为 4v 小于 针对练习3 如图所示 电源电压u不变 将电流表a1 a2分别接入电路 接成a图时 a1的示数为2a a2示数为3a 接成b图时 a1a2的示数均为4a 求电路中不接入电流表时电流 四 滑动变阻器的使用 1 滑动变阻器的两种接法 2 基本的思路 根据电路结构把变阻器作为两个电阻使用 3 变阻器参与极值问题的处理 例4 如图 r1 80k 电位r2 300k 用电器r3 200k 电压u 1000v 当电位器的滑动头上下移动时 加在r3上电压的范围是多少 解 当触头在最下面时ur3 0 当触头在最上面时 针对练习4 左图甲为分压器接法电路图 电源电动势为e 内阻不计 变阻器总电阻为r 闭合电键s后 负载电阻r两端的电压u随变阻器本身a b两点间的阻值rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线a b c d c 例5 如图所示 固定电阻为r 可变电阻为r 电流表内阻不计 a b两端电压u不变 试求 1 滑片p移到何处时 电流表的示数最大 最大值为多少 2 滑片p移到何处时 电流表的示数最小 最小值为多少 当x r或0时电流最大为u r 当x r 2或0时电流最小为 针对练习5 如皋市2008届高三一轮复习 如图所示 电源电动势e 8v 内阻不为零 电灯a标有 10v 10w 字样 电灯b标有 8v 20w 字样 滑动变阻器的总电阻为6 当滑动触头p由a端向b端滑动的过程中 不考虑电灯电阻的变化 a 电流表的示数一直增大 电压表的示数一直减小b 电流表的示数一直减小 电压表的示数一直增大c 电流表的示数先增大后减小 电压表的示数先减小后增大d 电流表的示数先减小后增大 电压表的示数先增大后减小 a 思考 当滑动变阻器的总电阻为10 结果如何 思考 当滑动变阻器的总电阻为10 p从b向a 结果如何 五 含容直流电路的分析与计算 1 首先弄清电路结构 电容器稳定时为断路 2 知晓电容器与谁并联 串联电阻相当于导线 就为谁电压 q cu 3 会分析电容器两板电势高低 有时会出现先放电再充电的情形 例6 如图所示 电容器c1 6 f c2 3 f 电阻r1 6 r2 3 当电键k断开时 a b两点间的电压uab 当k闭合时 电容器c1的电量改变了多少 设电压u 18v c1带电量减少了3 6 10 5c uab 18v 补充 已知如图 电源内阻不计 为使电容器的带电量增大 可采取以下那些方法 a 增大r1b 增大r2c 增大r3d 减小r1 bd 针对练习6 已知如图 r1 30 r2 15 r3 20 ab间电压u 6v a端为正c 2 f 为使电容器带电量达到q 2 10 6c 应将r4的阻值调节到多大 当下极板电势为1v时 当下极板电势为3v时 思考 当r4变为开关 由断开到闭合时求c带电量的变化量 六 电路故障分析题型 例7 如图 白炽灯a b不亮 但电路中只有一处断开 今用伏特表测得 uab 0 uac 6v ubc 6v ucd 0 则可知 ab灯断ba灯断cr断d电源断 c 针对练习7 如皋市2008届高三一轮复习 如图所示的电路中 灯泡a和灯泡b原来都是正常发光的 现在灯泡a突然比原来变暗了些 灯泡b比原来变亮了些 则电路中出现的故障可能是 a r3断路b r2短路c r2断路d r1 r2同时短路 c 七 与实际相联系问题 例8一中学生为即将发射的 神州七号 载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置 其原理可简化如图 拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接 该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处 在零刻度的两侧分别标上对应的正 负加速度值 当加速度方向竖直向上时电压表的示数为正 这个装置在 神州七号 载人飞船发射 运行和回收过程中 下列说法中正确的是 a 飞船在竖直减速上升的过程中 处于失重状态 电压表的示数为负b 飞船在竖直减速返回地面的过程中 处于超重状态 电压表的示数为正c 飞船在圆轨道上运行时 电压表的示数为零d 飞船在圆轨道上运行时 电压表的示数为负 abd 针对练习9 温度传感器广泛应用于室内空调 电冰箱和微波炉等家用电器中 它是利用热敏电阻的随温度变化而变化的特性工作的 在图甲中 电源的电动势e 9 0v 内电阻可忽略不计 g为灵敏电流表 内阻rg保持不变 r为热敏电阻 其电阻值与温度变化关系如图乙的r t图线所示 闭合开关s 当r的温度等于20 时 电流表示数i1 2ma 则当电流表的示数i2 3 6ma时 热敏电阻r的温度是摄氏度 120 八 电表的改装 2 电流表改装成电压表的原理 串联一个分压电阻r 1 表头的几个参数间的关系 4 电流表改装成电压表误差的分析 3 分压电阻如何求 例9 有一只电流计 已知其ig 500 a rg 100 现欲改装成量程为6v的电压表 则应该联 的电阻 由于所用电阻不准 当改装表与标准表比较时 发现当标准值为3v时 改装电压表读数为3 2v 则实际所用的电阻值偏 填 大 或 小 11900 5 电流表改装成电流表的原理 并联一个分流电阻r 6 电流表改装