浙江省桐乡市高考物理一轮复习 电路复习课件.ppt

电路复习 电流的微观意义 s l 电子在电场力作用下 匀加速运动一段时间 自由程l 与金属正离子碰撞后停止 再重新加速 欧姆定律的微观意义 电功 定义式 电流做的功量度电能与其它形式能的变化 电功率 电场力使自由电荷定向移动所做的功 描述电流做功快慢的物理量 电流所做的功与完成这些功所用时间的比值叫 定义式 焦耳定律 电功与电热 在纯电阻电路中 内 在非纯电阻电路中 内 电压按电阻正比例分配 电流按电阻反比例分配 功率按电阻正比例分配 功率按电阻反比例分配 由电流的定义 在距质子源l与4l两处各取极小段 l v 2v 在距质子源l处电流为 在距质子源径4l处电流为 图示是某电路的一部分 其中r1 5 r2 1 r3 3 i1 0 2a i2 0 1a 则电流表的读数和电流方向为a 0 2a 向左b 0 15a 向左c 0 2a 向右d 0 3a 向右 a i i1 i2 r1 r3 r2 例2 如图所示电路 四块电压表完全相同 它们的电阻均为r0 已知v1的示数为1v v2的示数为3v 若v1的接线柱上正下负 求r的阻值和v3 v4的示数 若v1的接线柱上负下正 求r的阻值和v3 v4的示数 例3 a b r 3v 4v 2v 5v 3v 4v 2v 1v a b a b r1 r2 r3 r1 b r2 r3 r3 c 由标准电路图知 a1表示数为通过r2 r3的电流 a2表示数为通过r2 r1的电流 r2 r1交换位置 两表示数不变 则r2 r1 a3表示数为通过r1 r2 r3的总电流 如图所示电路中 两个电流表a1和a2的示数分别为0 20a和0 30a 当r1和r2交换位置后 两电流表不变 各电流表内阻不计 则电流表a3的示数为 例4 r2 r3 u 由电流对电阻器做功等于电热 如图 接通电路后 电阻r1上每通过1c电量放出2j热 电阻r2上每通过1c电量放出4j的热 r1与r3消耗的电功率相等 则r1 r2 r3 r1 由r1 r3电功率相同 又 例5 闭合电路 u i 0 电动势e 短路电流i 外电阻r1 外电压u 电流i 输出功率p出 内电阻r 外电阻r2 u i图象的意义 当u e 2时 输出功率最大 p r o r r 电源输出功率 当r r时 电源输出功率最大 如图所示电路中 电源电动势e恒定 内阻r 1 定值电阻r3 5 当开关s闭合与断开时 ab段电路消耗的功率相等 则以下说法中正确的是a 电阻r1 r2可能分别为4 5 b 电阻r1 r2可能均为6 c 开关s断开时电压表的示数一定大于s闭合时的示数d 开关s断开与闭合时 电压表示数变化量大小与电流表示数变化量大小之比一定等于6 例6 本题答案 acd 将r3视为内阻的一部分 r内 6 选项a 选项b 选项c 选项d s断开 外电路电阻增大 路端电压增大 0 r1 u i p向下滑动 电阻r2接入电路值增大总外电阻增大 而r1不变 则 不变 不变 u i 0 r2 r外 不变 不变 本题答案 acd 如图所示 直线oac为一直流电源的总功率与电流i关系图线 抛物线obc为同一直流电源的内部热功率p内与电流i的关系图线 a b两点对应的横坐标为1a 则线段ab的长度表示的功率及i 2a对应的外电阻是a 2w 0 5 b 4w 2 c 2w 1 d 6w 2 例8 总功率与电流关系的函数式为 图线oac的斜率即为电动势 当i 1a时 线段ab的 长 为外电路功率 电源内部消耗的功率与电流关系式为 由图线obc的c点坐标可得 当i 2a时 外电阻由 本题答案 a 如图所示是一灯泡两端电压与通过它的电流的关系曲线 不计电流表与电源内阻 若把三个这样的灯串联后接到12v电源上 求通过各灯电流及每灯电阻 将二个这样的灯并联后与10 定值电阻串联 接在8v电源上 求通过电流表电流及各灯实际功率 例9 三灯串联 每灯电压4v 由i u图知 根据全电路欧姆定律 当外电路电阻减小时 总电流增大 根据全电路欧姆定律 当外电路电阻减小时 路端电压减小 选项abc满足 s 1时 若i 0 28a 若i 0 25a 若i 0 22a s 2时 如图所示 电源内阻不能忽略 已知r1 10 r2 8 当s置于位置1时 电流表读数为0 2a 当s置于位置2时 电流表的示数可能为a 0 28ab 0 25ac 0 22ad 0 19a 例10 含容电路分析 如图所示电路 将电动势e 1 5v 内阻r 0 5 的电源 与一粗细均匀的电阻丝相连 电阻丝的长度l 0 3m 电阻r 100 当滑动触头以v 5 10 3m s的速度向右滑动时 电流表g的读数为多少 并指出电流表正负极 已知电容器的电容c 2 f 例11 当p向右匀速滑动时 电容器放电 p 电流表读数约为 本章实验 电压表分流 电流表分压 伏安法测电阻两种电路比较 用电器的电阻远大于滑动变阻器的全值电阻时 若采用限流方式 通过用电器的最小电流仍超过额定电流或达不到工作电流 用电电路要求电压从零开始连续可调时 1 用电器的电阻比滑动变阻器的全值电阻小或差不多 2 两种电路都能满足用电器时 应选用本方式 适用条件 提供给用电器的电压取值范围在0 不计电源内阻 电路效率较高 损失在变阻器上的功率较小 电路简单 特点 控制提供给用电电路的电压 控制通过用电电路的电流 变阻器的作用 电路 分压 限流 接入电路方式 滑动变阻器的限流电路与分压电路 滑动变阻器作限流器 原理 安培表外接 电路图与实物连接图 直接测量量 电阻丝接入电路部分长度l 电阻丝直径d 电阻丝两端电压u 通过电阻丝电流i 刻度尺 千分尺 电压表 电流表 直接测量量计算电阻率的公式 测定金属的电阻率 实验要点 滑动变阻器接分压式 要求从0开始多组数据 原理 安培表外接 灯泡电阻几欧 电路图与实物连接图 直接测量量 小灯泡两端电压u 通过小灯泡电流i 电压表 电流表 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验要点 数据处理 在u i坐标中描点用光滑曲线拟合 电阻的测量 利用分流与分压规律扩大电流表的量程 表头 内阻rg 满偏电流ig 满偏电压ug 扩大电压量程 要扩大量程到u 须给表头串联一个分压电阻r 扩大电流量程 要扩大量程到i 须给表头并联一个分流电阻r 用 半偏法 测量电流表的内电阻 实验电路 实验操作 系统误差分析 减小系统误差措施 电源电动势尽可能大 rg 实验电路 v r0 b a s r 实验操作 用 半偏法 测量电压表的内电阻 rv 系统误差分析 减小系统误差措施 r0 r r0 0 s 接负载电阻r 滑动变阻器做分压器 u 等效电源电动势 等效电源内电阻 考虑稳压r小为好 考虑热损r大为好 考虑调节方便r小为好 原理 器材 测定电源的电动势与内电阻 实验要点 改变外电阻 测出电源路端电压与通过电源的电流 电流表电压表滑动变阻器 电路 改变外电阻 测出外电阻与通过电源的电流 电流表变阻箱 改变外电阻 测出外电阻与路端电压 电压表变阻箱 数据处理 示例 示例 i测 i i短 r u测 误差原因分析 测 r测 r ra r 测量值 测 r测与真值 r关系 测量电路 安培表内接法 安培表外接法 方法 ra rv rv ra 伏安法测电源电动势与内电阻的两种电路比较 u i短 r u测 i测 某研究性学习小组利用图示电路测量电池电动势e和内电阻r 根据实验数据绘出如图所示的r i 1图线 其中r为电阻箱读数 i为电流表读数 由此可得到e v r 例11 这是用电流表与电阻箱测电源电动势与内电阻 斜率 截距 1 9 5 3 5 s r e 某同学设计了一个如图所示的实验电路来测量电源的电动势和内电阻 使用的器材为 待测干电池组 电动势约3v 电流表 量程0 6a 内阻小于1 电阻箱 99 99 滑动变阻器 0 10 单刀单掷开关 单刀双掷开关各一个及导线若干 考虑到干电池内阻较小 电流表的内阻不能忽略 该同学按图连线 通过开关控制电路 测得电流表内阻约0 20 试分析误差产生的原因 简要写出利用电路测电源电动势和内阻的实验步骤 测电流表内阻用了半偏法 误差原因 电流表满偏时 滑动变阻器阻值约5 并联r后电路总电流变大较显著 用电流表与电阻箱测量电源电动势与内电阻 步骤 单刀双掷开关掷d 切断开关k 作出 改变电阻箱阻值 读取若干组电流表示数i及电阻箱取值r 图线 由图线得斜率k和纵截距b 求出 例12 返回 ig g r r0 0 0 r内 2r内 欧姆表工作原理 某欧姆表表盘电阻刻度值是按内接电池电动势1 5v标度的 表头的满度电流i 10ma 当电动势下降至1 2v时测得某电阻的阻值是350 则这个电阻的实际值是 例13 欧姆表内阻为 0 150 表盘刻度指350 通过表头的电流应为 当电源只有1 2v时 实际电阻由 350 利用下述器材 将电流计改装成欧姆表 量程250 a 内阻500 的电流计一只 0 5k 滑动变阻器一只 3 5k 定值电阻一只 1 5v电池一节 内阻不计 红 黑表笔各一支 导线若干 画出改装后的欧姆表电路图 并标明电池正 负极 电流表正 负接线柱和红 黑表笔 要使指针指欧姆表的零位置 两表笔应 滑动变阻器应调至 k 把两表笔分别与待测电阻两端相连 表针在电流计表盘的150 a处 则待测电阻的阻值是 k 例14 解答 画出改装后的欧姆表电路如图 要使指针指欧姆表的零位置 两表笔应短接 滑动变阻器r由 读题 原理 讨论 顺向欧姆表 ig 0 0 如图所示是应变式加速度计原理图 支架ab固定在待测系统上 滑块穿在ab之间的光滑水平杆上 并用轻弹簧连接在a端 其下有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动 随着系统沿水平方向做变速运动 滑块相对支架将发生位移 并通过电路转换成电信号从电压表输出 已知电压表量程为8v 滑块质量m 0 1kg 弹簧劲度系数k 20n m 电源电动势e 10v 内阻不计 滑动变阻器总电阻r 40 有效总长度l 8cm 当待测系统静止时 滑动触头位于变阻器r的中点 取a b方向为正方向 确定该加速度计测量加速度的范围 为保证电压表能正常使用 电阻r0至少为多大 根据r0的最小值 写出待测系统沿a b方向做变速运动时 电压表输出电压uv与加速度a的关系式 根据r0的最小值 将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度 将对应的加速度值填入电压表盘的小圆内 例15 解答 弹簧的最大形变量为4cm 故可测最大加速度 当p在电阻r最左端时 v表示数最大 则 代入数据得 建立如图所示坐标 e b r s a r0 8 4 0 4 8 读题 某学生用力电转换器测量一物体的质量 该转换器的输出电压正比于受压面的压力 比例系数为k 如图示 测量时先调节输入端的电压 使转换器空载时的输出电压为零 而后在其受压面上放一物体 即可测得与物体的质量成正比的输出电压 现有器材 力电转换器 质量为m0的砝码 电压表 滑动变阻器 蓄电池各一个 开关 导线待测物体 可置于力电转换器受压面 完成对物体质量的测量 该同学设计了下列甲 乙两个电路 为使力电转换器输入电压可调且调节范围尽量大 应选电路 根据选用的电路 将实物连线成测量电路 该同学测量步骤为 调节滑动变阻器 使力电转换器输出电压为0 将砝码放在力电转换器上 记下输出电压u0 将待测物体放在力电转换器上 记下输出电压u1 写出比例系数k和待测物体质量的表达式 例16 输入 输出 受压面 甲 乙 续解 甲 读题 如图所示是一种测定风作用力的仪器原理图 p为金属球 悬挂在一细