恒定电流复习与巩固基础.doc

恒定电流复习与巩固（基础）一、目标与策略 明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！学习目标：l 识别常见的电路元件，初步了解它们在电路中的作用。l 初步了解多用电表的原理学会使用多用电表。l 知道决定导线电阻的因素，知道电阻定律。l 知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路的欧姆定律。l 学习掌握测量电源的电动势和内阻方法。l 知道焦耳定律，了解焦耳定律在生产、生活中的应用。l 初步了解门电路的基本作用。初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。l 初步了解集成电路的作用。重点难点：l 掌握电流、电阻、电功、电热、电功率等基本概念。l 掌握闭合电路欧姆定律，并能应用其解决有关问题。l 掌握路端电压和外电路电阻的关系，掌握讨论电路结构变化题的一般方法；掌握闭合电路的 U-I 图象。l 掌握电流表、电压表的改装原理，掌握伏安法测电阻的两种接法，并能够分析测量误差。l 掌握滑动变阻器的两种用法。学习策略：l 要注重基础知识的复习，理解和体会各知识点间的内在联系，建立知识结构，形成知识网络，逐步体会各知识点的地位、作用、分清主次，理解理论的实质，这是提高能力的基础。二、学习与应用“凡事预则立，不预则废”。科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性。我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记。知识回顾复习构建知识结构和网络，能从整体上把握学习内容，找出各部分知识之间的关联，加深对它们内在联系的认识。相关内容请学习网校资源ID：#26471#397841知识要点预习和课堂学习认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听课学习。请在虚线部分填写预习内容，在实线部分填写课堂学习内容。课堂笔记或者其它补充填在右栏。详细内容请学习网校资源ID：#26472#397841要点一、电路涉及的物理概念电流：定义式 ，微观表达式 电压：定义式 ，导体两端 ，是产生电流的必要条件之一电阻：定义式 ，决定式 （电阻定律）电动势： ，维持电路两端的电压 意义：反映电源把其它形式的能转化为 能的本领量值：电源路时的路端电压单位：伏（V）电功：纯电阻电路中电功率：纯电阻电路中 电热：由焦耳定律计算 ，在纯电阻电路中电热Q 电功W。电源的总功率：电源的输出功率：电源的消耗功率：关系：效率：闭合电路中的功率逻辑关系：输入端全为“1”时，输出端才为“ ”符号：1ABY&ABY“与”门：“或”门：逻辑关系：输入端只要有“1”，输出端就是“ ”符号：逻辑关系：输入端为“1”输出端一定为“ ” 输入端为“0”输出端一定为“ ”“非”门：符号：1AY逻辑电路要点二、电路的特点电流 电压 ，且 电阻 功率 ，且 串联电流 ，且 电压 电阻 功率 ，且 并联要点三、基本规律部分电路欧姆定律公式： 元件：IUO元件：IUO伏安特性曲线电阻定律探究方案实验（控制变量法）逻辑推理法I=（运用于纯电阻电路）E=（运用于任何闭合电路）闭合电路欧姆定律焦耳定律： ，适用于电流通过任何用电器发热的计算。要点四、电路实验限流式分压式滑动变阻器接法电流表内接法：电流表外接法：伏安法测电阻描绘灯泡的伏安特性曲线测定金属的电阻率测定电源的电动势和内阻多用电表的使用要点五、需要注意的问题1电流的计算其难点在于对于任取的一个截面计算在一段时间内通过该截面的电量，其技巧在于一段时间的选取。如一个做匀速圆周运动的电荷对应的等效环形电流的计算，取最好确定通过某截面的电量。2对闭合电路中能量转化所涉及的诸多概念的理解例如电源非静电力做的功，表示时间内_转化为_的多少。是电源的总功率，表示在一个具体电路中电源将_快慢。则表示电场力做功将电能转化为其它形式能的快慢。 3在焦耳热的计算中不能随意地用在焦耳热的计算中不能随意地用，只有保证焦耳定律的形式不变，才能用于任何电路中电热的计算。如果将写成，只能用于纯电阻电路电热的计算。 4闭合电路欧姆定律与其它关系的区别必须引起注意例如仅适用于纯电阻电路，而则适用于任何电路。是能的转化和守恒定律在电路中的必然结果，所以它具有更广泛的适用性。 5电路的简化是电路计算的关键环节除了电路整形，等势点合并分离外，电表的理想化、电表的等效、电容电路的处理必须理解和掌握。 6对电路进行动态分析是电路知识的综合运用必须熟练地掌握动态分析的顺序，理解各电路量变化的原因。 7电源的输出功率存在极值当时，可以将视为等效电源内阻以便解决更广泛一些的问题。应当明确，电源输出的功率最大，并非电源功率最大，也并非电源的效率最高。 8伏安法测电阻时电流表内外接法的判断不可片面要在比较与、的关系后得出结论，不可只做与的比较后就决定电流表的接法。 9滑动变阻器的限流式和分压式接法各有妙用弄清它们各自接法的特点和区别选择使用。 10测定电源电动势和内阻的多种方法 主要仪器 原理 电路图 误差分析 电压表电流表变阻器 电动势和内阻均偏小 电压表变阻箱 电动势和内阻均偏小 电流表变阻箱 电动势无偏差，内阻偏大 一只电压表（粗测） （） 电动势偏小 两只电压表 无误差 11用电流表和电压表测定电源电动势和内阻的误差分析（1）偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作图象时描点不很准确。（2）系统误差：来源于电压表的分流作用。导致电流表示数比干路电流略小。中是通过电源的电流，而本实验用图甲所示的电路是存在系统误差的，这是由于电压表分流，使电流表示数小于电池的输出电流。因为，而，越大，越大：趋于零时，也趋于零。所以它们的关系可用图乙表示，测量图线为，真实图线为 由图线可看出和的测量值都小于真实值。，.要点诠释：外电路短路时，电流表的示数等于干路电流的真实值，所以图乙中、两图线交于短路电流处。当路端电压为时，由于电流表示数小于干路电流，所以、两图线出现了图示的差异。（3）伏安法测、还可接成如图所示实验线路。由于电流表的分压作用，因为，为电流表的内阻，这样在图线上对应每一个应加上一修正值，由于很小，所以在很小时，趋于零，增大，也增大，理论与测量值的差异如图丁所示。 由图可知：，（内阻测量误差非常大）。要点诠释：一般电源的内阻都较小，与电流表的内阻相差不大，而电压表的内阻远大于内阻，也远大于测量电路中的外电阻，所以为减小误差，我们采用如图甲所示的电路，而不采用如图丙所示的电路。 12伏安法测电阻的两种接法的选择为减小伏安法测电阻的系统误差，应对电流表外接法和内接法作出选择，其方法是：（1）阻值比较法：先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表内阻进行比较，若，宜采用电流表外接法；若，宜采用电流表内接法。（2）临界值计算法：当内外接法相对误差相等时，有，所以为临界值。当（即为大电阻）用内接法；当（即为小电阻）用外接法；，内、外接法均可。如与间不是关系，则可用：当时，用电流表外接法；当时，用电流表内接法。（3）实验试探法：按图接好电路，让电压表一根接线先后与处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化（电流表的分压作用明显），而电流表的示数变化不大（电压表分流作用不大），则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表的内接法。经典例题自主学习认真分析、解答下列例题，尝试总结提升各类型题目的规律和技巧，然后完成举一反三，以做到融会贯通。无星号题目要求同学们必须掌握，为基础题型，一个星号的题目综合性稍强。更多精彩和分析请学习网校资源ID：#26478#397841类型一：直流电路的功率计算例1一直流电动机线圈的内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为时，电流为松开转轴，在线圈两端加电压为时，电流为，电动机正常工作求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？【思路点拨】正确识别纯电阻电路和非电阻电路，注意“使其不能转动”时和“正常工作时”的根本区别。总结升华： 。举一反三【变式1】如图所示中的滑动变阻器的总电阻，负载电阻，间的电压为，且保持不变，先断开电键，移动触片，使电压表读数为，然后闭合，则通过的电流强度是？ 类型二：直流电路中的极值问题极值问题在物理习题中经常出现，处理这类问题的常见方法是：先找出物理量间的函数关系，再利用数学知识求极值在处理直流电路中的极值问题时，应先分析电路结构，并画出等效电路，写出含有变量的等效电阻或电流、电压、功率的表达式。然后求极值例2如图所示电路中，电阻，电源电动势，内阻求： （1）当电流表示数为时，变阻箱的阻值多大？（2）当阻值多大时，它消耗的电功率最大？（3）当阻值多大时，电源的输出功率最大？总结升华： 。类型三：含电容电路问题电容器是一个储存电能的元件在直流电路中，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，在电容器处的电路可看做是断路，简化电路时可去掉它简化后若要求电容器所带的电荷量时，可在相应的位置补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无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压 （2）当电容器和电阻并联后接人电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等（3）电路中的电流、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，电容器将通过与它并联的电路放电例3（2016 江西二模）在如图所示的电路中，电表均为理想电表，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论结论正确的是（）A灯泡L变亮 B电压表读数变大 C电容器C上电荷量减少 D电流表读数变小举一反三【变式】在如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻不计。，电容，电容器上极板的带电量为（ ） A BC D 类型四：电路故障问题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 2故障的分析方法 这类题目要从已知条件出发，进行严密地推理，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 （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例4（2015 吉安县校级模拟）某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（ ） A短路 B短路 C断开 D断开总结升华： 。举一反三【变式】两地间铺有通讯电缆，长为，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线间接了一个电阻，检查人员经过下面的测量可以确定损坏的位置：（1）令端的双线断开，在处测出两端间的电阻；（2）令端的双线断开，在处测出双线两端间的电阻 （3）在端的双线间加一已知电压，在端用内阻很大的电压表测出两线间的电压。试由以上测量结果确定损坏处离的距离。 类型五：电阻定律的应用关于电路中电流表、电压表的处理技巧1电表可看做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做无穷大，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（看做断路），凡电流表处用导线替代（看做短路）；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2电表不能看做理想电表时的处理技巧在这种场合下，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 V2V1如图所示，电压表 的内阻， 的内阻，滑动变阻器的总电阻，路端电压，当开关断开时，两电压表就相当于两只阻值分别为和的电阻串联后接在电路上，由串联分压规律可知，这时两电压表两端的电压，即其示数分别为和例5如图所示，已知电源电动势，内阻，滑动变阻器总电阻，滑动触头距两端距离之比，求各电表的读数 【思路点拨】电路中电表较多，不易看清各元件间的串、并联关系，先将各电表除去（理想电流表内阻可看做零，理想电压表内阻可看做无穷大）。分别画出两种状态下的电路图，再根据闭合电路欧姆定律（注意串并联关系）进行计算。 总结升华： 。举一反三【变式】在如图所示的电路中，滑动变阻器的滑片从端向端滑动过程中，安培表的读数（ ）（安培表内阻不计，电源内阻小于滑动变阻器总阻值） A从小变到大 B从大变到小 C先变小再变大 D先变大再变小类型六：测量电路的电路设计、仪器选择和实物图连接例6一阻值约为的电阻，欲用伏安法较准确地测出它的阻值，备选器材有： A电源（，） B电源（，） C电压表（量程，内阻） D电压表（量程，内阻） E电流表（量程，内阻） F电流表（量程，内阻） G滑动变阻器（阻值） H开关一只，导线若干 （1）从上面器材中选出合适的器材_（用字母表示） （2）画出实验电路图总结升华： 。举一反三【变式】如图 ()所示电路中，不计电表内阻的影响，改变滑线变阻器的滑片位置，测得电压表和。随电流表的示数变化的两条实验图线如图()所示，关于这两条实验图线（ ）A图线的延长线不一