高三物理二輪練習(xí)教學(xué)案恒定電流二

1、2019高三物理二輪練習(xí)教學(xué)案恒定電流二 要點(diǎn)精析 計(jì)算電流常見(jiàn)的三種模型：1一種電荷定向移動(dòng)這是計(jì)算電流最簡(jiǎn)單的一種模型，用宏觀(guān)運(yùn)動(dòng)來(lái)比，相當(dāng)于一支隊(duì)伍定向前進(jìn)，這種模型直接用進(jìn)行求解。2一個(gè)電荷做高速圓周運(yùn)動(dòng)（環(huán)型電流）對(duì)這種模型關(guān)鍵是理解“間斷和連續(xù)”之間的轉(zhuǎn)化電荷運(yùn)動(dòng)時(shí)有兩個(gè)特點(diǎn)：一是循環(huán)性，二是高速性，正是這兩個(gè)特性使問(wèn)題從“間斷”向“連續(xù)”轉(zhuǎn)化，這種模型可用 來(lái)求。（T為運(yùn)動(dòng)的周期）如：一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其效果相當(dāng)于一環(huán)形電流，求此環(huán)形電流。解析：由 知 3兩種電荷的定向移動(dòng)這種類(lèi)型的特點(diǎn)是：正、負(fù)電荷移動(dòng)方向相反，但形成電

2、流同向，如時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面的正電荷量為q1，反方向通過(guò)的負(fù)電荷量為q2，則有 。如：在10 s內(nèi)通過(guò)電解槽某一橫截面向右遷移的正離子所帶的電荷量為2 C，向左遷移的負(fù)離子所帶的電荷量為3 C。那么電解槽中電流的大小應(yīng)為多少？解析： 等效法處理稍復(fù)雜的混聯(lián)電路：1電路化簡(jiǎn)原則：無(wú)電流的支路化簡(jiǎn)時(shí)可去除；等電勢(shì)的各點(diǎn)化簡(jiǎn)時(shí)可合并；理想導(dǎo)線(xiàn)可任意長(zhǎng)短；理想電流表可認(rèn)為短路，理想電壓表可認(rèn)為斷路；電壓穩(wěn)定時(shí)電容器認(rèn)為斷路。2常用等效化簡(jiǎn)方法：電流分支法：a. 先將各結(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)上；b. 判定各支路元件的電流方向（若電路原無(wú)電流，可假設(shè)在總電路兩端加上電壓后判斷）；c. 按電流流向，自左到右將

3、各元件、結(jié)點(diǎn)、分支逐一畫(huà)出；d. 將畫(huà)出的等效圖加工整理。等勢(shì)點(diǎn)排列法：a. 將各結(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)出；b. 判定各結(jié)點(diǎn)電勢(shì)的高低（若原電路未加電壓，可先假設(shè)加上電壓）；c. 將各結(jié)點(diǎn)電勢(shì)高低自左到右排列，再將各結(jié)點(diǎn)之間支路畫(huà)出；d. 將畫(huà)出的等效圖加工整理。注意：若能將以上兩種方法結(jié)合使用，效果更好。例：如下圖的電路進(jìn)行等效變換（S未接通）。 解析：假設(shè)電流從A流入，R1是干路。第1支路從C經(jīng)過(guò)R3到B，第2支路從C經(jīng)R2到B，第3支路從C經(jīng)R4和R5到B。這3條支路并聯(lián)再與R1串聯(lián)，變換成如下圖的電路： 在變換過(guò)程中，我們可用切斷電路的方法認(rèn)識(shí)串并聯(lián)關(guān)系：若切斷R1，整個(gè)電路不通，說(shuō)明它在干路上

4、；若切斷R4，則R5隨之不通，而其它電路仍是通的，說(shuō)明R4和R5是串聯(lián)，而R2、R3是并聯(lián)的。 動(dòng)態(tài)直流電路的分析方法：1動(dòng)態(tài)直流電路的一般步驟是：確定電路的外電阻R如何變化：說(shuō)明：a. 當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大（或減小時(shí)）電路的總電阻一定增大（或減?。?；b. 若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，總電阻增大；若電鍵的通斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，總電阻減??；c. 在下圖所示分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可以視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段與用電器并聯(lián)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)并聯(lián)段），另一段與并聯(lián)部分相串聯(lián)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)串聯(lián)段）， 設(shè)滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，燈泡的電阻為RL，與燈泡并聯(lián)的那一段電阻為RB，則總電阻RZ為： 由上式可

5、以看出，當(dāng)RB減小時(shí)，RZ增大；當(dāng)RB增大時(shí)，RZ減小。由此可以得出結(jié)論：分壓器總電阻的變化情況，與并聯(lián)段電阻的變化情況相反，與串聯(lián)段電阻的變化情況相同。d. 在圖所示電路中，滑動(dòng)變阻器可以視為由上下兩段電阻構(gòu)成，其中上段與下段并聯(lián)，并聯(lián)支路電阻之和為常數(shù)： 設(shè)滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，上段的電阻為Rb，下段電阻為Ra，此段電路總電阻RZ為： ，且RaRbR，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知 ，當(dāng)RaRb時(shí)取等號(hào)，即滑動(dòng)端由a滑向b，電路的總電阻先變大后變小，不是單調(diào)變化，這點(diǎn)需要特別注意。請(qǐng)同學(xué)們自己分析如下圖電路隨滑動(dòng)端的滑動(dòng)電阻的變化情況：已知：R1=R3=4，R2=8 提示：此電路由兩條支路并聯(lián)，且兩條支

6、路電阻之和為定值。當(dāng)滑動(dòng)端滑動(dòng)到B端時(shí)，此時(shí)此并聯(lián)電路的兩支路電阻相等（R1R3=R2=8），電路有最大電阻 ；當(dāng)滑動(dòng)端滑動(dòng)到A端時(shí)，此時(shí)此并聯(lián)電路的兩支路電阻相差最多，電路有最小電阻 。根據(jù)閉合電路歐姆定律，確定電路的總電流如何變化；由U內(nèi)Ir，確定電源的內(nèi)電壓如何變化；由U外EU內(nèi)，確定電源的外電壓（路端電壓）如何變化；由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化；確定支路兩端的電壓如何變化以及通過(guò)各支路的電流如何變化。2熟記以下兩個(gè)結(jié)論：任一電阻R阻值增大，必引起該電阻中電流I的減小和該電阻兩端電壓U的增大，即 任一電阻R阻值增大，必將引起與之并聯(lián)的支路中電流I并的增大和與之

7、串聯(lián)的各電阻電壓U串的減小，即 參見(jiàn)例題1、3 電路故障的分析方法：電路故障一般是短路或斷路，常見(jiàn)的情況有導(dǎo)線(xiàn)斷芯、燈泡斷絲、燈座短路、電阻器內(nèi)部斷路、接觸不良等現(xiàn)象，檢查故障的基本方法有兩種：1儀表檢測(cè)法電壓表是由靈敏電流計(jì)G和分壓電阻R串聯(lián)組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖： 用電壓表檢測(cè)如果電壓表示數(shù)為0，說(shuō)明電壓表上無(wú)電流通過(guò)，可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)段內(nèi)有短路；如果電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表上有電流通過(guò)，則在并聯(lián)段之外無(wú)斷路，或并聯(lián)段內(nèi)無(wú)短路。如下圖，合上開(kāi)關(guān)S，若電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電路中有電流通過(guò)電壓表，電路為通路（電壓表作為一個(gè)高電阻把開(kāi)關(guān)和電源接通了），則開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線(xiàn)不斷路，燈L斷路即

8、故障所在。 2假設(shè)法：已知電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生在何處時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分；然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用電流定律來(lái)進(jìn)行正向推理，推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路；直到找出發(fā)生故障的全部可能為止，亦稱(chēng)排除法。參見(jiàn)例題2、3 含容電路的分析與計(jì)算方法：在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電路里有充、放電電流。一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大（只考慮電容器是理想的不漏電的情況）的元件，在電容器處電路可看作是斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它，簡(jiǎn)化后若要求電容器所帶電量時(shí)，可接在

9、相應(yīng)的位置上。分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：1電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無(wú)電流通過(guò)，所以在此支路中的電阻上無(wú)電壓降，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓；2當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等；3電路的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充（放）電。如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電。參見(jiàn)例題4滑動(dòng)變阻器兩種接法的選擇方法：1滑動(dòng)變阻器的兩種接法： 滑動(dòng)變阻器有兩種基本連接方法：限流式接法和分壓式接法。下表是對(duì)兩種連接方式的比較：接法電路圖特點(diǎn)適用條件限流式接法1用電器R0與滑

10、動(dòng)變阻器R的部分電阻串聯(lián)，另一部分不起作用2R0上電壓調(diào)節(jié)范圍為： R0與R的阻值差不多，或RR0，且不要求R0上電壓能調(diào)至零分壓式接法1用電器R0與滑動(dòng)變阻器的部分電阻并聯(lián)后再與另一部分串聯(lián)2R0上電壓調(diào)節(jié)范圍為：0E1要求電壓調(diào)節(jié)能從0開(kāi)始增大2R比R0小，一般取RR0/22滑動(dòng)變阻器兩種接法的選擇方法：通常變阻器以限流接法為主，但在以下三種情況下，必須選擇分壓連接方式：（1）題目所提供的實(shí)驗(yàn)儀器、電表量程或電阻的最大允許電流不夠；（2）變阻器電阻遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻阻值；（3）要求回路中某部分電路的電壓從零開(kāi)始連續(xù)變化。 伏安法測(cè)電阻兩種接法的選擇方法：為減小伏安法測(cè)電阻

11、的系統(tǒng)誤差，應(yīng)對(duì)電流表外接法和內(nèi)接法作出選擇，其方法是：1阻值比較法：先將待測(cè)電阻的粗略值和電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若Rx<<RV，宜采用電流表外接法；若Rx>>RA，宜采用電流表內(nèi)接法。2臨界值計(jì)算法：當(dāng)內(nèi)外接法相對(duì)誤差相等時(shí)，有 ，所以 （RARV）為臨界值。 當(dāng) （即Rx為大電阻）用內(nèi)接法； 當(dāng) （即Rx為小電阻）用外接法； ，內(nèi)、外接法均可。 如RA與RV間不是RARV關(guān)系，則可用： 當(dāng) 時(shí)，用電流表外接法； 當(dāng) 時(shí)，用電流表內(nèi)接法。3實(shí)驗(yàn)試探法：按如圖接好電路：讓電壓表一根接線(xiàn)P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化（電流表的分壓作用明顯），

12、而電流表的示數(shù)變化不大（電壓表分流作用不大），則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表的內(nèi)接法。參見(jiàn)例題5、6、7 黑盒問(wèn)題：1純電阻黑盒解答思路將電阻為零的兩接線(xiàn)柱短接；根據(jù)題給測(cè)試結(jié)果，分析計(jì)算各接線(xiàn)柱之間的電阻分配，并畫(huà)出電阻數(shù)目最多的兩接線(xiàn)柱之間的部分電路；畫(huà)出電路的剩余部分。2閉合電路黑盒解答思路將電勢(shì)差為零的兩接線(xiàn)柱短接；在電勢(shì)差最大的兩接線(xiàn)柱間畫(huà)電源；根據(jù)題給測(cè)試結(jié)果，分析計(jì)算各接線(xiàn)柱之間的電阻分配，并將電阻接在各接線(xiàn)柱之間。例：一個(gè)盒子內(nèi)有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻不計(jì)的電源和三個(gè)阻值相等的電阻組成的電路，盒外有四個(gè)接線(xiàn)柱，如下圖。

13、用電壓表測(cè)量電壓得到U123V，U132V，U34=1 V，U24=0，試畫(huà)出盒內(nèi)電路圖。解析：由于不考慮電源內(nèi)阻，U123V，1、2間接電源；由U24= 0V，2、4間用導(dǎo)線(xiàn)連接；因?yàn)閁132V，U34=1V，1、3間與2、4間電壓比為2：1，所以電阻比為2：1。電路如圖（a）、（b）所示： 精題精講例題1. 在如下圖的電路中R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U.當(dāng)R5的滑動(dòng)觸點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)：（ ）A. I變大，U變小B. I變大，U變大C. I變小，U變大 D. I變小，U變小解析：當(dāng)滑動(dòng)頭向a移動(dòng)時(shí)，

14、R5的阻值變小，使R2、R4、R5的總阻值R并變小，從而引起總的外阻R變小。由 知I總變大，由U=EI總r得U變小，因U=U1+U3+U并I總R1+I總R3+U并得到U并變小，所以電流表A的數(shù)值變小。答案：D點(diǎn)評(píng)：在討論電路中電組發(fā)生變化后引起電流、電壓發(fā)生變化的問(wèn)題時(shí)，應(yīng)根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)，由局部到整體的思路，得到總電流的變化情況，然后再由局部分析出電壓和支路電流的變化情況。拓展1：在如下圖電路中，R2、R3是定值電阻，R1是滑動(dòng)變阻器，當(dāng)R1的滑鍵P向右滑動(dòng)時(shí)，各個(gè)電表的示數(shù)怎樣變化？解析:當(dāng)R1的滑鍵P向右滑動(dòng)時(shí)，由R1和R2組成的分壓器的串聯(lián)電阻減小，所以電路的總電阻減?。桓鶕?jù) 可知干路中

15、的電流增大，電流表A的示數(shù)增大，再根據(jù)UEIr，可知路端電壓減小，電壓表V的示數(shù)減?。灰?yàn)镽3為定值電阻，當(dāng)干路中電流增大時(shí)，其兩端電壓隨之增大，所以電壓表V3的示數(shù)增加；根據(jù)U1UU3，因U減小，U3增大，所以U1減小，電壓表V1的示數(shù)減小；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑鍵向右滑動(dòng)時(shí)，R1的左段電阻RL與R2并聯(lián)部分的電阻增大，且干路中的電流增大，根據(jù)部分電路歐姆定律，可知電壓表V2的示數(shù)增大；由于R2為定值電阻，且U2增大，根據(jù)部分電路歐姆定律，可知電流表A2示數(shù)增大；根據(jù)并聯(lián)分流原理，通過(guò)電流表A1的電流: 在上式中，分子為恒量，分母為關(guān)于R左的二次函數(shù)，且二次項(xiàng)的系數(shù)小于零，分母有極大值，由此可見(jiàn)，

16、電流表A1的示數(shù)先減小后增大。答案：電壓表V1示數(shù)變??；V2的示數(shù)增大；V3的示數(shù)增大；V的示數(shù)減??；電流表A2示數(shù)增大；A1示數(shù)先減小后增大。拓展2：如下圖電路，電源內(nèi)阻不能忽略，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭從a端滑到b端過(guò)程中，求A、V的示數(shù)如何變化？解析：設(shè)變阻器R的滑動(dòng)觸頭為P，在外電路中RaP與RbP并聯(lián)再與R0串聯(lián)，滑動(dòng)頭P由a滑到b的過(guò)程中，電路總電阻先增大后減小，總電流先減小后增大，內(nèi)電壓U'先減小后增大，外電壓U先增大后減小，V示數(shù)先增大后減小。當(dāng)P由a滑至中點(diǎn)， ，而 故 ，即A的示數(shù)減?。划?dāng)P由中點(diǎn)滑至b時(shí)， ，而 故 ，即A的示數(shù)減小。例題

17、2. 如下圖是某同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖，A、B燈都不亮，他采用以下兩種方法進(jìn)行故障檢查：應(yīng)用多用電表的直流電壓進(jìn)行檢查，那么選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)置于什么檔？A. 2.5V； B. 10V；C. 50V；D. 250V。該同學(xué)測(cè)試結(jié)果如表1所示，在測(cè)試a、b間直流電壓時(shí)，紅表筆應(yīng)接觸（填“a”或“b”）。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，可以判定的故障是：（ ）A燈A短路；B. 燈B短路；C. c、d段斷路；D. d、f段斷路。將電鍵斷開(kāi)，再選擇多用電表的歐姆檔測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如表2所示那么進(jìn)一步檢查出的故障是：（ ）A. 燈A斷路；B. 燈B斷路；C. 燈A、B斷路； D. d、e段斷路。解析：4節(jié)干電池的總電動(dòng)勢(shì)為6V，考慮

18、安全性和準(zhǔn)確性，電壓表量程選10V；用多用表直流電壓檔測(cè)電壓時(shí)，紅表筆應(yīng)接正極，即a端；分析表1：a、b間有示數(shù)，說(shuō)明電源正常；d、f間電壓有示數(shù)，說(shuō)明B燈不短路，c、b間電壓有示數(shù)，說(shuō)明c、b間有斷路；c、d間電壓無(wú)示數(shù)，說(shuō)明c、d間斷路；d、f間電壓有示數(shù)，說(shuō)明d、f間斷路，故D對(duì)。用歐姆表測(cè)量，測(cè)試c、d點(diǎn)，表針不指，說(shuō)明A燈不斷路，故A選項(xiàng)錯(cuò)；測(cè)試e、f點(diǎn)，表針不指，說(shuō)明B燈不斷路，故B、C選項(xiàng)錯(cuò)；測(cè)試d、e點(diǎn)，表針指，說(shuō)明d、e段斷路，故D正確。答案：B，a，DD點(diǎn)評(píng)：此題的測(cè)試步驟和相應(yīng)的判斷方法可以作為判斷電路故障問(wèn)題的基本步驟和方法。例題3. 如下圖的電路中，閉合電鍵，燈L1、

19、L2正常發(fā)光。由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小。根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是：（ ）A. R1斷路 B. R2斷路 C. R3短路 D. R4短路解析：等效電路如下圖：若R1斷路，總外電阻變大，總電流減小，路端電壓變大，Ll兩端電壓變大，L1變亮；ab部分電路結(jié)構(gòu)沒(méi)變，電流仍按原比例分配，總電流減小，通過(guò)L2、電流表的電流都減小，故A選項(xiàng)正確；若R2斷路，總外電阻變大，總電流減小，ac部分電路結(jié)構(gòu)沒(méi)變，電流仍按原比例分配，R1、L1中電流都減小，與題意相矛盾，故B選項(xiàng)錯(cuò)；若R3短路或R4短路，總外電阻減小，總電流增大，A中電流變大，與題意相矛盾，故C、D選項(xiàng)錯(cuò)。

20、正確選項(xiàng)只有A。答案：A點(diǎn)評(píng)：當(dāng)原電路圖中各元件的連接情況不清晰時(shí)，可作出等效電路圖，以便順利求解。例題4. 如圖，電源的電動(dòng)勢(shì)為E=18 V，內(nèi)阻r=1.0，電阻R25.0，R36.0。平行金屬板水平放置，兩板間距d=2cm，當(dāng)可變電阻R1的滑動(dòng)觸頭移至R1的中點(diǎn)時(shí)，電源的路端電壓是16 V，一個(gè)帶電荷量q8.0×109C的油滴正好平衡于兩板之間。（g取10 m/s2）求：（1）R1的總阻值；（2）油滴的質(zhì)量；（3）移動(dòng)R1的滑動(dòng)頭P，油滴可獲得向下的最大加速度。解析：（1）電路中總電流為 R2兩端的電壓為 R1、R3并聯(lián)部分的電壓為 通過(guò)R3的電流為 則通過(guò)R1的電流為 則R1接

21、入電路中的電阻為 則可變電阻的總阻值為 （2）電容器并聯(lián)在R2兩端，則電容器兩端的電壓為UCU210V 根據(jù)平衡條件得 油滴質(zhì)量為 （3）為使油滴獲得向下的加速度，需把R1的滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)，以減小電容器兩端的電壓從而減小電場(chǎng)力。為使向下的加速度最大，則應(yīng)使R1的滑動(dòng)觸頭移動(dòng)到R1的最上端，此時(shí)R1、R3的并聯(lián)電阻為 則R2兩端的電壓為 電容器兩端的電壓為 根據(jù)牛頓第二定律得 油滴向下的最大加速度為 答案：（1）12 （2）4.0×107kg（3）1 m/s2點(diǎn)評(píng)：搞清電路連接形式，電容器兩端電壓與何電阻兩端電壓相等是解此題的關(guān)健。拓展：如下圖，電容器C16F，C23F，電阻R16

22、，R23。當(dāng)電鍵S斷開(kāi)時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB？當(dāng)S閉合時(shí)，電容器C1的電量改變了多少C（已知電壓U18V）？解析：在電路中電容器C1、C2相當(dāng)于斷路當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電路中無(wú)電流，BC等勢(shì)，AD等勢(shì)，所以UABUACUCD18V當(dāng)S閉合時(shí)，R1和R2串聯(lián)，C1兩端的電壓等于R1兩端電壓，C2兩端電壓為R2兩端電壓，C1電量變化的計(jì)算首先從電壓變化入手。當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)，UABUACUCD18V，電容器C1帶電量為：Q1C1UACC1UDC6×106×18C1.08×104C當(dāng)S閉合時(shí)，電路R1、R2導(dǎo)通，電容C1兩端的電壓即電阻R1兩端的電壓，由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系

23、得： 此時(shí)電容器C1的帶電量為：Q1C1UACC1UDC6×106×12C0.72×104C電容器C1帶電量的變化量為：QQ1Q13.6×105C負(fù)號(hào)表示減少，即C1的帶電量減少3.6×105 C。例題5. 用伏安法測(cè)未知電阻Rx時(shí)，若不知道Rx的大概值，為了選擇正確的電路接法以減小誤差，可將電路如下圖連接，只空出電壓表的一個(gè)接頭S，然后將S分別與a、b接觸一下，觀(guān)察電壓表和電流表示數(shù)變化情況，那么：（ ）A. 若電流表示數(shù)有顯著變化，S應(yīng)接aB. 若電流表示數(shù)有顯著變化，S應(yīng)接bC. 若電壓表示數(shù)有顯著變化，S應(yīng)接aD. 若電壓表示數(shù)有顯著變

24、化，S應(yīng)接b解析：實(shí)驗(yàn)試探法的原理是以伏安法測(cè)電阻原理的系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因入手來(lái)選擇，如果電流表分壓引入誤差大，則試探過(guò)程中，電壓表示數(shù)變化明顯，則應(yīng)選外接法以減小電流表分壓的影響：如果因電壓表分流作用引入誤差大，則電流表示數(shù)變化明顯，則應(yīng)選用內(nèi)接法。如果S接觸a，屬外接法，S接觸b，屬內(nèi)接法。若S分別接觸a、b時(shí)，電流表示數(shù)變化顯著，說(shuō)明電壓的分流作用較強(qiáng)，即Rx是一個(gè)高阻值電阻，應(yīng)選用內(nèi)接法測(cè)量，即S應(yīng)接b測(cè)量，誤差小。B選項(xiàng)正確。若S分別接觸a、b時(shí)，電壓表示數(shù)變化顯著，說(shuō)明電流表的分壓作用較強(qiáng)，即Rx是一個(gè)低阻值的電阻，應(yīng)選用外接法測(cè)量，即S應(yīng)接a，誤差小。C選項(xiàng)正確。答案：BC例題6.

25、 用伏安法測(cè)金屬電阻Rx（約為5）的值，已知電流表內(nèi)阻為1，量程0. 6 A，電壓表內(nèi)阻為幾千歐，量程為3V，電源電動(dòng)勢(shì)為9V，滑動(dòng)變阻值為06，額定電流為5A，試畫(huà)出測(cè)量Rx的原理圖。解析：因 ，故應(yīng)選用電流表外接電路。如果采用變阻器限流接法，負(fù)載Rx的電壓變化范圍約為 ，顯然所提供的電壓表量程不夠，應(yīng)采用分壓接法。實(shí)際電路圖應(yīng)如下圖：例題7. 某電壓表的內(nèi)阻在20 k50k之間，為了測(cè)定待測(cè)電壓表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供以下可選用的器材：待測(cè)電壓表V（量程3 V）電流表A1（量程200A）電流表A2（量程5 mA）電流表A3（量程0.6 A）滑動(dòng)變阻器R（最大阻值1 k)電源E（電動(dòng)勢(shì)4V）電鍵

26、K（1）所提供的電流表中，應(yīng)選用。（2）)為了盡量減小誤差要求測(cè)多組數(shù)據(jù)，試畫(huà)出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖。答案：選用A1；電路如圖：解析：變阻器阻值只有1 k，比RV小得多，用限流電路無(wú)法使表上電壓在量程之內(nèi)，更不用說(shuō)取多組數(shù)據(jù)了，電壓表滿(mǎn)偏時(shí)，通過(guò)它的電流I不超過(guò) 。例題8. 如圖甲為在溫度為10左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖，箱內(nèi)的電阻R1=20k，R2=l0k，R3=40k，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線(xiàn)如圖乙所示。當(dāng)a、b端電壓Uab0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)阻電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)Uab0時(shí)，電壓鑒別器使S斷開(kāi)，停止加熱。則恒溫箱內(nèi)阻溫度幾乎恒定在

27、多少？解析：當(dāng)Uab0時(shí)，可使恒溫箱內(nèi)的溫度恒定，這時(shí)： 由乙圖查得這時(shí)溫度t35點(diǎn)評(píng)：與高科技知識(shí)相聯(lián)系的實(shí)際問(wèn)題，一般會(huì)在題目中介紹相關(guān)的背景材料，所以仔細(xì)揣摩題意，理解問(wèn)題所描述的物理過(guò)程或狀態(tài)，充分挖掘題干信息，找出相應(yīng)的隱含條件，建立合適的物理模型是順利求解這類(lèi)問(wèn)題的幾個(gè)關(guān)健點(diǎn)。 例題9. 如下圖，額定電壓都是110V，額定功率PA=100W，PB=40W，接在220V電路上，使電燈可能正常發(fā)光，且電路中消耗功率最小阻電路是哪個(gè)？解析：判兩燈能否正常發(fā)光：由兩燈的額定電壓和額定功率可判得RA<RB，選用電壓來(lái)分析：對(duì)于A電路，由于RA<RB，UA<UB，即UB>

28、;110V，B燈燒毀，兩燈不能正常發(fā)光；對(duì)于B電路，由于RB>RAL，UB>UAL，即 UB>110V，B燈燒毀，兩燈不能正常發(fā)光；對(duì)于C電路，RA可能等于RBL. UA可能等于UB等于110V，兩燈可能正常發(fā)光；對(duì)于D電路，RL可能等于RAB，UA等于UB可能等于110V，兩燈可能正常發(fā)光。選用電流、電功率分析也可判斷C、D電路兩燈可能正常發(fā)光。當(dāng)兩燈正常發(fā)光時(shí)：C電路：RBL=RA，PBLPA=100W，總電路消耗功率為200W；D電路：RL=RAB，PL=PAPB=100+40W=140W，總電路消耗功率為280W。所以C電路兩燈可能正常發(fā)光，且消耗功率最小。答案：C點(diǎn)

29、評(píng)：要用電器能正常工作，可以從電壓、電流、電功率三方面去分析，同一用電器的電壓或電流或電功率任一個(gè)達(dá)額定值其余兩個(gè)也一定達(dá)額定值，用電器正常工作。 反饋練習(xí)一、選擇題1豎直放置的一對(duì)平行金屬板的左極板上用絕緣線(xiàn)懸掛了一個(gè)帶正電的小球，將平行金屬板按如下圖的電路圖連接，絕緣線(xiàn)與左極板的夾角為。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片在a位置時(shí)，電流表的讀數(shù)為I1，夾角為1；當(dāng)滑片在b位置時(shí)，電流表的讀數(shù)為I2，夾角為2，則：（ ）A. 12，I1I2B. 12，I1I2C. 12，I1I2D. 12，I1I22在如下圖的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻均為定值，定值電阻R1R22R0，滑動(dòng)變阻器R3的阻值范圍是0R0，

30、現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P由A端向B端滑動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中電流表的示數(shù)先減小后增大，并且滑動(dòng)片P在滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)位置時(shí)電流表的示數(shù)出現(xiàn)最小值。如果改變以上三個(gè)電阻的阻值，使R17R0，R23R0，R3的范圍是02R0，仍然使滑動(dòng)片P由A端向B端滑動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中電流表的示數(shù)將：（ ）A. 先增大后減小 B. 先減小后增大 C. 一直在減小D. 一直在增大3如下圖，電解池內(nèi)有一價(jià)離子的電解液，在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)溶液截面S的正離子數(shù)為n1，負(fù)離子數(shù)為n2，設(shè)元電荷電量為e，則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是：（ ）A. 溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流強(qiáng)度為n1e/tB. 溶液內(nèi)電流方向從B到A，電流強(qiáng)度為n2e/tC

31、. 溶液內(nèi)正、負(fù)離子反方向移動(dòng)，產(chǎn)生的電流相互抵消D. 溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流強(qiáng)度為（n1n2）e/t 4在如下圖的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭由a向b滑動(dòng)的過(guò)程中，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是：（ ）A. 電阻R兩端的電壓增大B. 電容器C兩端的電壓減小C. 電容器C上所帶的電量增加D. 電源兩端的電壓減小5精確地調(diào)節(jié)某一電阻兩端的電壓，常常采用如下圖的電路，通過(guò)兩只滑動(dòng)變阻器R1和R2對(duì)一阻值為500 左右的電阻R0兩端電壓進(jìn)行粗調(diào)和微調(diào)。已知兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的最大阻值分別為200和10，關(guān)于滑動(dòng)變阻器R1、R2的連接關(guān)系和各自所起的作用，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是

32、：（ ）A. 取R1200，R210，調(diào)節(jié)R2起粗調(diào)作用B. 取R110，R2200，調(diào)節(jié)R2起微調(diào)作用C. 取R1200，R210，調(diào)節(jié)R1起粗調(diào)作用D. 取R110，R2200，調(diào)節(jié)R1起微調(diào)作用6用電流表（內(nèi)阻約4）和電壓表（內(nèi)阻約3 k）測(cè)量電阻R的阻值，分別將圖甲和圖乙兩種測(cè)量電路連到電路中，進(jìn)行多次測(cè)量。按照?qǐng)D甲所示電路某次的測(cè)量情況：電流表的示數(shù)是4.00 mA，電壓表的示數(shù)是2.50 V；按照?qǐng)D乙所示電路某次的測(cè)量情況：電流表的示數(shù)是5.00 mA，電壓表的示數(shù)是2.30 V。比較這兩次測(cè)量結(jié)果，正確的選項(xiàng)是：（ ） A. 電阻的真實(shí)值更接近625，且大于625B. 電阻的真實(shí)

33、值更接近625，且小于625C. 電阻的真實(shí)值更接近460，且大于460D. 電阻的真實(shí)值更接近460，且小于4607如圖是一火警報(bào)警裝置的一部分電路示意圖，其中R2是半導(dǎo)體熱敏傳感器，它的電阻隨溫度升高而減小，a、b接報(bào)警器當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，電流表的電流I和a、b兩端的電壓U與出現(xiàn)火情前相比：（ ）A. I變大，U變大B. I變小，U變小C. I變小，U變大D. I變大，U變小二、非選擇題8如下圖電路，電源電動(dòng)勢(shì)E4.5 V，內(nèi)阻r1，滑線(xiàn)變阻器總阻值R1=12，小燈泡電阻R2=12不變，R3=2.5。當(dāng)滑片P位于中點(diǎn)，S閉合時(shí)，燈泡恰能正常發(fā)光。求：(1)電阻R3兩端的電壓；(

34、2)通過(guò)小燈泡的電流；(3)S斷開(kāi)時(shí)，小燈泡能否正常發(fā)光？如要它正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向何處移動(dòng)？反饋練習(xí)答案：1答案：D 提示： 分析電路可知，當(dāng)滑片滑到b位置時(shí)，電路的總電阻并沒(méi)有發(fā)生變化，因此電路中的電流也沒(méi)有變化，應(yīng)有I1I2，而平行板兩板間的電壓變大了，由EU/d可知，平行板間的場(chǎng)強(qiáng)變大，小球受力變大，夾角應(yīng)有21，故只有選項(xiàng)D正確。2答案：D 提示： 當(dāng)P由AB時(shí)，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，并聯(lián)電阻逐漸減小，所以I一直增大。3答案：D 提示： 根據(jù)電流方向的規(guī)定知，電流方向AB，但電荷量應(yīng)該是正、負(fù)離子電荷量之和，故應(yīng)選D。4答案：C 提示： 電路中有三個(gè)電阻：電源內(nèi)阻r、定值電阻R和滑動(dòng)變阻器

35、，這三個(gè)電阻將電源電動(dòng)勢(shì)分完。由于題給條件是滑動(dòng)變阻器的阻值增大，所以它分的電壓增加，而電源內(nèi)阻r、定值電阻R所分電壓減少，故A、D是錯(cuò)誤的。電容器兩板間的電壓為滑動(dòng)變阻器的電壓，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確。5答案：B 提示： 滑動(dòng)變阻器的分壓接法實(shí)際上是變阻器的一部分與另一部分在跟接在分壓電路中的電阻并聯(lián)之后的分壓，如果并聯(lián)的電阻較大，則并聯(lián)后的總電阻接近變阻器“另一部分”的電阻值，基本上可以看成變阻器上兩部分電阻分壓由此可以確定R1應(yīng)該是阻值較小的電阻，R2是阻值較大的電阻，且與R2的一部分并聯(lián)后對(duì)改變電阻的影響較小，故起微調(diào)作用，因此選項(xiàng)B是正確的。6答案：B 提示： 從兩種接法測(cè)量結(jié)果

36、數(shù)值變化分析，電壓的變化與原電壓的比為： 電流的變化與原電流的比為： 說(shuō)明電流表的示數(shù)變化大，宜選擇電流表內(nèi)接法，計(jì)算電阻的值為： 這種測(cè)量方法等于將電流表內(nèi)阻作為測(cè)量電阻的一部分，故測(cè)量值偏大。7答案：D 提示： 由半導(dǎo)體的特性知，傳感器必隨溫度的升高而降低，即外電路的電阻減小，由閉合電路的歐姆定律知I必增大，再由UEIr可知，外電壓減小，而U1IR1知，U1增大，U3必減小，I3必減小，再由IAII3，電流表的電流必變大，故應(yīng)選D。8答案： （1）3V （2）0.1 A （3）不能，向下。 解析： （1）當(dāng)滑片P位于中點(diǎn)時(shí)，此時(shí)R1下6，則R1 R2的總電阻為： 則 由閉合電路的歐姆定律

37、，U外EIr（4.51.5×1）V3VU3U外3V （2）由部分電路的歐姆定律知，通過(guò)R1 R2的總電流為 ，那么， （3）S斷開(kāi)時(shí)，相當(dāng)于外電阻增大，由閉合電路的歐姆定律 知，I減小，由U外EIr知，外電壓必增大，R2的電壓也將增大，故不能正常發(fā)光。想正常發(fā)光，必須降低R2兩端的電壓，只有降低并聯(lián)電阻，只有向下移動(dòng)。北 京 四 中 1、在如下圖電路的三根導(dǎo)線(xiàn)中，有一根是斷的，電源、電阻器R1、R2及另外兩根導(dǎo)線(xiàn)都是好的。為了查出斷導(dǎo)線(xiàn)，某學(xué)生想先將萬(wàn)用表的紅表筆連接在電源的正級(jí)a，再將黑表筆分別連接在電阻器R1的b端和R2的c端，并觀(guān)察萬(wàn)用表指針的示數(shù)，在以下選檔中，符合操作規(guī)程的

38、是：（）A、直流10V檔 B、直流0.5A檔 C、直流2.5V D、歐姆檔 2、在如下圖的電路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為r，設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U，當(dāng)R5的滑動(dòng)觸點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)：（ ）A、I變大，U變小B、I變大，U變大C、I變小，U變大D、I變小，U變小 3、某商場(chǎng)安裝了一臺(tái)傾角為30°的自動(dòng)扶梯，該扶梯在電壓為380伏的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下以0.4米/秒的恒定速率向斜上方移動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為4.9千瓦，不載人時(shí)測(cè)得電動(dòng)機(jī)中的電流為5安，若載人時(shí)扶梯的移動(dòng)速率和不載人時(shí)相同，則這臺(tái)自動(dòng)扶梯可同時(shí)乘載的最多人數(shù)為_(kāi)（設(shè)人的平均質(zhì)量為60千克，g=10米/秒2）4、如下圖，AB、CD為兩根平行的相同的均勻電阻絲，EF為另一根電阻絲，其電阻為R，它可以在AB、CD上滑動(dòng)并保持與AB垂直，EF與AB、CD接觸良好。圖中電壓表為理想電壓表。電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都不變，B、D與電池兩極連接的導(dǎo)線(xiàn)的電阻可忽略。當(dāng)EF處于圖中位置時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U1=4.0V，已知將EF由圖中位置向左移動(dòng)一段距離L后，電壓表的讀數(shù)變?yōu)閁2=3.0V。若將EF由圖中位置向右移動(dòng)一段距離L，電壓