第二章電路章末總結學案（粵教版選修
3-1）
一、電路的分析和計算
1．認清外電路上各元件的串、併聯關係，必要時需畫出等效電路圖幫助分析．要特別注意電流錶和電壓表所對應的電路．
2．閉合電路的動態分析問題
閉合電路中由於區域性電阻變化(或開關的通斷)引起各部分電壓、電流(或燈泡明暗)發生變化的問題分析的基本步驟是：
(1)認清電路，明確各部分電路的串、併聯關係及電流錶或電壓表的測量物件；
(2)由區域性電阻變化判斷總電阻的變化；
(3)由i＝
er＋r
判斷總電流的變化；
(4)據u＝e－ir判斷路端電壓的變化；
(5)由歐姆定律及串並聯電路的規律判斷各部分電路電壓及電流的變化．
3．閉合電路中的功率
(1)各部分功率關係分析
由eit＝i2rt＋i2rt知，ei＝i2r＋i2r
其中ei為電源的總功率，i2r為電源內電路消耗功率，i2r為外電路消耗功率，也是電源的輸出功率．
(2)判斷可變電阻的功率變化時，可將可變電阻以外的其他電阻均看做內阻．
1例1電動勢為e、內阻為r的電源與定值電阻r1、r2及滑動變阻器r連線成如圖1所示的電路，當滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時，下列說法正確的是()
a．電壓表和電流錶讀數都增大
b．電壓表和電流錶讀數都減小
c．電壓表讀數增大，電流錶讀數減小
d．電壓表讀數減小，電流錶讀數增大
變式訓練1如圖2所示電路中，電源電動勢為e，內阻為r，在平行板電容器c中恰好有一帶電粒子處於懸空靜止狀態，當變阻器r0的滑動端向左移動時，帶電粒子將()
a．向上運動
b．向下運動
c．靜止不動
d．不能確定運動狀態的變化
例2電路圖如圖3甲所示，圖乙中圖線是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關係圖象，滑動變阻器的最大阻值為15ω，定值電阻r0＝3ω.
圖3(1)當r為何值時，r0消耗的功率最大，最大值為多少？
(2)當r為何值時，電源的輸出功率最大，最大值為多少？
變式訓練2如圖4所示，直流電動機和電爐併聯後接在直流電路中，電源的內阻r＝1ω，電爐的電阻r1＝19ω，電動機繞線的電阻r2＝2ω，當開關s斷開時，電源內電路消耗的熱功率p＝25w；當s閉合時，干路中的電流i＝12.6a．求：
(1)電源的電動勢e；
(2)s閉合後電動機的機械功率．
二、電路故障的分析方法
電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有導線斷芯、燈泡斷絲、燈座短路、電阻器內部斷路、接觸不良等現象，檢查故障的基本方法有兩種．
1．儀器檢測法
(1)斷點故障的判斷：用電壓表與電源併聯，若有電壓，再逐段與電路併聯，若電壓表指標
偏轉，則該段電路中有斷點．
(2)短路故障的判斷：用電壓表與電源併聯，若有電壓，再逐段與電路併聯，若電壓表示數為零，則該電路被短路，若電壓表示數不為零，則該電路沒有被短路或不完全被短路．2．假設法
已知電路發生某種故障，尋求故障發生在何處時，可將整個電路劃分為若干部分，然後假設某部分電路發生故障，運用歐姆定律進行正向推理，推理結果若與題述物理現象不符合，則故障不是發生在這部分電路；若推理結果與題述物理現象符合，則故障可能發生在這部分電路．用此方法，直到找出全部可能發生的故障為止．
例3某同學按圖5所示電路連線實物，閉合開關後，發現燈泡不亮．他將高內阻的電壓表併聯在a、c之間時，電壓表的讀數為u，當併聯在a、b之間時，電壓表的讀數也為u，當併聯在b、c之間時，電壓表的讀數為0，則故障可能是()
a．ab段斷路
b．bc段斷路
c．ab段短路
d．無法判定
變式訓練3用電壓表檢查圖6電路中的故障，測得u ad＝5.0v，u cd＝0v，u ab＝5.0v，則此故障可能是()
a．l斷路
b．r斷路
c．r′斷路
d．s斷路
三、實驗
1．掌握實驗問題的基本方法，如電流錶的內、外接法，滑動變阻器的限流、分壓接法等．2．電路設計
(1)設計原則：①安全性；②準確性；③方便性；④經濟性．
(2)設計思路
題幹的條件和要求及器材―→確定實驗原理―→確定需測量的物理量―→
制定實驗方案
例4在「測定金屬導體的電阻率」的實驗中，待測金屬導線的電阻r x約為5ω.實驗室備有下列實驗器材：
a．電壓表(量程3v，內阻約為15kω)
b．電壓表(量程15v，內阻約為75kω)
c．電流錶(量程3a，內阻約為0.2ω)
d．電流錶(量程600ma，內阻約為1ω)
e．滑動變阻器r1(0～10ω，0.6a)
f．滑動變阻器r2(0～2000ω，0.1a)
g．電池e(電動勢為3v，內阻約為0.3ω)
h．開關s，導線若干
(1)為了提高實驗精確度，減小實驗誤差，應選用的實驗器材有填題幹中相應英文本母符號)
(2)為了減小實驗誤差，應選用圖7中______(填「(a)」、「(b)」或「「(c)」)為該實驗的電路圖，並按所選擇的電路圖把實物圖8用導線連線起來．
圖7圖8
【即學即練】
1.如圖9所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab＝2bc.當將a與b接入電壓u(v)的電路中時，電流為i；若將c與d接入電壓為u(v)的電路中，則電流為()
a．4i b．2i
c.12
i d.14
i2.如圖10所示的電路中，電源的電動勢e和內阻r恆定不變，電燈l恰能正常發光，如果變阻器的滑片向b端滑動，則()
a．電燈l變亮，電流錶的示數減小
b．電燈l變亮，電流錶的示數增大
c．電燈l變暗，電流錶的示數減小
d．電燈l變亮，電流錶的示數不變
3.如圖11所示中的圖線a是某電源的特性曲線，圖線b是電阻r的伏安特性曲線．這個電源的內阻等於______ω.用這個電源和兩個電阻串聯形成閉合電路，電源的輸出功率為
________w.
4．如圖12所示，乙隻黑箱有a、b、c三個接線柱，已知黑箱內的電器元件只有兩個，某同學利用多用電表電壓檔測量，各接線柱間電壓均為零，利用歐姆檔依次進行6次測量，將每次紅黑錶筆的位置、測得的阻值都填入表中．
黑錶筆b a b c c a
紅錶筆a c c a b b
阻值(kω) 5.329.52∞∞
試畫出黑箱中的電路圖．
參***
知識體系構建
ρl s 電壓u 電流i e r ＋r
閉合電路歐姆定律電阻二極體故障uit i 2rt u 內i u 外i 解題方法**
例1a [由電路圖可知，滑動變阻器的觸頭向b 端滑動時，其連入電路的阻值變大，導致整
個電路的外電阻r 外增大，由u ＝e r 外＋r ·r 外＝e 1＋r r 外
知路端電壓即電壓表的讀數變大，而r 1的分壓u r 1＝e r 外＋r
·r 1減小，故r 2兩端的電壓u r 2＝u －u r 1增大，再據i ＝u r 2r 2可得通過r 2的電流即電流錶的讀數增大，所以a 項正確．]
變式訓練1b
例2見解析
解析(1)電源的電動勢和內阻為：e ＝20v ，r ＝7.5ω
由題圖甲分析知道，當r ＝0時，r 0消耗的功率最大，最大為p ＝(e r 0＋r )2r 0＝(203＋7.5
)2×3w ≈10.9w
(2)當r ＝r ＋r 0時，即r ＝4.5ω時，電源的輸出功率最大，最大值為
p ＝(e r 0＋r ＋r )2(r 0＋r )＝(203＋4.5＋7.5
)2×(3＋4.5)w ≈13.3w.變式訓練2(1)100v (2)571.2w
解析(1)s 斷開時，由p ＝i 20r 得：i 0＝p r ＝251
a ＝5a.由閉合電路歐姆定律得：
e ＝i 0(r 1＋r )＝5×(19＋1)v ＝100v.
(2)s 閉合後，內電壓u 1＝ir ＝12.6×1v ＝12.6v
故電路的路端電壓：u 2＝e －u 1＝(100－12.6)v ＝87.4v.
通過電爐的電流：i 1＝u 2r 1＝87.419
a ＝4.6a 通過電動機的電流：i 2＝i －i 1＝(12.6－4.6)a ＝8.0a.
電動機消耗的熱功率：p 1＝i 22r 2＝8.02×2w ＝128w.
輸送給電動機的電功率：
p 2＝u 2i 2＝87.4×8.0w ＝699.2w.
故電動機輸出的機械功率：p 3＝p 2－p 1＝(699.2－128)w ＝571.2w.
例3a [可採用「驗證法」分析．若a 對，即ab 段斷路，符合題目所述的故障現象；若b 對，即bc 段斷路，電路中無電流，不可能有u ab ＝u ；若c 對，即ab 段短路，則u ab ＝0，不合題意．]
變式訓練3b [用「驗證法」分析，若a 對，即l 斷路，則u ad ＝0，不合題意；若c 對，即r ′斷路，則u ad ＝0，不合題意；若d 對，即s 斷路，則u ad ＝0，也不合題意．]
例4(1)adegh (2)(b)實物連線如下圖所示
6解析(1)e ＝3v ，電壓表選a ；i m ＝e r x ＝0.6a ，電流錶選d ；因i m ＝0.6a ，而i r 2＝0.
1a ，所以滑動變阻器選e.故應選用的實驗器材為adegh.
(2)r 1＝2r x ，故為限流式接法；r x ＜r a r v ，故採用電流錶外接法．
即學即練
1．a [設沿ab 方向的橫截面積為s 1，沿cd 方向的橫截面積為s 2，則有s 1s 2＝12
，ab 接入電路時電阻為r 1，cd 接入電路時電阻為r 2，則有r 1r 2＝ρl ab
s 1ρl bc s 2
＝41，電流之比i 1i 2＝r 2r 1＝14，i 2＝4i 1＝4i .]
2．a [滑片向b 端滑動，電阻r 1增大，則r 外增大，由i ＝e r 外＋r
得i 減小，故電流表示數減小．r 外增大，則路端電壓增大，由i l ＝u 路端r l
可知i l 增大，所以電燈l 變亮，a 正確．]3．22.88
解析從電源的特性曲線a 可知，該電源的電動勢：e ＝6.0v
內阻：r ＝|δu δi |＝63
ω＝2ω從電阻r 的伏安特性曲線b 可知：r ＝u i
＝4ω用兩個電阻r 串聯跟電源組成閉合電路，電路中電流i ＝e 2r ＋r ＝62×4＋2
a ＝0.6a 電源的路端電壓u ＝i ·2r ＝0.6×2×4v ＝4.8v
電源的輸出功率：
p ＝ui ＝4.8×0.6w ＝2.88w.
4．見解析
解析用電壓表測量電壓判斷出電路中無電源．歐姆檔在反接阻值不同，說明存在二極體．
a 、c 正反接阻值相同，說明其間屬於純電阻．由於二極體正向電阻是非線性的，因此r bc ≠r ba ＋r ac ，電路圖如圖所示．
第二章章末總結
第二章地球上的大氣章末總結 複習要求 一 注重地理基本概念 基本原理和基本規律的複習 複習不是簡單的重複初學的過程，而是要在複習中注重和加強知識網路的建立，加深對知識的記憶和理解。二 注重地理圖表的系統複習 三 注重結合時事熱點的複習 四 注重知識的綜合 1.運用圖表說明大氣受熱過程。2.識讀全球氣...
第二章章末檢測
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第二章磁場章末總結學案 人教版選修1 1
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