專題2恆定電流

2022-12-24 19:33:05 字數 3643 閱讀 6619

黔江民族中學張芳

知識結構

難點過關

一、電路的動態分析

1、確定電路的外電阻,以及外電阻的變化。

1 當外電路的任何乙個電阻增大時,總電阻增大;外電路的任何乙個電阻減小時,總電阻減小。

2 對於串聯電路,串聯的用電器越多,總電阻越多;對於併聯電路,併聯的用電器越多,總電阻越小。

3 對於如圖所示的分壓電路,滑動變阻器可以看出兩段電阻構成(),其中一段與用電器併聯(檢測併聯段,電阻為r2),另一段與併聯部分串聯(簡稱串聯段,電阻為r1).設滑動變阻器的總電阻為r,燈泡的電阻為rl,則分壓器的總電阻為:

併聯部分:

可見,併聯段電阻(r2)增大時,r總減小;併聯段電阻(r2)減小時,r總增大。我們也可以用極限法判斷,當滑片p滑到最右端時,相當於小燈泡與滑動電阻器串聯,總電阻最大;當滑片p滑到最左端時,相當於小燈泡與滑動電阻器併聯,總電阻最小。

2、根據閉合電路歐姆定律,判斷總電流的變化。

3、由,判斷內電壓的變化。

4、由,判斷外電壓的變化。/5

5、由判斷幹路上電阻兩端電壓的變化。

6、進一步判斷各支路上電壓及電流的變化。

2、含容電路的分析與計算

在直流電路中,當電容器充、放電時,電路裡有充放電電流。當電路達到穩定狀態時,電容器就相當與乙個電阻無窮大的元件,在電容器處電路可以看作斷路,沒有電流流過,簡化電路時可以去掉它。

1、電路穩定後,在電容器所在的支路上沒有電流通過,所以在該支路上的電阻上沒有電壓降低,因此電容器兩級間的電壓就等於該支路兩端的電壓。

2、電路的電流、電壓變化時,將引起電容器的充放電。如果電容器兩端電壓公升高,電容器充電,如果電容器兩端電壓降低,電容器將通過與它連線的電路放電。

3、電學實驗設計

1、設計原則

1 科學:實驗原理是科學正確的,從儀器選取、實驗條件、操作上看能夠達到實驗目的。

2 安全:實驗方案實施安全可靠,不會對實驗儀器、人身、環境造成危害,成功率高。

3 簡便:實驗便於操作、讀數、和資料處理

4 精確:實驗誤差應在允許的範圍之類,如果有多種實驗方案可供選擇,應選誤差較小的方案。

2、設計思路:

1 依據問題的要求、條件,聯想相關的實驗模型、實驗原理、物理規律,確定實驗原理、制定並篩選實驗方案。

2 確定要測量的物理量和實驗步驟,篩選實驗器材。

3 實施實驗方案、觀察實驗現象、收集並處理實驗資料。

4 分析實驗現象、得出實驗結論,做好誤差分析和評估。

2、幾種伏案法測電阻的變形方案

3、測電表內阻的實驗方案

典例**

1、電路的故障分析

如圖所示的電路中,閉合開關s後,燈l1、l2都能發光.後來由於某種故障使燈l2突然變亮(未燒壞),電壓表的讀數增大,由此可推斷,這故障可能是(  )

a.電阻r1斷路

b.電阻r2短路

c.燈l1兩接線柱間短路

d.電阻r2斷路

2、非純電阻電路的計算

如圖所示,直流電動機和電爐併聯後接在直流電路上,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含容電路的分析

3、含容電路的分析

在如圖所示電路中,兩個電池電動勢均為e,內阻均為r,平行板電容器電容為c,電阻r1=r,r2=2r,電容器之間有一液滴質量為m,電荷量為q,開關閉合時,液滴恰好處於靜止狀態.

求:1開關閉合時,電容所帶電荷量

2開關斷開後,帶電液滴的加速度電路的動態分析

4、電路的動態分析

(2013荊州二模)如圖甲所示電路中,閉合電鍵s,當滑動變阻器的滑動觸頭p向下滑動的過程中,四個理想電表的示數都發生變化.圖乙中三條圖線分別表示了三個電壓表示數隨電流表示數變化的情況.以下說法正確的是(  )

a. 圖線a表示的是電壓表v3的示數隨電流表示數變化的情況

b. 電源的總功率減小,輸出功率可能先增大後減小

c. 此過程中電壓表v2示數的變化量△u2和電流表示數變化量△i的比值不變

d. 此過程中電壓表v3示數u3和電流表示數i的比值u3/i不變測定電阻的實驗

5、測定電阻實驗

在物理興趣小組活動中,一同學利用下列器材設計並完成了「**導體阻值與長度的關係」的實驗,

電壓表v1,量程3v,內阻約為900ω ;

電壓表v2 ,量程10v, 內阻約為3kω;

電流錶a ,量程60ma, 內阻約為5ω;

電源e1,電動勢1.5v,內阻約為0.2ω ;

電源e2 ,電動勢4.5v,內阻約為0.4ω ;

滑動變阻器(最大阻值為10ω)、粗細均勻的同種電阻絲、開關、導線和刻度尺

其主要實驗步驟如下:

a.選取圖中器材,按示意圖連線電路

b.用伏安法測定電阻絲的阻值r

c.用刻度尺測出電阻絲的長度l

d.依次減小電阻絲的長度,保持電路其他部分不變,重複步驟b、c

e.處理資料,根據下列測量結果,找出電阻絲阻值與長度的關係

為使實驗盡可能準確,請你對上述步驟中畫線處加以改進。

(1(2

6、測電表內阻實驗

要測量電壓表v1的內阻rv,其量程為2v,內阻約2kω。實驗室提供的器材有:

電流錶a,量程0.6a,內阻約0.1ω;

電壓表v2,量程5v,內阻為5kω;

定值電阻r1,阻值30ω;

定值電阻r2,阻值為3kω;

滑動變阻器r3,最大阻值100ω,額定電流1.5a;

電源e,電動勢6v,內阻約0.5ω;開關s乙個,導線若干。

(1)有人擬將待測電壓表v1和電流錶a串聯接入電壓合適的測量電路中,測出v1的電壓和電流,再計算出rv。該方案實際上不可行,其最主要的原因是

(2)請從上述器材中選擇必要的器材,設計乙個測量電壓表v1內阻rv的實驗電路。要求測量盡量準確,實驗必須在同一電路中,且在不增減元件的條件下完成。試畫出符合要求的實驗電路圖(圖中電源與開關已連線好),並標出所選元件的相應字母代號。

(3)由上問寫出v1內阻rv的表達方式,說明式中各測量量的物理意義。

7、多用電表的實驗

如圖是某同學連線的實驗實物圖,合上開關s後,發現a、b燈都不亮,他採用下列兩種方法檢查故障:

(1)用多用電表的直流電壓擋進行檢查:

1 在測試a、b間直流電壓時,紅錶筆應接觸______(填「a」或「b」)

2 那麼選擇開關應置於下列量程的檔。

a、2.5v b、10v c、50v d、250v

3 該同學測試結果如表所示,

根據測試結果,可以判定故障是(假設只有下列中的某一項有故障)______.

a.燈a斷路 b.燈b短路

c.cd段斷路 d.de段斷路

(2)用多用電表的歐姆擋檢查:

①測試前,應將開關s______(填「斷開「或「閉合」)

②測試結果如表所示,

由此可以斷定故障是______

a.燈a斷路

b.燈b斷路

c.燈a、b都斷路

d.de段導線斷路.

8、電源的u-i與元件的u-i圖的綜合應用

電子元件的電壓與電流的關係如圖所示,將該電子元件與乙個r=8 ω的電阻串聯,再接至電動勢e=3 v,內阻r=2 ω的電源上,試求電路中的電流及電源的效率。

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