《高中物理选修3-1第1部分 第二章《直流电路》章末小结 知识整合与阶段检测 教科》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理选修3-1第1部分 第二章《直流电路》章末小结 知识整合与阶段检测 教科（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章专题归纳例析章末小结专题冲关阶段质量检测返回返回返回返回返回返回返回 3变化电路的讨论变化电路的讨论 讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。常用规律：串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。常用规律： (1)变化电阻本身和总电路变化规律相同；变化电阻本身和总电路变化规律相同； (2)总电路上总电路上R增大时总电流增大时总电流I减小，路端电压减小，路端电压U增大；增大； (3)和变化电阻有串联关系的看电流，即总电流减小时，和变化电阻有串联关系的看电流，即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小；
2、该电阻的电流、电压都减小； (4)和变化电阻有并联关系的看电压，即路端电压增大时，和变化电阻有并联关系的看电压，即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大。该电阻的电流、电压都增大。返回 4闭合电路的闭合电路的UI图像图像 图图21中中a为电源的为电源的UI图像；图像；b为外为外电阻的电阻的UI图像。两者的交点坐标表示该图像。两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率。该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率。 a的斜率的绝对值表示内阻大小；的斜率的绝对值表示内阻大小；b的的斜率的绝对值表示外电阻的大小；
3、当两个斜率相等时斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时(即内、即内、外电阻相等时外电阻相等时)图中矩形面积最大，即输出功率最大。图中矩形面积最大，即输出功率最大。图图21返回 例例1如图如图22电路中，电源电路中，电源E的电动势为的电动势为3.2 V，电，电阻阻R的阻值为的阻值为30 ，小灯泡，小灯泡L的额定电压为的额定电压为3.0 V，额定功，额定功率为率为4.5 W。当开关。当开关S接位置接位置1时，电压表读数为时，电压表读数为3 V，那么，那么当开关当开关S接到接到2时，小灯泡时，小灯泡L的发光情况是的发光情况是 ()图图22A很暗，甚至不亮很暗，甚至不亮B正常发光正常发光C比正
4、常发光略亮比正常发光略亮 D有可能被烧坏有可能被烧坏返回答案答案A返回专题二电路故障问题的分析方法专题二电路故障问题的分析方法 1故障特点故障特点 (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，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，则这两点间有断路，而这两点与电源连接部分无断路。则这两点间有断路，而这两点与电源连接部分无断路。 (2)短路特点：电路中发生短路，表现为有电流通过电路短路特点：电路中发生短路，表现为有电流通过电路而路端电压为零。而路端电压为零。返回 2故障的分析
5、方法故障的分析方法 这类题目要从已知条件出发，进行严密的推理，找出故障这类题目要从已知条件出发，进行严密的推理，找出故障的原因。具体分为两种方法：的原因。具体分为两种方法： (1)仪器检测法：仪器检测法： 断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断路。逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断路。 短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再短路故障的判断：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，若电逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该
6、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。压表示数不为零，则该电路没有被短路或不完全被短路。返回 (2)假设法：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，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
7、法，直理现象符合，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。到找出发生故障的全部可能为止。返回 例例2在如图在如图23所示的电路中，所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，灯变暗，B灯变亮，则故障可能是灯变亮，则故障可能是 () AR1短路短路 BR2断路断路 CR3断路断路 DR4短路短路图图23返回 解析解析由于由于A灯串联于干路中，且故障发生后，灯串联于干路中，且故障发生后，A灯灯变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项推
8、知，故障应为某一电阻断路，排除选项A、D。若假设。若假设R2断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，A灯灯变暗，同时变暗，同时R2断路必引起与之并联的断路必引起与之并联的B灯中电流变大，使灯中电流变大，使B灯变亮，推理结果与现象相符，故选项灯变亮，推理结果与现象相符，故选项B对。对。若假设若假设R3断路，则也引起总电阻变大，总电流变小，使断路，则也引起总电阻变大，总电流变小，使A灯变暗，同时灯变暗，同时R3断路后也必引起与之并联的电路断路后也必引起与之并联的电路(即即R1所在所在支路支路)中电流增大，中电流增大，B灯中分得电流也变大，灯中分得
9、电流也变大，B灯变亮，故灯变亮，故选项选项C也正确。也正确。答案答案BC返回返回 (3)试测判断法：当试测判断法：当Rx、RA、RV大约值都不清楚时用大约值都不清楚时用此法。此法。 如图如图24所示，将单刀双掷开关所示，将单刀双掷开关S分分别接触别接触a点和点和b点，若看到电流表读数变化点，若看到电流表读数变化较大，说明电压表分流影响较大，应该选较大，说明电压表分流影响较大，应该选用内接法；若看到电压表读数变化较大，说明电流表分压用内接法；若看到电压表读数变化较大，说明电流表分压影响较大，应该选用外接法。影响较大，应该选用外接法。 在描绘小灯泡的伏安特性曲线及测定金属丝的电阻率在描绘小灯泡的伏
10、安特性曲线及测定金属丝的电阻率的实验中，因小灯泡、金属丝的电阻都较小，所以实验中的实验中，因小灯泡、金属丝的电阻都较小，所以实验中都采用了电流表外接法。都采用了电流表外接法。图图24返回 2滑动变阻器连接方式的选择滑动变阻器连接方式的选择 变阻器的两种电路均可调节负载电阻的电压和电流的变阻器的两种电路均可调节负载电阻的电压和电流的大小，但调节的效果不同，在不同实验要求的情况下，接大小，但调节的效果不同，在不同实验要求的情况下，接法要求是不同的，一般按如下原则选取：法要求是不同的，一般按如下原则选取： (1)负载电阻的阻值负载电阻的阻值Rx远大于变阻器的总电阻远大于变阻器的总电阻R，须用，须用分
11、压式接法。分压式接法。 (2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式电路，例如描绘小灯泡的伏安特性连续可调，须用分压式电路，例如描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验。曲线的实验。返回 (3)负载电阻的阻值负载电阻的阻值Rx小于变阻器总电阻小于变阻器总电阻R或相差不多，或相差不多，且电压、电流变化不要求从零调起时，可采取限流式接法。且电压、电流变化不要求从零调起时，可采取限流式接法。 (4)在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法消耗的总功率较小。法，因为限流式接
12、法消耗的总功率较小。返回 3仪器选择的标准仪器选择的标准 (1)安全因素，如通过电源和电阻的电流不能超过其允安全因素，如通过电源和电阻的电流不能超过其允许的最大电流。许的最大电流。 (2)误差因素，如选用电表量程应考虑尽可能减小测量误差因素，如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差；电压表、电流表在使用时，要尽可能使指值的相对误差；电压表、电流表在使用时，要尽可能使指针接近满刻度的中间量程，其指针应偏转到满刻度的针接近满刻度的中间量程，其指针应偏转到满刻度的1/32/3之间；使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近之间；使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位。的倍率挡位。
13、 (3)便于操作，如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电便于操作，如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围，既能满足实验要求又便于调节，滑动变阻压的变化范围，既能满足实验要求又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作。器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作。返回 4连接实物图的方法连接实物图的方法 (1)画电路原理图。画电路原理图。 (2)先串联，后并联。先串联，后并联。 (3)注意正、负极性，包括电源、直流电压表、电流表等。注意正、负极性，包括电源、直流电压表、电流表等。 (4)有的器件在不改变其电路原理的前提下，可灵活选取放有的器件在不改变其电路原理的前提下，可灵
14、活选取放置位置。如开关可放在电源左端，也可放在电源右端等。置位置。如开关可放在电源左端，也可放在电源右端等。 (5)各个用电器间的连线不得交叉。各个用电器间的连线不得交叉。返回 例例3如图如图25所示为用伏安法测量一个定值电阻所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下： (1)待测电阻待测电阻Rx(约约100 ) (2)直流毫安表直流毫安表(量程量程010 mA，内阻，内阻50 ) (3)直流电压表直流电压表(量程量程03 V，内阻，内阻5 k) (4)直流电源直流电源(输出电压输出电压4 V，内阻不计，内阻不计) (5)滑
15、动变阻器滑动变阻器(阻值范围阻值范围015 ，允许最大电流，允许最大电流1 A) (6)开关开关1个，导线若干个，导线若干返回根据器材的规格和实验要求，在实物图上连线。根据器材的规格和实验要求，在实物图上连线。图图25返回返回答案答案如图如图26乙所示乙所示图图26返回1如图如图27所示为一电路板的示意图，所示为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，为接线柱，a、d与与220 V的交流电的交流电源连接，源连接，ab间、间、bc间、间、cd间分别连接一个间分别连接一个电阻。发现电路中没有电流，为检查电路电阻。发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得故障，用一交流电压表分别测
16、得b、d两点间以及两点间以及a、c两两点间的电压均为点间的电压均为220 V，由此可知，由此可知 ()Aa、b间电路通，间电路通，c、d间电路不通间电路不通Ba、b间电路不通，间电路不通，b、c间电路通间电路通Ca、b间电路通，间电路通，b、c间电路不通间电路不通Db、c间电路不通，间电路不通，c、d间电路通间电路通图图27返回解析：解析：bd间电压为间电压为220 V，说明，说明ab与电源之间是连通的，与电源之间是连通的，断路点必在断路点必在bd之间，之间，B错误；错误；ac间电压为间电压为220 V，说明，说明cd与与电源之间是连通的，断点又必在电源之间是连通的，断点又必在ac间，间，A错
17、误；两者共同错误；两者共同区间是区间是bc，故，故bc断路，其余各段均完好，故断路，其余各段均完好，故C、D正确。正确。答案：答案：CD返回2如图如图28所示，当滑动变阻器的滑所示，当滑动变阻器的滑片向上端移动时，电流表片向上端移动时，电流表A1、A2和电和电压表压表V1、V2示数如何变化？示数如何变化？图图28返回答案：答案：A1示数变小，示数变小，A2示数变大，示数变大，V1示数变大，示数变大，V2示示数变小数变小返回3如图如图29所示的电路中，所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电
18、表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。根导线以及电路中的各连接点。图图29返回 (1)为了检测小灯泡以及为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点根导线，在连接点1、2已接好已接好的情况下，应当选用多用电表的的情况下，应当选用多用电表的_挡。在连接点挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的同时断开的情况下，应当选用多用电表的_挡。挡。 (2)在开关闭合的情况下，若测得在开关闭合的情况下，若测得5、6两点间的电压接近两点间的电压接近电源的电动势，则表明电源的电动势，则表明_可能有故障。可能有故障
19、。 (3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。否有故障的具体步骤。返回解析：解析：(1)当连接点当连接点1、2已接好时，电路中已有电压存在，已接好时，电路中已有电压存在，故需用电压挡来检测电路。当连接点故需用电压挡来检测电路。当连接点1、2同时断开时，电同时断开时，电路中没有电源提供电压，要检测电路故障，只有通过检测路中没有电源提供电压，要检测电路故障，只有通过检测各段电路的电阻是否异常，故采用欧姆挡。各段电路的电阻是否异常，故采用欧姆挡。(2)当电路中两点间有电压时，这表明在此两点之外的电路当电路中两点间有电压时，这
20、表明在此两点之外的电路与电源两极是连通的。当测出两点间电压等于电源电压而与电源两极是连通的。当测出两点间电压等于电源电压而又确定电路障碍是断路引起的时，就可以确定断路位置在又确定电路障碍是断路引起的时，就可以确定断路位置在此两点之间。此两点之间。返回(3)将多用电表调到欧姆挡；将多用电表调到欧姆挡；将红黑表笔相接，进行欧姆调零；将红黑表笔相接，进行欧姆调零；测量小灯泡的电阻。测量小灯泡的电阻。如果电阻为无穷大，表明小灯泡有故障。如果电阻为无穷大，表明小灯泡有故障。答案：答案：(1)电压欧姆电压欧姆(2)开关或连接点开关或连接点5、6(3)见解析见解析返回点击此图片进入点击此图片进入阶段质量检测阶段质量检测同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
