章末知識整合

1、第二章 電路物理選修31(粵教版)基本計算專題一電路中能量轉(zhuǎn)化的分析(1)電功：UIt.(2)電功率：UI.(3)熱量：Q.(4)熱功率：.分析與方法：閉合電路中電功、熱量和電功率、熱功率的問題本質(zhì)上都是能量轉(zhuǎn)化和守恒問題分析這類問題時，要注意區(qū)分電功和熱量、電功率和熱功率，抓住能量守恒這條主線；在純電阻電路中，電功和熱量相等，電功率和熱功率相等；在非純電阻電路中，電功大于熱量，電功率大于熱功率一臺洗衣機上的電動機的額定電壓U220 V，線圈電阻R1 ，在額定電壓下正常運轉(zhuǎn)時電流I2 A，求：(1)電動機消耗的總功率和發(fā)熱功率(2)電動機的輸出功率解析：(1)電動機總功率即為電功率UI2202

2、 W440 W；發(fā)熱功率即為線圈電阻的熱功率1 W4 W.(2)電動機的輸出功率即為電動機的機械功率，由能量守恒可得：，所以436 W.答案：(1) 440 W4 W(2) 436 W點評：電動機是非純電阻元件，解答時要注意從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度理解其消耗功率、發(fā)熱功率和輸出功率之間的關(guān)系 練習(xí)1一直流電動機線圈內(nèi)阻一定，用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動，在線圈兩端加電壓為0.3 V，電流為0.3 A；松開轉(zhuǎn)軸，在線圈兩端加電壓為2 V時，電流為0.8 A，電動機正常工作求：該電動機正常工作時，輸入的電功率是多少？電動機的機械功率是多少？解析：電動機不轉(zhuǎn)動時，其消耗的電功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故可視為純電阻

3、電路，由歐姆定律得電動機線圈內(nèi)阻：rU/I 1 ，電動機轉(zhuǎn)動時，消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機械能，其輸入的電功率為P入I1U10.82 W1.6 W，電動機的機械功率P機P入Ir1.6 W0.821 W0.96 W.答案：1.6 W0.96 W專題二動態(tài)電路的分析在恒定電路中，常會由于某個因素的變化而引起整個電路中一系列電學(xué)量的變化，出現(xiàn)牽一發(fā)而動全身的情況，此類問題即為動態(tài)電路問題方法一：“程序法”分析這類問題的常用方法是“程序法”，即從阻值變化的部分入手，由串、并聯(lián)規(guī)律判斷的變化情況，再由歐姆定律判斷和的變化情況，最后由部分電路歐姆定律判定各部分的變化情況電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源與定值電阻、

4、及滑動變阻器R連接成如圖所示的電路，當(dāng)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電壓表和電流表的讀數(shù)都增大B電壓表和電流表的讀數(shù)都減小C電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小D電壓表的讀數(shù)減小，電流表的讀數(shù)增大解析：當(dāng)滑動變阻器觸點向b端移動時，滑動變阻器的電阻R增大，則和的并聯(lián)電阻增大，回路外電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知，干路電流減小由UEr可知，路端電壓增大，故電壓表讀數(shù)增大；兩端的電壓，兩端的電壓U，所以加在兩端電壓增大，流過的電流增大，流過電流表的電流，故電流表的讀數(shù)變小綜上所述可知，選項C正確答案：C點評：分析動態(tài)電路問題時，關(guān)鍵是明確分析物理量的順序，先部分再整體再部

5、分；分析部分電路時，要先分析不變部分，再分析變化的部分；要注意思維的變換，分析電壓不行時再分析電流方法二：“并同串反”“并同”：是指某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小 “串反”：是指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。荒骋浑娮铚p小時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率將增大如圖所示的電路中，、和皆為定值電阻，為可變電阻，電源的電動勢為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)?shù)幕瑒咏屈c向圖中a端移動時()AI

6、變大，U變小 BI變大，U變大CI變小，U變大 DI變小，U變小解析：本題中變量是，由題意知，的等效電阻變小簡化電路結(jié)構(gòu)可各知，電壓表V，電流表A均與間接并聯(lián)，根據(jù)“串反并同”的原則，電壓表V，電流表A的讀數(shù)均與的變化趨勢相同，即兩表示數(shù)均減小答案：D點評：(1)近幾年高考對電路的分析和計算，考查的重點一般不放在基本概念的理解和辨析方面，而是重在知識的應(yīng)用方面本題通過5個電阻與電表的串、并聯(lián)構(gòu)成較復(fù)雜的電路，關(guān)鍵考查考生簡化電路結(jié)構(gòu)、繪制等效電路圖的能力然后應(yīng)用“串反并同”法則，可快捷得到結(jié)果(2)注意“串反并同”法則的應(yīng)用條件：單變量電路對于多變量引起的電路變化，若各變量對同一對象分別引起的

7、效果相同，則該原則的結(jié)果成立；若各變量對同一對象分別引起的效果相反，則“串反并同”法則不適用 練習(xí)2(雙選)如圖所示，圖中的四個表均為理想表，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸點向右端滑動時，下列說法正確的是()A電壓表的讀數(shù)減小，電流表的讀數(shù)增大B電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小C電壓表的讀數(shù)減小，電流表的讀數(shù)增大D電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小解析：當(dāng)滑動變阻器的滑動觸點向右端滑動時，R的阻值減小，電路中的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律，電路中的總電流增大，即電流表A1的讀數(shù)增大；電壓表V1的讀數(shù)為電路的路端電壓，其讀數(shù)減小，故A正確路端電壓減小則電流表A2的讀數(shù)減??；總電流增大，A2電流減小，則流過R

8、2的電流增大，故電壓表V2的讀數(shù)增大，D正確答案：AD專題三電路故障分析方法故障類型短路：電路被短路部分有電流通過(電流表有示數(shù))被短路兩點之間沒有電壓(電壓表無示數(shù))斷路：電路斷路部分沒有電流通過(電流表無示數(shù))斷路兩點之間有電壓，斷路同側(cè)導(dǎo)線兩點無電壓電路故障分析思路認真審題，判斷電路各元件連接方式，明確電流表、電壓表測量的元件，各開關(guān)控制的元件根據(jù)故障現(xiàn)象分析有無電流，得出電路是短路還是斷路 根據(jù)電表示數(shù)變化分析找出故障位置利用電流表、電壓表判斷電路故障(1)電流表示數(shù)正常而電壓表無示數(shù)“電流表示數(shù)正常”表明電流表所在電路為通路，“電壓表無示數(shù)”表明無電流通過電壓表故障原因可能是：電壓表

9、損壞；電壓表接觸不良；與電壓表并聯(lián)的用電器短路(2)電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù)“電壓表有示數(shù)”表明電路中有電流通過，“電流表無示數(shù)”說明沒有或幾乎沒有電流流過電流表故障原因可能是：電流表短路；和電壓表并聯(lián)的用電器斷路(3)電流表電壓表均無示數(shù)“兩表均無示數(shù)”表明無電流通過兩表，除了兩表同時短路外，可能是干路斷路導(dǎo)致無電流利用電導(dǎo)線判斷電路故障(主要判斷斷路故障)電路中無電流或燈泡不發(fā)光：將導(dǎo)線接在兩點間，如果電路中有電流(或電路中燈泡發(fā)光了)，說明此兩點間有斷路在如圖所示電路中，電源電壓不變，閉合開關(guān)S，電路正常工作一段時間后，發(fā)現(xiàn)其中一個電壓表示數(shù)變大，則()AL可能變亮 BR可能斷路C燈L

10、可能斷路 D電阻R可能短路解析：首先分析電路的連接方式與電表的作用對象燈L與電阻R串聯(lián)，V測電源電壓，測電阻R電壓其次，從故障現(xiàn)象看，有一個電壓表示數(shù)變大，而電源電壓不變則可判斷是示數(shù)變大根據(jù)上面的“故障分析思路”可判斷：可能是燈L短路，或者可能是電阻R斷路(也測電源電壓)所以，此題應(yīng)選答案B.答案：B如圖所示，開關(guān)S閉合電燈不亮，為了檢查圖中電路故障，現(xiàn)用一根導(dǎo)線進行判斷，當(dāng)導(dǎo)線連接BC時，燈不亮；當(dāng)導(dǎo)線連接CD時，燈也不亮；當(dāng)導(dǎo)線連接DE時，燈亮了則電路故障原因是()A電阻R斷路 B電燈L斷路CR、L同時斷路 D變阻器R斷路解析：在串聯(lián)電路中，燈不亮，有兩種可能，第一：燈短路；第二：電路中

11、有斷路處根據(jù)導(dǎo)線的連接現(xiàn)象判斷，應(yīng)該不是第一種故障，所以是電路中有斷路處當(dāng)把斷路處連接好，燈就會亮所以，此題應(yīng)選答案D.答案：D專題四含容電路含電容電器的分析與計算方法在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時，電路里有充、放電電流一旦電路達到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個阻值無限大(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，簡化電路時可去掉它簡化后若要求電容器所帶電量時，可接在相應(yīng)的位置上分析和計算含有電容器的直流電路時，需注意以下幾點：(1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻上無電壓降，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)

12、電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時，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，將會引起電容器的充(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，電容器將通過與它連接的電路放電如圖所示，電源電動勢E12 V，內(nèi)阻r1 ，電阻3 ，2 ，5 ，電容器的電容4F，1F.求：(1)當(dāng)S閉合時間足夠長時，和所帶的電量各是多少？(2)然后把S斷開，S斷開后通過的電量是多少？ 解析：(1)當(dāng)S閉合時間足夠長時，兩端的電壓等于兩端的電壓；兩端的電壓等于路端電壓回路電流I2 A.兩端的電壓4 V的帶電量為：44 C1.6 C兩端的電壓UI()10 V的帶電量為：110 C1

13、.0 C(2)斷開S后，電容器通過電阻、放電；電容器通過電阻、放電，放電電流均流過，且方向相同因此，通過的電量為：Q1.6 C1.0 C2.6 C.答案：(1)1.6 C1.0 C(2)Q2.6 C實驗部分專題一萬用表及其應(yīng)用用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、T.請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：旋動部件_，使指針對準電流的“0”刻度線. 將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”位置. 將插入“”、“”插孔的表筆短接，旋動部件_，使指針對準電阻的_(填“0 刻線”或“刻線”). 將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小為了得到比較準確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按

14、_的順序進行操作，再完成讀數(shù)測量A將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“1”的位置 B將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“10”的位置 C將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接 D將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進 行校準解析：(1)首先要對表盤機械校零，所以旋動部件是S.接著是歐姆調(diào)零，將“”、“”插孔的表筆短接，旋動部件T，讓表盤指針指在最右端零刻度處當(dāng)兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準確的測量結(jié)果，必須將指針指在中間刻度附近，所以要將倍率調(diào)大原因是指針偏轉(zhuǎn)小，則說明刻度盤值大，現(xiàn)在要指針偏大即刻度盤值要小，則只有調(diào)大倍率才會實現(xiàn)所以正確順序ADC.答案：S；T；0刻線；ADC 練習(xí)3如圖

15、是某同學(xué)連接的實驗實物圖，使用四節(jié)電動勢為1.5 V的干電池做電源，合上開關(guān)S后發(fā)現(xiàn)A、B燈都不亮，他采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：那么選擇開關(guān)應(yīng)置于下列量程的幾擋；A2.5 V B10 V C50 V D250 V在測試a、b間直流電壓時，紅表筆應(yīng)接觸_點(填“a”或“b”)(2)用歐姆擋的1擋檢查c、f段電路情況 測試前，應(yīng)將開關(guān)S_；(填“斷開”或“閉合”)測試結(jié)果如表格所示，由此可以斷定這段電路的故障是 測試點表針讀數(shù)情況c、d28 d、ee、f28 A.燈A斷路 B燈B斷路C燈A、B都斷路 Dde間導(dǎo)線斷路答案：(1)B；a(2)斷開；D專題二測定電

16、源的電動勢和內(nèi)阻為了測定某一電源的電動勢E和內(nèi)阻r(E約為4.5 V，r約為1.5 )，實驗室提供的實驗器材有：量程為3 V的理想電壓表V；量程為0.5 A的電流表A(具有一定內(nèi)阻)；固定電阻R4 ；滑動變阻器R；電鍵K；導(dǎo)線若干(1)畫出實驗原理圖(2)實驗中，當(dāng)電流表的讀數(shù)為時，電壓表的讀數(shù)為；當(dāng)電流表的讀數(shù)為時，電壓表的讀數(shù)為.則可以求出E_，r_.解析：(1)電路中的短路電流3 A，大于電流表量程，所以必須使用固定電阻保護電路，兼顧干路中電流測量的準確性，采用如圖所示的電路(2)由閉合電路歐姆定律有：E (Rr)，E (Rr)，聯(lián)立兩式解得E，rR.答案：見解析 練習(xí)4小明的實驗桌上有

17、：A.待測電源一個(電動勢約3 V，內(nèi)阻小于1 )；B.直流電流表(量程00.63 A，0.6 A擋的內(nèi)阻約0.22 ，3 A擋的內(nèi)阻約0.1 )；C.直流電壓表(量程0315 V,3 V擋內(nèi)阻為15 k，15 V擋內(nèi)阻為25 k)；D.滑動變阻器(阻值范圍為015 ，允許最大電流為1 A)；E.滑動變阻器(阻值范圍為01 000 ，允許最大電流為0.2 A)；F.開關(guān)；G.導(dǎo)線若干；H.小燈泡(電阻小于1 )假如你是小明，請你完成：(1)利用給出的器材測電源的電動勢和內(nèi)阻，有如圖甲、乙兩種電路，為了減小測量誤差，應(yīng)選擇圖_所示電路(2)根據(jù)你選擇的電路將圖丙中的實物連接好(3)你選擇的滑動變

18、阻器是_(填代號)，理由是_.(4)小明根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，作出UI圖線如圖丁a線所示，實驗所測電源的電動勢為E_V，內(nèi)電阻為r_.解析：(1)伏特表測量的是路端電壓，所以使用圖乙電路(2)圖略(3)D，電流適中且移動滑片時電流表示數(shù)較明顯(4)3,0.75.答案：見解析專題三測定小燈泡的UI關(guān)系曲線線性元件的伏安特性曲線是過原點的直線，而非線性元件的伏安特性曲線則是過原點的曲線因此，在分析非線性元件的伏安特性時，要充分認識到這一點，避免受線性元件伏安特性曲線的影響而形成思維定式小燈泡通電后其電流隨所加電壓變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為過P點的切線則下列說法正確的是()A對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為0.1 B對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為0.05 C對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為10 D對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為20 解析：該圖線是小燈泡的伏安特性曲線，值得注意的是，流過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓并不是正比關(guān)系對應(yīng)P點，小燈泡的電阻R10 .故選項C正確答案：C點評：分析該題常見的錯誤有兩種：一種是沒有看清縱坐標和橫坐標所代表的物理量，受思維定式的影響，認為小燈泡的電阻R 0.1 ，誤選了A；一種是誤認為切線斜率的倒數(shù)就表