典型課案時電路分析

1、典型課案: 第8課時 電路分析一、 考點梳理：1.考綱導(dǎo)練（1）歐姆定律和電阻定律；（2）電功、電功率、電熱；（3）電阻的測量；（4）電路連接；（5）電動勢和閉合電路歐姆定律。2.命題預(yù)測本單元命題熱點內(nèi)容依次為：部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路和實驗，特別是實驗，年年有電學(xué)實驗。本考點知識又容易聯(lián)系生活與科研實際，容易與勻強電場電磁感應(yīng)等內(nèi)容關(guān)聯(lián)，應(yīng)高度關(guān)注。二、 熱身訓(xùn)練：1如圖1，四個相同的燈泡連結(jié)在電路中，比較它們的亮度。正確的說法是（ ）L1L2L3L4U圖1A L3比L4亮； B. L3比L2亮；C. L1與L3一樣亮； D. L1比L2亮 。 2如圖2中電阻R1、R

2、2、R3的阻值相等，電池的內(nèi)阻不計，開關(guān)S接通后流過R2的電流是S接通前的（ ）圖A. 12； B. 23； C. 13； D. 14；R3R3R1R2R1SR2甲S乙圖3如圖3甲所示電路中R1=R2=R3=10。S斷開時電壓表示數(shù)為16。S 閉合時電壓表示數(shù)為10。若電壓表可視為理想的,求:(1)電源電動勢和內(nèi)阻各為多大? (2)閉合S前后R1消耗的功率分別是多大?(3)若將電路改為圖乙所示的電路,其他條件 不變,則S斷開和閉合時電壓表的示數(shù)分別多大? RCEA B三、 講練平臺：例1如圖所示，電源電壓為E，待平行板電容器充電平衡后，增大兩極板間的距離，則對于電阻R來說，在增大極板距離的過程

3、中，通過R的電流方向為 例2有一個小燈泡標(biāo)有“6V 0.6W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測量這個燈泡的IU圖線，下列器材可供選用：A、電壓表（05V，內(nèi)阻10K）B、電壓表（010V，內(nèi)阻20K）C、電流表（00.3V，內(nèi)阻1） D、電流表（00.6V，內(nèi)阻0.4）E、滑動變阻器（30，2A） F、學(xué)生電源（直流9V），還有開關(guān)和導(dǎo)線（1）實驗中選用電壓表應(yīng)選_，電流表應(yīng)選_，（用序號字母表示）（2）為使實驗誤差盡可能減小，畫出實驗電路圖。例3用伏安法測量某一電阻Rx的阻值，現(xiàn)有實驗器材如下：A、待測電阻Rx（阻值大約為5，額定功率為1W）B、電流表A1（00.6A，內(nèi)阻0.2）C、電流表A2（0

4、3V，內(nèi)阻0.05）D、電壓表V1（03V，內(nèi)阻3K）E、電壓表V2（015V，內(nèi)阻15K）F、滑動變阻器R0（050）G、蓄電池（電動勢為6V）H、電鍵、導(dǎo)線為了較準(zhǔn)確測量Rx的阻值，保證器材的安全，以便操作方便，電壓表、電流表應(yīng)選擇_，并畫出實驗電路圖。四、當(dāng)堂鞏固：1如圖所示，虛線框內(nèi)是磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，導(dǎo)線框的三條豎直邊的電阻均為r，長均為L，兩橫邊電阻不計，線框平面與磁場方向垂直。當(dāng)導(dǎo)線框以恒定速度v水平向右運動，ab邊進(jìn)入磁場時，ab兩端的電勢差為U1，當(dāng)cd邊進(jìn)入磁場時，ab兩端的電勢差為U2，則 （ ） AU1=BLv BU1=BLv CU2=BLv DU2=BLv2如

5、圖所示，理想變壓器左線圈與導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)體棒ab可在導(dǎo)軌上滑動，磁場方向垂直紙面向里，以下說法正確的是：abdBcAab棒勻速向右滑，c、d兩點中c點電勢高Bab棒勻加速右滑，c、d兩點中d點電勢高Cab棒勻減速右滑，c、d兩點中d點電勢高Dab棒勻加速左滑，c、d兩點中c點電勢高3如圖，電燈的燈絲電阻為2，電池電動勢為2V，內(nèi)阻不計，線圈匝數(shù)足夠多，其直流電阻為3先合上電鍵K，過一段時間突然斷開K，則下列說法中錯誤的有( )A電燈立即熄滅B電燈立即先暗再熄滅C電燈會突然比原來亮一下再熄滅，且電燈中電流方向與K斷開前方向相同D電燈會突然比原來亮一下再熄滅，且電燈中電流方向與K斷開前方向相反4.

6、 電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（在單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）。為了簡化，假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c，流量計的兩端與輸送液體的管道相連接（圖中虛線）。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料，現(xiàn)于流量計所在處加磁感強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面。當(dāng)導(dǎo)電液體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測得的電流值。已知流體的電阻率為，不計電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為( )A B C D5. 如圖所示，圓環(huán)a和b的半徑之比，a

7、、b都是用同種材料同樣粗細(xì)的導(dǎo)線制成的，連接兩圓環(huán)的導(dǎo)線電阻不計，勻強磁場的磁感強度始終以恒定的變化率變化，那么將a環(huán)和b環(huán)分別置于同一磁場時（環(huán)面與磁場方向垂直），A、B兩點的電勢差之比 。6截面積為0.2m2的100匝電阻可以忽略不計的線圈A，處在均勻磁場中，磁場的方向垂直線圈截面，如圖所示，磁感應(yīng)強度為B=（0.60.2t）T（t為時間，以秒為單位），R1=4，R2=6，C=3F，線圈電阻不計，求：（1）閉合S2后，通過R2的電流大小和方向；（2）S1切斷后，通過R2的電量。7如圖所示,R1=2歐,R2=R3=R4=6，電源內(nèi)阻r=1，當(dāng)變阻器R4滑片移到最上端時,電壓表的讀數(shù)為5V,則

8、當(dāng)變阻器滑片移到最下端時電壓表的讀數(shù)是_V,當(dāng)變阻器滑片下段電阻為 _時,變阻器R4消耗的功率最大,其最大功率是_R4R3R1R2 8如圖所示，電源電動勢=12V，內(nèi)阻r=0.5，將一盞額定功率16W，額定電壓8V的燈泡與一只線圈電阻為0.5的直流電動機并聯(lián)后與電源相連接，燈光剛好能正常發(fā)光。通電100min，求：（1）電源提供能量W電。（2）電源對燈泡和電動機所做的功WL和WM。（3）燈絲和電動機線圈產(chǎn)生的電熱QL和QM。（4）電動機的效率。第8課時答案二、 熱身訓(xùn)練1AB ;2.B; 3.解:（）S斷開時:R1和R2串聯(lián)，R3僅相當(dāng)于連接導(dǎo)線總電流I=/1610+100.8 r16+0.8

9、r;當(dāng)閉合時：電壓表為的電壓，此時和并聯(lián)，然后與R2串聯(lián)，總電流 /外電路總電阻為：歐，I（15+ r） 由得，r5，（）×；（/）×2.5（）若將電路改為乙電路，則斷開時總電流÷（r）20÷（10+10+5）0.8；電壓表示數(shù)為0.8×10閉合時外電路總電阻為 （/）15，總電流/r20/15+5 1A 故電壓表示數(shù)U2IR2/2 5V。三、 講練平臺1 BA2解析：（一）電流表、電壓表的選擇由小燈泡的標(biāo)識可知其額定電壓為6V，額定電流為 ，在額定電壓下的電阻R=60。為了在實驗中安全測量，小燈泡兩端所加電壓不能超過6V，（通過小燈泡的電流不

10、能超過0.1A），要測IU圖線，測量數(shù)據(jù)中應(yīng)包含額定電壓值。因此電壓表應(yīng)選擇B，電流表應(yīng)選擇C。（二）電流表內(nèi)外接法的選擇由于電流表、電壓表內(nèi)阻的影響，不管采用電流表內(nèi)接還是外接都將引起誤差。為了減小誤差，當(dāng)被測電阻R較小時一般采用外接法，被測電阻R較大時應(yīng)采用內(nèi)接法，即“大內(nèi)小外”。如何確定被測電阻R是較大還是較小呢？我們可以計算兩種接法的相對誤差，當(dāng)滿足條件：電流表內(nèi)阻RA遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻RV時，若兩種接法的相對誤差相等，此時的被測電阻近似為： ，我們稱R0為臨界電阻。即當(dāng)被測電阻R<R0時認(rèn)為電阻較小，外接法誤差?。划?dāng)被測電阻R>R0時認(rèn)為電阻較大，內(nèi)接法誤差小。此題中，計算

11、 ，大于燈泡的最大阻值60，因此選用電流表外接法。在具體實驗中若RA、RV均未知的情況下，可用試觸的方法判定，即通過改變電表的連接方式看電流表、電壓表變化大小來確定。思考：當(dāng)電流表變化大應(yīng)采用哪種接法？（三）控制電路的選擇為改變被測電阻兩端的電壓（或被測電阻中的電流強度），常用 滑動變阻器與電源接成不同的形式如圖所示：（1）為限流接法；（2）為分壓接法。兩種接法區(qū)別之一是：當(dāng)滑動變阻器的滑動頭由a到b移動的過程中，被測電阻上R上的電壓調(diào)節(jié)范圍不同。（1）為 ；（2）為0；另外從電能的損耗上（1）比（2）要小；（1）中滑動變阻器的全阻值R1大于被測電阻R，（2）中滑動變阻器的全阻值R1小于被測電

12、阻R。從減小電能損耗的角度考慮，通常選用滑動變阻器的限流接法，但從前面所說的原則綜合分析時，若出現(xiàn)下列情況，則必須選用分壓接法。若采用限流電路時，如果電路中的最小電流大于、等于被測電阻的R的額定電流時，必須選用分壓電路；若實驗要求電壓的變化范圍較大（或要求多次測量，多組數(shù)據(jù)）但滑動變阻器的全阻值R1遠(yuǎn)小于被測電阻R，不能滿足實驗要求時，必須采用分壓電路；實驗中要求電壓從零開始移動并連續(xù)變化時需采用分壓電路； 本問題若采用限流電路，電路中的最小電流為： Imin等于小燈泡額定電流，變阻器P無法對電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，故必須采用分壓電路。實驗圖如圖所示 3. 解析1、確定電流表、電壓表的量程。被測電阻Rx

13、的額定電壓、額定電流分別為 則電流表選用A1，電壓表選用V1 2、確定電流表的內(nèi)、外接法計算臨界電阻 ，RX<R，則安培表必須外接。3、確定控制電路因滑動變阻器的全阻值R0大于被測電阻RX，故首先考慮變阻器的限流接法。限流接法：RX上限流取值范圍為：最?。?最大：I額=0.45A那么，滑動變阻器的阻值（滑動頭移動時）不得小于 。RX的電壓變化范圍為0.55V2.25V，安全可行。若采用變阻器的分壓接法，因R0>RX，會操作不方便，因此應(yīng)選擇變阻器的限流接法。電路如圖所示。 四、當(dāng)堂鞏固1BD2BD3ACD4A5.2:1 6解: （1） E=SB/TI=E/( R1+ R2)所以I=0.04(A)方向ab;（2）Q=CUR2UR2=IR2所以Q=7.2×106(C)7，；8解析 （1）電源U路=8V由=U路+Ir得電源總電流I=（-U路）/r=A=8A電源總功率P1=I=96W電源提供總能量W1=P1·t=96×100×60J=5.76×105J（2）燈泡功率PL=16W燈泡消耗電能WL=P2·t=16×100×60J=9.6×104J電源對電動機提供電能WM=PM·t=(8-2)&