2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第11章電路及其應用綜合(2)課件

1、學科素養(yǎng)提升科學思維1等效電流的求解電荷的運動可以等效為電流,計算中可以選取一定時間(一般選一個周期),此時間內(nèi)通過截面的電荷量與此時間的比值即為等效電流.1.所謂等效是指不同的物理過程(或現(xiàn)象)在某種意義上有相同效果.等效法就是在保證某種效果(特性和關系)相同的前提下,將實際的、復雜的物理問題和物理過程轉化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程的方法.例1一根橫截面積為S的均勻長直橡膠棒上均勻帶有負電荷,每米電荷量為q,當此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動時,由于棒運動而形成的等效電流大小為()答案A針對訓練1(多選)半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電,總電荷量為Q,現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所

2、在平面且通過圓心的軸以角速度勻速轉動,則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流判斷正確的是()A.若不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼?倍,則等效電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍B.若電荷量Q不變而使變?yōu)樵瓉淼?倍,則等效電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍C.若使、Q不變,將橡膠環(huán)拉伸,使環(huán)半徑增大,等效電流將變大D.若使、Q不變,將橡膠環(huán)拉伸,使環(huán)半徑增大,等效電流將變小答案AB科學思維2電路的等效化簡一、化簡原則1.理想導線可任意長短.2.無電流支路可去掉.3.等電勢點可合并.4.理想電壓表可看成斷路,理想電流表可看成短路,電流穩(wěn)定后,電容器可看成斷開.二、化簡方法1.電流分支法(1)將各節(jié)點用字母標上.(2)判定各支路元件的電流方向.(

3、3)按電流流向,自左向右(或自上向下)將各元件、節(jié)點、分支逐一畫出.(4)將畫出的等效圖加工整理.2.等勢點排列法(1)將各節(jié)點用字母標上.(2)判定各節(jié)點電勢的高低.(3)將各節(jié)點按電勢高低自左向右(或自上向下)依次排列,再將各節(jié)點之間的支路畫出.(4)將畫出的等效圖加工整理.例2如圖所示電路,R1R24 ,R3R42 ,UAB6 V,求：(1)電流表A1和A2的示數(shù)(不計電流表的內(nèi)阻)；(2)R1與R4兩端的電壓之比.并聯(lián)部分的電壓U并IR并21 V2 V.通過R1、R2、R3三個電阻的電流分別為由圖可知,電流表A1的示數(shù)是通過R2與R3的電流之和,則有IA1I2I30.5 A1.0 A1

4、.5 A.電流表A2的示數(shù)是通過R1與R2的電流之和則有IA2I1I20.5 A0.5 A1.0 A(2)因為UABU并U4,所以R4兩端電壓為U4UABU并6 V2 V4 V,答案(1)1.5 A1.0 A(2)12針對訓練2分析如圖所示的電路(電流表內(nèi)阻不計),下列說法正確的是()A.四個電阻為并聯(lián)關系B.四個電阻為串聯(lián)關系C.A1的示數(shù)為通過R2和R3的電流之和D.A2的示數(shù)為通過R3和R4的電流之和解析對電路進行簡化,簡化后的電路如圖所示,根據(jù)電路圖可知,電阻R1、R2、R3為并聯(lián)關系,電阻R1、R2、R3構成的并聯(lián)電路與R4為串聯(lián)關系,選項A、B錯誤；根據(jù)電路圖可知,A1的示數(shù)為通過

5、R2和R3的電流之和,A2的示數(shù)為通過R1和R2的電流之和,選項C正確,D錯誤.答案C科學思維3電學黑箱原件的判斷1.“電學黑箱”的種類一般有四種：(1)純電阻黑箱；(2)純電源黑箱；(3)由電阻和電源組成的閉合電路黑箱；(4)含電容器、二極管的黑箱.2.常見元件的特性及測量現(xiàn)象元件特性不分極性,正向、反向電阻大小相等單向導電性,正向、反向電阻差值很大直流電路中相當于斷路,歐姆表測量時指針先偏轉,又回到“”刻度提供電壓,用電壓表測量,如果在兩測量點間電壓最大,說明兩點間有電源3.用多用電表探測黑箱內(nèi)的電學元件的基本思路根據(jù)以上思路判斷出黑箱內(nèi)有哪些電學元件后,再根據(jù)各接點間測量的數(shù)據(jù)進行邏輯推

6、理,最后確定出元件的位置和連接方式.例3現(xiàn)有一個電學黑箱,有A、B、C、D四個接線柱,如圖所示.若用多用電表的電壓擋和電阻擋分別做三次測量,發(fā)現(xiàn)兩接線柱間測量結果如下：UABUACUAD1.5 V；UBCUBDUCD0；RBC4 ,RBD3 ,RCD5 .試判斷箱內(nèi)電路的最簡結構(電阻無并聯(lián)的情況).思路點撥判斷黑箱內(nèi)元件的連接情況,要根據(jù)外部電壓、電阻的測量結果來作出判定,采用各個擊破的方式來畫出內(nèi)部結構,然后分析所畫結構圖是否符合題意,直到所畫圖符合題意為止.解析由電壓測量結果知,B、C、D三點電勢相等,A點電勢比它們高1.5 V,只有一節(jié)干電池,接線柱A應接電源正極,在B、C、D三點間無電池.由電阻測量結果可知,B、C、D三個接線柱之間均有電阻,如圖所示,由測量結果可知,R1R24 ,R1R33 ,R2R35 ,解得R11 ,R23 ,R32 .答案箱內(nèi)電路結構如圖所示.方法總結判斷黑盒子問題時要特別關注電壓