高中必修第三冊(cè)第4章《本章綜合與測(cè)試》復(fù)習(xí)課名師優(yōu)質(zhì)課ppt課件-高中物理課件

第四章閉合電路歐姆定律與科學(xué)用電復(fù)習(xí)課知識(shí)體系一、閉合電路中的基本概念1．電動(dòng)勢(shì)(1)大?。弘娫吹碾妱?dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入外電路時(shí)_______的電壓．電源電動(dòng)勢(shì)用符號(hào)E表示，單位與電壓相同，為_______，符號(hào)為.(2)意義：電源電動(dòng)勢(shì)是描述電源將的能轉(zhuǎn)化為能本領(lǐng)大小的物理量．它是電源的特征量，只與電源本身的因素有關(guān)．兩極間伏特V其他形式電[基本知識(shí)和方法]2．電源的有關(guān)功率和電源的效率(1)電源的總功率：P總＝________＝________．(2)電源的輸出功率：P出＝________．(3)電源內(nèi)部的發(fā)熱功率：P′＝________.(4)電源的效率：η＝____＝______，對(duì)于純電阻電路η＝R/(R＋r)＝_______.IEI(U內(nèi)＋U外)IU外I2r二、閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：流過閉合電路的電流跟電路中電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟電路中內(nèi)、外電阻之和成反比．(2)公式：I＝_______.(適用于純電阻電路)(3)常用的變形公式公式：E＝___________或U＝E－Ir.(適用于任何電路)U外＋U內(nèi)

三、電源輸出功率和路端電壓的關(guān)系當(dāng)外電路是純電阻時(shí)：(1)當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大，Pm＝_____.(2)當(dāng)R＞r時(shí)，隨著R增大，P．(3)當(dāng)R＜r時(shí)，隨著R增大，P．當(dāng)U=減小增大四、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析問題1.常見思路由部分電路電阻變化推斷外電路總電阻R外的變化，再由閉合電路的歐姆定律I總＝E/(R外＋r)討論干路電流I總的變化，最后再根據(jù)具體情況分別確定各元件上其他量的變化情況．2．常用三種分析方法(1)程序法：“部分→整體→部分”(2)結(jié)論法——“串反并同”“串反”是指：某一電阻增大時(shí)，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??；某一電阻減小時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大．“并同”是指：某一電阻增大時(shí)，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(shí)，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?。?3)極值法對(duì)含有可變電阻的電路，當(dāng)可變電阻的阻值變化而導(dǎo)致電路出現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化時(shí)，可將可變電阻的阻值推到極端(0或最大)，然后對(duì)電路加以分析從而得出正確結(jié)論．五：實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示(伏安法),改變R的阻值,從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值,利用閉合電路歐姆定律U=E-Ir求出幾組E、r值,最后分別算出它們的平均值.用作圖法來處理數(shù)據(jù),即在坐標(biāo)紙上I為橫軸、U為縱軸,根據(jù)測(cè)出的幾組I、U值畫出U-I圖象,如圖乙所示,所得直線跟縱軸的交點(diǎn)為電動(dòng)勢(shì)E的值,圖線斜率的絕對(duì)值為內(nèi)阻r的值.實(shí)驗(yàn)1.測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2.注意事項(xiàng)(1)為了使電源的路端電壓變化明顯,電源的內(nèi)阻宜大些,可選用已經(jīng)使用一段時(shí)間的干電池作為待測(cè)對(duì)象.(2)干電池在大電流放電后,電動(dòng)勢(shì)E會(huì)明顯下降,內(nèi)阻r會(huì)明顯增大.因此,實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大,讀電表示數(shù)要快,每次讀完立即斷電.(3)干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小,在畫U-I圖象時(shí)縱軸刻度可以從某一個(gè)恰當(dāng)值開始(橫軸刻度必須從零開始).此時(shí),圖線與橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流,但是直線斜率的絕對(duì)值仍然是干電池內(nèi)阻.(4)測(cè)出不少于6組(I,U)數(shù)據(jù),且變化范圍要大些.3.誤差分析(1)偶然誤差:主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U-I

圖象時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確.考點(diǎn)2用多用電表測(cè)量電學(xué)量(1)外觀:多用電表可以用來測(cè)量電流、電壓、電阻等,并且每一種測(cè)量都有幾個(gè)量程,外形如圖甲所示,上半部分為表頭,表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度;下半部分是選擇開關(guān),周圍標(biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域及量程.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋,多用電表內(nèi)的電流表電路就被接通;選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電壓擋或電阻擋,表內(nèi)的電壓表電路或歐姆表電路就被接通.在不使用時(shí),應(yīng)把選擇開關(guān)旋到OFF擋或交流電壓最高擋.(2)結(jié)構(gòu):圖乙是簡(jiǎn)化的多用電表電路圖.它由表頭、直流電流測(cè)量電路、直流電壓測(cè)量電路、電阻測(cè)量電路以及轉(zhuǎn)換開關(guān)S等部分組成.測(cè)量時(shí),黑表筆插入“-”插孔,紅表筆插入“+”插孔,并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測(cè)量相應(yīng)的測(cè)量端.使用時(shí),電路只有一部分起作用.其中1、2為電流測(cè)量端,3、4為電阻測(cè)量端,5、6為電壓測(cè)量端.3.多用電表的讀數(shù)方法(1)測(cè)電壓和電流的讀數(shù)測(cè)電壓和電流時(shí),如果所讀表盤的最小刻度為1、0.1、0.001等,讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位,如果所讀表盤的最小刻度為0.2、0.02、0.5、0.05等,讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同即可.(2)歐姆表的讀數(shù)歐姆表刻度盤不同于電壓、電流表刻度盤,讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)方面:①左∞右0:電阻無限大與電流、電壓零刻度重合,電阻零刻度與電流、電壓最大刻度重合.②刻度不均勻:左密右疏.③歐姆擋是倍率擋,即讀出的示數(shù)再乘以擋上的倍率.電流、電壓擋是量程范圍擋.在不知道待測(cè)電阻的估計(jì)值時(shí),應(yīng)先從中等倍率開始試測(cè),熟記:指針偏角太小,換大倍率擋;指針偏角太大,換小倍率擋.(6)測(cè)電阻時(shí):①待測(cè)電阻與電路、電源一定要斷開.②兩手一定不要同時(shí)接觸兩表筆金屬桿.③指針指中值附近較準(zhǔn),否則換擋.④每換一擋必須重新歐姆調(diào)零.⑤讀出示數(shù)要乘以倍率.(7)測(cè)電學(xué)黑箱時(shí),一定要先用大量程電壓擋判斷其內(nèi)部有無電源,無電源方可用歐姆擋.(8)使用完畢,選擇開關(guān)要置于OFF擋或交流電壓最高擋,長期不用應(yīng)取出電池.例1.在如圖所示的電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng)時(shí)A.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小例題分析A.通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.2A,此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.6WB.通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.3A,此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.6WC.通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.2A,此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.26WD.通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.3A,此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.4W【解析】若通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.2A,則電源輸出電流為I=0.4A,由閉合電路歐姆定律計(jì)算得,此時(shí)小燈泡兩端電壓為U=E-I(R+r)=3V。由題圖甲可知小燈泡的電流強(qiáng)度為0.2A時(shí),小燈泡兩端電壓約為1.3V,顯然通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度不可能為0.2A,A、C錯(cuò)誤;若通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.3A,由題圖甲可知小燈泡的電流強(qiáng)度為0.3A時(shí)小燈泡兩端電壓為2.0V,電阻R和內(nèi)阻r上的電壓為3.0V,此時(shí)每盞小燈泡的電功率為P=UI=0.6W,B正確,D錯(cuò)誤。答案：B例3.某同學(xué)為了將一量程為3V的電壓表改裝成可測(cè)量電阻的儀表－歐姆表(1)先用如圖a所示電路測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻，圖中電源內(nèi)阻可忽略不計(jì)，閉合開關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到3kΩ時(shí)，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到12kΩ時(shí)，電壓表指針指在如圖b所示的位置，則電壓表的讀數(shù)為________V。由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內(nèi)阻Rv＝______kΩ；(2)將圖a的電路稍作改變，在電壓表兩端接上兩個(gè)表筆，就改裝成了一個(gè)可測(cè)量電阻的簡(jiǎn)易歐姆表，如圖c所示，為將表盤的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度，進(jìn)行了如下操作：將兩表筆斷開，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，使指針指在“3.0V”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為____(填“0”或“∞”)；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對(duì)應(yīng)的電壓刻度，則“1V”處對(duì)應(yīng)的電阻刻度為______kΩ；(3)若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池內(nèi)阻不能忽略且變大，電動(dòng)勢(shì)不變，但將兩表筆斷開時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果將________。A．偏大B．偏小C．不變D．無法確定【解析】(1)由圖(b)所示電壓表表盤可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為1.50V；電源內(nèi)阻不計(jì)，由圖(a)所示電路圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)：E＝U＋I(xiàn)R＝U＋R，由題意可知：E＝3＋×3000，E＝1.5＋×12000，解得：RV＝6000Ω＝6kΩ，E＝4.5V(2)兩表筆斷開，處于斷路情況，相當(dāng)于兩表筆之間的電阻無窮大，故此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為∞，當(dāng)指針指向3V時(shí)，此時(shí)電阻箱的阻值為R＝3kΩ，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，由解得Rx＝1kΩ。(3)設(shè)電池內(nèi)阻為r時(shí)，電阻箱電阻調(diào)為R，電壓表滿偏，則當(dāng)電池內(nèi)阻變?yōu)閞′時(shí)，電阻箱電阻調(diào)為R′，電壓表滿偏，則以上兩式可知，r＋R＝r′＋R′當(dāng)測(cè)某個(gè)電阻Rx時(shí)，有比較可知，若電壓相同則R′x＝Rx，即測(cè)量結(jié)果不變，C正確。【答案】(1)1.50

6

(2)∞

1

(3)C例4.某同學(xué)在練習(xí)使用多用電表時(shí)連接的電路如甲圖所示：(1)若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對(duì)準(zhǔn)直流電流擋，此時(shí)測(cè)得的是通過________(選填“R1”或“R2”)的電流；(2)若斷開電路中的開關(guān)，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋，則測(cè)得的是________。A．R1的電阻B．R2的電阻C．R1和R2的串聯(lián)電阻D．R1和R2的并聯(lián)電阻(3)將選擇倍率的旋鈕撥至“×10”的擋時(shí)，測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角很大，為了提高測(cè)量的精確度，應(yīng)將選擇開關(guān)撥至________擋(選填“×100”或“×1”)，將兩根表筆短接調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針停在0Ω刻度線上，然后將兩根表筆分別接觸待測(cè)電阻的兩端，若此時(shí)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖丙所示，則所測(cè)電阻大小為________Ω。(4)乙圖是該多用表歐姆擋“×100”內(nèi)部電路示意圖，電流表滿偏電流為1.0mA、內(nèi)阻為10Ω，則該歐姆擋選用的電池電動(dòng)勢(shì)應(yīng)該為________V。【解析】(1)由電路圖可知多用電表與R1串聯(lián)，所以多用電表作為電流表時(shí)，測(cè)量的是通過R1的電流。(2)斷開電路的開關(guān)，R1和R2串聯(lián)，多用電表接在其兩端，測(cè)量的是R1和R2串聯(lián)的總電阻。(3)將選擇倍率的旋鈕撥至“×10”擋時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明所選的擋位太大，為準(zhǔn)確測(cè)量電阻，應(yīng)該換小擋位的，應(yīng)選“×1”擋。擋位選“×1”時(shí)，表盤的刻度值就是電阻的阻值，即為16Ω。(4)將選擇倍率的旋鈕撥至“×100”擋時(shí)，歐姆表的中值電阻為R中＝15×100Ω＝1500Ω，所以電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝IgR中＝1.0×10－3×1500V＝1.5V?！敬鸢浮?1)R1

(2)C

(3)×1

16

(4)1.5例5.如圖所示,已知電源電動(dòng)勢(shì)E=5V,內(nèi)阻r=2Ω,定值電阻R1=0.5Ω,滑動(dòng)變阻器R2的阻值范圍為0~10Ω.求:1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的阻值為多大時(shí),電阻R1消耗的功率最大?最大功率是多少?(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大?最大功率是多少?(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí),電源的輸出功率最大?最大功率是多少?課堂訓(xùn)練1．(多選)在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器C的兩金屬板水平放置，R1和R2為定值電阻，P為滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，G為靈敏電流表，?為理想電流表。開關(guān)S閉合后，C的兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，在P向上移動(dòng)的過程中，下列說法正確的是(

)A．?表的示數(shù)變大B．油滴向上加速運(yùn)動(dòng)C．G中有b→a的電流D．電源的輸出功率一定變大解析：油滴靜止時(shí)，它所受的重力等于向上的電場(chǎng)力mg＝d(qUC)，在P向上移動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器的有效電阻變大，電路的總電阻變大，由閉合電路歐姆定律知，電路的總電流I變小，路端電壓U外變大，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；而電阻R1兩端的電壓U1＝IR1變小，由U外＝U1＋U并知，U并變大，UC＝U并變大，油滴所受電場(chǎng)力變大，將向上加速運(yùn)動(dòng)，QC＝CU并變大，電容器C充電，電流方向由b→a，則選項(xiàng)B、C正確。電源的輸出功率變化不確定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：BC2.如圖所示,E為內(nèi)阻不能忽略的電池的電動(dòng)勢(shì),R1、R2、R3為定值電阻,S0、S為開關(guān),V與A分別為電壓表與電流表。初始時(shí)S0與S均閉合,現(xiàn)將S斷開,則()【解析】當(dāng)S斷開時(shí),外電阻變大,總電流I變小,路端電壓U外變大,所以電壓表的示數(shù)變大;總電流變小,電阻R1上的電壓U1減小,而路端電壓變大,電阻R3上的電壓變大,所以電流表的示數(shù)變大。所以B項(xiàng)正確。答案：B3.如圖所示的電路中,R1=9Ω,R2=30Ω,S閉合時(shí),電壓表V的示數(shù)為11.4V,電流表A的示數(shù)為0.2A;S斷開時(shí),電流表A的示數(shù)為0.3A(各表均為理想電表),求:

(1)R3的電阻值。(2)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r?！窘馕觥?1)根據(jù)歐姆定律得:S閉合時(shí),電阻R2兩端的電壓U2=I2R2=0.2×30V=6V則R1兩端的電壓U1=U-U2=(11.4-6)V=5.4V答案:(1)15Ω(2)12V1Ω4.用電流表和電壓表測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,待測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)約1.5V、內(nèi)電阻不大于1.0Ω,要求干電池放電電流不得超過0.6A,可供選擇的器材除開關(guān)、導(dǎo)線外,還有: A.電壓表(量程0～3V,內(nèi)電阻約3kΩ)B.電壓表(量程0～15V,內(nèi)電阻約15kΩ)C.電流表(量程0～0.6A,內(nèi)電阻約0.1kΩ)D.電流表(量程0～3A,內(nèi)電阻約0.02kΩ)E.滑動(dòng)變阻器(最大電阻50Ω,額定電流1.5A)F.滑動(dòng)變阻器(最大電阻200Ω,額定電流1.5A)(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______、滑動(dòng)變阻器應(yīng)選____。(填序號(hào))(2)下列是三個(gè)同學(xué)分別在實(shí)驗(yàn)中記錄的電流表測(cè)量值:甲同學(xué):0.02A、0.06A、0.08A、0.15A、0.20A乙同學(xué):0.10A、0.20A、0.30A、0.40A、0.50A丙同學(xué):0.10A、0.40A、0.50A、0.80A、1.00A其中______同學(xué)在控制實(shí)驗(yàn)條件、適當(dāng)選取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)方面做得最好。(3)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖線,則待測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V,內(nèi)電阻r=______Ω?！窘馕觥?1)因?yàn)榇郎y(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)約1.5V,為測(cè)量準(zhǔn)確,電壓表應(yīng)選A;滑動(dòng)變阻器一般選阻值較小的,選E。(2)要求干電池放電電流不得超過0.6A,在記錄的電流表測(cè)量值的最大值中,甲同學(xué)的0.20A偏小,丙同學(xué)的1.00A偏大,乙同學(xué)0.50A接近而不超過,符合要求。(3)由U-I圖像可知E=1.5V,r==Ω=0.6Ω。答案:(1)AE(2)乙(3)1.50.65.用多用電表測(cè)量電阻時(shí),多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源(一般為電池)、一個(gè)電阻和一個(gè)表頭相串聯(lián),兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端?，F(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì),給定的