高三物理总复习第一轮.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高三物理总复习第一轮,专题一、基本概念,一、知识结构,I=U/R,I=E/（R+r),E=W,非,/q,I=q/t=nqsv,Q=I,2,Rt,内 容,要求,说明,1、,电流、欧姆定律。电阻和电阻定律,2、,电阻率和温度的关系,3、,半导体及其应用。超导体及其应用,4、,电阻的串联、并联，串联的分压作用，并联的分流作用,5、,电功和电功率，串联、并联电路的功率分配,6、,电源的电动势和内阻，闭合电路欧姆定律、路端电压,7、,电流、电压和电阻的测量：电流表、电压表和多用电表的使用。伏安法测电阻,二、高考考点,1、电流,：（1）定义：自由电荷定向移动形成电流。（2）产生条件：,自由电荷、导体两端有电压,（3）方向：正电荷定向移动方向 （4）大小：单位时间内通过导体横截面的电荷 表达式：,I=q/t=U/R=nqsv,说明,：（1）电流为有向标量（2）闭合电路中：外电路中电流从正极流向负极，内电路中电流从负极流向正极（3）等效电流：,A,B,U,例1、如图所示长度相同，,横截面积之比为S,A,：S,B,=1：2的均匀铜棒串联在电路中，电路两端电压为U，则电子在A、B两棒中定向移动的速率之比为 。,三、基本概念,答案：2：1,解题分析：（1）,在t时间内打到荧光屏上的总电量为q=It则在t时间内打到荧光屏上的电子数n=q/e=It/e,(2)电子经电压U加速获得动能：,电子速度,由动量定理有 Ft=nmV,荧光屏受到的平均作用力F=nmV/t=,例2、彩色显象管中，从电子枪射出的电子在高电压U的作用下被加速，形成高速电子流I，设电子质量为m，电荷为e，如果打在荧光屏上全部被吸收。问:(,1)在t时间内打到荧光屏上的电子数为多少？（2）荧光屏受到的平均作用力为多少？,2、电阻：（1）表达式：,R=U/I,（定义式）（2）电阻定律：,R=,L/S,（决定式），导体的电阻与U、I无关，由导体本身性质决定。（3）纯电阻的U-I曲线：,斜率K=R电阻,（4）电阻率：1）,=RS/L,2,）反映材料导电性能,3）决定因素：与材料和温度有关,导体：电阻率随温度的升高而增大,半导体：电阻率随温度的升高而降低,超导体：电阻为零,U,I,O,R,1,R,2,例1、用一个标有额定电压为12V的灯泡做实验，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系如图所示。假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温为300k，由图线估算出正常发光情况下灯丝的温度为,k.,答案：1800K,例2、一个白炽灯泡两端电压由0增大到额定电压的过程用U-I图象表示，下列图中符合实际的是（）,I,O,U,O,U,O,U,O,U,A,B,C,D,I,I,I,答案：B,例3、家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC元件，PTC元件是钛酸钡导体材料制成的电阻器，其电阻率（P）与温度（t）的关系如图所示。由于这种特性，PTC元件具有发热和控温双重功能，对此下列判断正确的是（电源电压恒定）（）,A通电后其功率先减小后增大,B通电后其功率先增大，后减小，再增大,CPTC元件产生的热量与散发的热量相等时，,温度维持在t,1,不变,DPTC元件产生的热量与散发的热量相等时，温度维持在t,1,t,2,之间某一温度不变,答案：AD,3、电压,：（1）U=W,电,/q=IR,（2）依靠电动势提供电路两端电压U=,-Ir,（3）,电压是形成电流的外因,（4）沿电流方向：1）内电路电势升高 2）外电路电势降低,4、电动势：（1）,=,W非/q=I（R+r）（2）,路端电压,U,随外电阻,R,的变化,：,U=E-Ir,当外电路断路时，,当外电路短路时，,路端电压随电流变化的图线（,U,-,I,图线）如图所示。,由,U=E-Ir,可知，图线纵轴截距等于电源电动势,E,，若坐标原点为（,0,，,0,），则横轴截距为短路电流，图线斜率的绝对值等于电源的内电阻，即 K=。,（3）,电动势与路端电压的比较,例1、关于电动势的说法正确的是（）A、电动势是表征电源把其他形式能转变为电能本领的物理量 B、电动势数值上等于外电路断开时两极间的电压，也等于电路中通过1C电量时电源提供的能量 C、外电路接通时，电源电动势大小等于内外电路电压之和，但本质不是电压D、由于路端电压随外电路电阻变化而变化，因此，电动势受外电路电阻影响,例2、如图为测量电源电动势和内阻时，依据数据测量做出的路端电压和电流的关系图象由图可知（）,A、比值DE/OE表示外电路电阻 B、比值AC/CD表示电源内电阻 C、比值CO/AO表示电源电动势 D、矩形OCDE面积表示电源的输出功率,U,I,O,C,A,E,B,答案：ABD,答案：ABC,D,例3、随着中国电信业的发展，国产 在 市场上已经占有了相当大的市场份额。如图所示是中国科健股份生产的一块 电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势、待机状态下平均工作电流分别是（）,A4.2V 14.58mAB4.2V 700mA,C3.7V 14.58mAD3.7V 700mA,4、电功、电热、电功率,（1）,电功、电热、电功率,之间的联系与区别,（2）任何电路原则上都存在电阻，一定要有一部分电能转化为内能；一般的电路中电功还要为电路提供除内能之外的其它能量所以,电路中的能量关系为：W,电,=Q+E,其它,，只有在纯电阻电路中,W,=,Q,（3）注意额定电压与实际电压、额定功率与实际功率区别,例、某电动机，当电压,U,1,=10V,时带不动负载，因此不转动，这时电流为,I,1,=2A,。当电压为,U,2,=36V,时能带动负载正常运转，这时电流为,I,2,=1A,。求这时电动机的机械功率是多大？,分析：电动机不转时为纯电阻由欧姆定律得：，这个电阻是不变的。电动机正常转动时，输入的电功率为,P,电,=,U,2,I,2,=36W,，内部消耗的热功率,P,热,=5W,，所以机械功率,P,=31W,练习1、在截面积为S的粗细均匀铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为，电子电量为e，则电子在铜导体中运行时受到的电场作用力为：(),A.O B.Ie/S,练习2、如图所示为两条电阻丝的U,I图线，甲、乙图线分别与横坐标轴夹角为、当两条电阻丝加以相同的电压时，其功率之比P甲P乙,A.tgtg B.tgtg,2,tg,22,tg,2,答案：B,答案：B,练习3、如图是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图电动机内阻为0.6，R10，直流电压U160V，伏特表示数为110V，则通过电动机的电流强度为,A，输入电动机的电功率为,W，电动机工作1h，所产生的热量为,J。,练习4、在彩色电视机的显像管中，从电子枪射击的电子在210,4,V的高压下被加速，形成1mA的平均电流，求,(1)每秒钟轰击荧光屏的电子数目；,(2)电子轰击荧光屏所消耗的功率是多少?,(3)1h显像管耗电多少度?,答案：5，550，,答案：，20W，0.02度,四、基本规律,1、电阻定律：R=,L/S,2、焦耳定律：,纯电阻电路：,例、如图所示，电阻,R,=20 ，电动机的绕阻 ，当电键,S,断开时，电流表的示数是0.5 A当电键,S,闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数,I,和电路消耗的电功率,P,应是（）,A,I,=1.5 A B,I,1.5 A,C,P,=15W D,P,15W,答案：BD,1）I=U/R公式是欧姆定律，公式U=IR习惯上也称为欧姆定律而公式R=U/I是电阻的定义式，它表明了一种量度电阻的方法，绝不可以错误地认为,“,电阻跟电压成正比，跟电流成反比,”,，或认为,“,既然电阻是表示导体对电流的阻碍作用的物理量，所以导体中没有电流时导体就不存在电阻,”,要明确公式的物理意义，不能不讲条件地说量与量之间的关系。,3、欧姆定律：,（1）部分电路欧姆定律：,2）用部分电路欧姆定律解决问题解决问题时，第一要注意三个量之间的对应关系，这三个量一定属于同一段纯电阻电路，且这段电路中一定不含有电动势；第二要注意研究问题的过程中哪个量不变，另外两个量谁随谁变，怎么变，找不到不变量，就无法确定电路中各量如何变化。,3）知道欧姆定律的适用范围,欧姆定律适用于金属导电和电解液导电，对于气体导电和半导体导电不适用。,（2）,闭合电路欧姆定律：I=E/（R+r),1）常用的表达式还有：,E=IR+Ir=U+U,U=E-Ir,2,）外电路断路：U=,3,）,外电路短路：I=,/r,例1、由外电路断路 时 U=,，,知此时电动势就是路端电压。你认为这种说法如何？,例2、一个内阻可以忽略的电源，给一个装满水银的矩形槽充电，已知ab=2bc=4cd，当沿图中1的方向通电时电流为0.1A，求当沿图中2的方向通电时电流为多大？,a,b,c,d,1,2,例3、有甲、乙两个电压表，当将它们串联接在电源上时，甲表示数为4V，乙表示数为2V；当将乙表单独接在同一电源两极上时，示数为5.2V，求该电源的电动势为多少?,答案：108/17（V）,例,4,、如图所示电路中，,R,1,=8,。当电键,K,断开时，电压表 的示数为,5.7V,，电流表的示数为,0.75A,，电源总功率是,9W,；当电键,K,闭合时，电压表 的示数为,4V,。若电键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是,9,：,16,。求电源的电动势和电阻,R,2,、,R,3,。,解析：,K,断开时，电流表示数是通过电源的电流值，设为,I,1,0.75A,，,则电源电动势,=P,总,/I,1,12V,电压表,V,1,示数是,R,3,、,R,4,两端总电压，有,R,3,R,4,U,1,/I,1,=7.6,电源内阻,r=,/I,1,(R,1,R,3,R,4,)=0.4,K,断开和闭合时，电路总电流之比,I,1,：,I,2,=,=3,4,K,闭合时电路总电流为,I,2,=4I,1,/3=1A R,4,=U,2,/I,2,=4,R,3,=3.6,根据,=I,2,r,I,2,R,3,R,4,R,1,R,2,/(R,1,R,2,),解得,R,2,=8,4、串并联电路规律,（1）电阻的串联,1）总电阻：,R,=,R,1,+,R,2,+,R,3,+,2）电流 ：I=I,1,=I,2,=,3）电压U,1,：U,2,：U,3,：=R,1,：R,2,：R,3,：,4）电功率：,P,1,：,P,2,：,P,3,=,R,1,：,R,2,：,R,3,（2）电阻的并联,1）总电阻：,2）电流：I=I,1,+I,2,+3）电压：U=U,1,=U,2,=4）电功率：,P,1,：,P,2,：,P,3,=1/,R,1,：1/,R,2,：1/,R,3,（3）电池的串联,由n节电动势为,，内电阻为,r,的电池组成串联电池组,例1、如图所示电路，在电路接通后，电阻R,1,每通过1C的电量放出2J的热量，在电阻R,2,上每通过1C的电量放出4J的热量，电阻R,1,和R,2,消耗的电功率相等，则R,1,：R,2,：R,3,等于（）,A1：2：1 B1：2：2,C1：4：4 D4：1：4,例2、如图所示的电路中，已知R,1,=100，右边虚线框内为黑盒，情况不明，今用电压表测得V,AC,=10V，V,CB,=40V，则AB间总电阻R,AB,是,。,答案：500,答案：C,练习1,、图所示电路中，各灯额定 电压和额定功率分别是：,A,灯,“,10V 10W,”,，,B,灯,“,60V 60W,”,，,C,灯,“,40V 40W,”,，,D,灯,“,30V 30W,”,。在,a,、,b,两 端加上电压后，四个灯都能发光。比较各灯消耗功率大小，正确的是（,）,(A)P,B,P,D,P,A,P,C,(B)P,B,P,A,P,D,P,C,(C)P,B,P,D,P,C,P,A,(D)P,A,P,C,P,D,P,B,练习2,、电阻,R,1,和,R,2,串联在电路中，,R,1,=2R,2,/3,，欲使,R,1,和,R,2,上消耗的电功率之比,P,1,：,P,2,=3,：,2,，可采用的办法是（,）,(A),给,R,1,并联一个电阻,R,，,R=2R,2,(B),给,R,2,并联一个电阻,R,，,R=2R,1,(C),给,R,2,并联一个电阻,R,，,R=3R,1,(D),给,R,2,并联一个电阻,R,，,R=2R,2,答案：CD,答案：B,练习3,、有人在调制电路时用一个,“,100k,1/8W,”,的电阻和一个,“,300k,、1/8,W,”,的电阻串联，作为,400k,的电阻使用，此时两串联电阻允许消耗的最大功率为（,）,(A)1/2 W (B)1/8W (C)1/6W (D)1/4W,练习4、如图是“应变式加速度计”的原理图，装置固定在待测系统上，滑块穿在水平光滑杆上，并用两根相同的轻弹簧固定在支架上。滑块相对于支架发生位移，下面的滑动臂在滑动变阻器上相应地滑动，通过电路转换成电信号从1、2两个接线柱输出。已知滑块质量为m，弹簧劲度系数为K，电源电动势为E，内阻为r，变阻器随长度均匀变化，其总阻值R=4r，有效长度为L，当待测系统静止时，弹簧都处于原长，1、2两接线柱输出电压U,0,=0.4E，取A到B的方向为正方向。,（1）确定“加速度计”测量加速度的范围。,（2）设在1、2接线柱之间接入理想的电 压表，其读数为U，导出加速度的计算式。,答案：C,解：（1）滑动块带动变阻器滑动臂在变阻器左右两端点时，加速度的数值最大，根据牛顿第二定律，有,所以，测量范围为,（2）静止时 ，所以R,x,=2r，,静止时滑动臂在变阻器的中点。设待测系统向右的加速度为a时，滑动臂向左移动x，则1、2问的输出电压,加速度,练习5如图是电饭煲电路图，S,1,是 限温开关，手动闭合后，当温度达 到居里点（103）时会自动断开，S,2,是一 个自动温控开关，当温度低 于70时会自动闭合，温度等于 80时会自动断开。红灯是加热时 的指示灯，黄灯是保温状态的指示灯。限流电阻R,1,=R,2,=500。加热电阻丝R,3,=50，两灯的电阻不计。,（1）根据电路，试回答下列问题：,放上食物，接上电源，此时S,2,（填闭合或断开），手动闭合S,1,，这时黄灯,，红灯,（填亮或不亮），电饭煲处于加热状态。加热到80时，S,2,，S,1,。温度升高到103时S,1,，这时饭已煮熟，处于保温状态。由于散热，等温度降到70时，S,2,，电饭煲重新加热，温度达到80时，S,2,，再次处于保温状态。（2）计算加热和保温两种状态下，消耗的电功率之比。,解：（1）闭合，不亮，亮 断开，闭合，断开 闭合，断开,（2）加热时：,所以,练习、,如图所示电路中，已知I,=3A,，I,1,=2A,，,R,1,=10,，,R,2,=5,，,R,3,=30,，则通过电流表的电流方向为,，电流大小为,_A,。,答案：,右,为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的B端和r2的c端，并观察万用表指针的示数。,1、L3变暗，L2变亮,例1、（97年高考试题）在图示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的。,通过R1的电流增大，则通过由A、R2和B、R3组成的支路电流减小，由于R3及B未变，所以通过B的电流减小，灯B变暗。,练习1、在图示电路中，电源的电动势是E，内电阻是r，当滑动变阻器R3的滑动头向左移动时（）,R ,R 时，0,（2）电路中电键闭合、断开引起电路结构改变时，每改变一次开关状态就应画出相应的电路图，明确电路结构，再应用欧姆定律判断电路中的参量的变化。,设R3断路，分析可知，应是A灯变暗，B灯变亮，与题意不符。,外电路总电阻 R总=+,红灯是加热时 的指示灯，黄灯是保温状态的指示灯。,说明：（1）电流为有向标量（2）闭合电路中：外电路中电流从正极流向负极，内电路中电流从负极流向正极（3）等效电流：,2、动态分析的原则欧姆定律,练习2、图示电路中，A、B两端电压恒定，电流表内阻可忽略不计，定值电阻与滑动变阻器的全部电阻相等，均为R，当滑动键P从变阻器的上端C一直移到下端D的过程中，电流表示数情况应是（）,分析指导：电路变化由开关K的通断及滑动触头P的移动决定。,电源内阻r=/I1(R1R3R4)=0.,五、基本技能基本方法,（一）电路结构的识别等效电路,1、,电势降落法,原则：首先确定电路的“+、-”端，然后按照电流I由高电势向低电势流动，根据电路结构标定等势点，最后将等势点连接到一起，整理电路即完成。,例1、如图电路：若、是电压表，则读数分别为,V和,V；如果、是电流表，则读数分别为,A和,A。,、是电压表：电路为串联电路,表1：U=10/3（V）,表1：U=10/3（V）,等效电路,表1、I=I,2,+I,3,表2、I=I,2,+I,1,=2.5A,+,+,+,+,-,-,-,-,、是电流表：,练习1、如图，由左向右4个电阻关系为R,1,=2R,3,，R,2,=R,4,，两个电压表示数分别为150V和70V，求电路两端的电压为多少？,V,V,练习2、求AB间的总电阻,4,6,3,3,2,A,B,4,6,3,3,2,A,B,-,+,+,+,-,-,0,0,0,0,4,3,6,3,2,2、电流通路捷径法原则：,（1）按电流通过用电器由多到少顺序进行；（2）每个通路必须有新电阻，直到全部用电器都有电流通过为止；（3）电流两次通过同一电阻时，不能方向相反。,例1、,1,2,3,4,5,4,6,3,3,2,A,B,例2、,3、补充原则,：（1）电路中有电压表时，首先看清电压表测量的电路范围，然后将电压表处理为断路，完成等效电路后，在将电压表接入电路相应部分；（2）电路中有电流表时，首先看清电流表测量的电路，然后将电流表处理为短路，完成等效电路后，在将电流表接入电路相应部分。（3）电路中有电容时，处理方法与电压表等同。,练习1、如图电路由8个不同电阻组成，已知R,1,=12,，其余电阻阻值未知，测得,A,、,B,间的总电阻为4,今只将R,1,换成6,的电阻，则,A,、,B,间的总电阻变为_,答案：3,练习2、如图所示的电路中，R,1,=10,，R,2,=4,，R,3,=6,，R,4,=3,，,U,在,a,、,b,间接一只理想的电压表，它的示数是_；在,a,、,b,间接一只理想的电流表时，它的示数是_,练习3、,四只规格完全相同的灯泡如图接在电路中，在,S,断开时，最亮的灯是,_,，在,S,闭合时，最亮的灯是,_,，,S,由断开到闭合，电流表的示数将,_,。,答案：L,1,，,L,4,，增大,练习5、,如图所示电路中，电源电动势,E=15V,，内电阻,r=1,，,R,1,=R,3,=10,，,R,2,=4,，求：,当电键,K,断开时电流表和电压表的读数，,R,1,及,R,2,消耗功率各为多少？当,K,闭合时，电流表和电压表的读数，电源的总功率及输出功率各为多少？,答案：,（,1,）,1A,，,4V,，,10W,，,4W,（,2,），,练习4,、图电路中，各个电阻都是,2,，电流表内阻不计，在,B,、,C,两点间加,6V,电压时，电流表的读数是,_,。,答案：1A,练习6、如图所示，u=10V，电阻R,1,3，R,2,2，R,3,5，电容器的电容C,1,4F，C,2,1F。求：,(1)当K闭合时间足够长时，C,1,和C,2,所带的电量各是多少?,(2)然后把K断开，K断开后通过R,2,的电量是多少?,答案：,（二）电路参量的动态分析,1、动态分析：直流电路中，当电源确定以后，电路中某个参量的变化通常会引起电路工作状态变化。,电路的变化通常有两种类型：一种是外电路中的某部分电阻变化引起电路工作状态变化；第二种是电路中电键闭合和断开使电路结构改变使电路工作状态变化。,分析电路中各物理量的变化称为动态分析，通常结合画,流程图,的方法进行。,2、动态分析的,原则,欧姆定律,（1）,电阻变化引起电路工作状态变化,变化电阻的增减 外电阻变化 由I=,/（R+r)知电流I的变化,由,U=,Ir,判断路端电压的变化,由,U,内,=Ir,判断内电压的变化,由,U=IR、,串并联电路关系,判断,例1、（串联电路分压作用）如图电路，当滑动变阻器滑片左移时，判断电流、电压表示数的变化？,R,0,P,K,E、r,A,B,U,V,=E-I（R,0,+r),P左移 R,变,增大 R,总,增大,I减小,电流表示数减小,例2、（并联电路分流作用）如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，判断电流、电压表示数的变化？,分析指导,：滑动触点向,b,端移动,R,3,阻值增大,R,总,增大 总电流,I,减小 内压降,U,内,=,Ir,减小 路端电压,U=,U,内,增大 电压表的读数增大。,R,3,增大 并联电路两端电压增大,R,2,上电流增大 I,3,=I-I,2,R,3,中的电流减小 电流表读数减小。,总结动态分析方法：,局部变化 整体变化 局部变化,知识补充,：,1）并联电路电阻代数和一定，当各支路电阻相等时总电阻最大,2）某部分电路电阻增大，总电阻增大；该部分电路两端电压增大,3）并联电路支路增加，总电阻减小,（2）电路中电键闭合、断开引起电路结构改变,时，,每改变一次开关状态就应画出相应的电路图，明确电路结构，再应用欧姆定律判断电路中的参量的变化。,例、,图示电路中，电源电动势为,，内阻不计，滑动变阻器最大阻值为,R,，负载电阻,R,0,的阻值也为,R,。,当开关K断开，滑动触头,P,滑动时,R,0,两端的电压,U,0,变化的范围是多大？,当,K,闭合，,P,滑动时，,U,0,的变化范围是多大?,已知滑动变阻器,a、b,间长为,L,，电阻均匀。设,P、b,间的长为,x,，当,K,闭合后，,U,0,跟,x,间的函数关系怎样。,分析指导：电路变化由开关,K,的通断及滑动触头,P,的移动决定。,R,被,P,分割为,R,aP,和,R,Pb,两部分，,P,的变化引起两部分阻值变化，但它们的和恒等于,R,。,K,断开时：,R,0,与,R,aP,串联,P,在,b,端时，由于,R,0,=,R,，根据分压规律，,R,0,上电压,U,0,有最小值为,/2,P,在,a,端时，,R,aP,=0，,R,0,上的电压是最大值为,U,0,的变化范围是,/2U,0,K,闭合时：,R,0,与,R,pb,并联，再与,R,aP,串联,P,在,b,端：,R,Pb,=0，,R,0,上电压,U,0,有最小值为零。,P,在,a,端：,R,0,与整个,R,并联，,R,0,上电压有最大值为,U,0,的变化范围是0,U,0,。,K闭合，,P,、,b,间长度为,x,时，,R,Pb,=，,R,aP,=,外电路总电阻,R,总,=+,干路电流,I,=,通过,R,0,的电流,I,0,=,R,0,上电压,U,0,=,I,0,R,0,=,从,U,0,与,x,函数关系看，当,x,=0时，,U,0,=0；当x=,L,时，,U,0,=,。触头,P,由,a,端向,b,端滑动过程中，,U,0,值逐渐变小。,例2.图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当盘中没有放物体时，电压表示数为零。设变阻器总电阻为,R,，总长度为,L,，电源电动势为,E,，内阻为,r,，限流电阻阻值为,R,0,，弹簧劲度系数为,k,，若不计一切摩擦和其他阻力。,（1）试推出电压表示数,U,x,与所称物体质量,m,的关系式。,（2）由（1）计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，为了使电压表示数与待测质量成正比，请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进，在图乙的基础上完成改进后的电路图，并推出电压表示数,U,x,与待测物体质量,m,的关系式。,解析：（1）设变阻器的上端到滑动端的长度为,x,，根据题意得，,mg=kx，R,x,=xR/L,联立求解，得,（2）电路图如图，,mg=kx，R,x,=xR/L,则,练习1、,在图,示,电路中，电源的电动势是,E,，内电阻是,r,，当滑动变阻器,R,3,的滑动头向左移动时,（）,A,电阻,R,1,的功率将加大,B,电阻,R,2,的功率将减小,C,电源的功率将加大,D,电源的效率将增加,练习2、,图示电路中，,A,、,B,两端电压恒定，电流表内阻可忽略不计，定值电阻与滑动变阻器的全部电阻相等，均为,R,，当滑动键,P,从变阻器的上端,C,一直移到下端,D,的过程中，电流表示数情况应是,（）,A,先减小后增大,B,先增大后减小,C,恒定不变,D,始终增大,答案：C,答案：A,练习3、在右图所示的电路中，观察三只小灯泡亮度变化和两只电压表的变化情况，如果骨线变阻器的触片P由a端滑至b端，电压表V,1,示数变化的绝对值为U,1,，电压表V,2,示数变化的绝对值为U,2,，则下列说法正确的有(),1,、L,3,变暗，L,2,变亮,3,变暗，L,1,、L,2,变亮,C.U,1,U,2,D.U,1,U,2,答案：AD,练习4、如图所示，开关S原是断开的，当S闭合以后，A、B两点的电势 、（）,A 、都升高B 、都降低,C 升高，降低,D,降,低，升高,答案：B,练习5、,如图所示电路中，电键,K,1,、,K,2,、,K,3,、,K,4,均闭合，,C,是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮一油滴,P,。断开哪一个电键后,P,会向下运动？,(A),K,1,(B),K,2,(C),K,3,(D),K,4,分析指导,油滴,P,悬浮着，说明它受二力平衡，即向下的重力和向上的电场力。,P,要向下运动，只有减小电场力，也就是减小,C,两极板之间的电压。,从整个电路看，由于,C,的断路，电流只通过,K,1,、,K,2,、,K,3,，,C,两端的电压的,R,3,两端的电压，即路端电压，,C,被充电。,断开,K,1,时，不影响回路的电流，,C,两端电势差没有变化，油滴不动。,断开,K,2,时，回路不通，此时,C,两端所加电压是电源电动势。如果不考虑电池内阻，油滴受的电场力不变，油滴不动；如果考虑电池内阻，电动势大于原来的路端电压，电场力要增大，油滴将向上运动。,断开,K,3,时，电源断开，电容器原来充的电量通过,R,1,、,R,2,、,R,3,放电，,C,两端电势差很快降为零，电场力也为零，油滴受重力向下运动。,断开,K,4,时，电源断开，但电容器原来充的电量没有通路中和，电量保持不变，两极板间电势差没有变化，电场力不变，油滴仍保持不动。,根据以上分析，,P,会向下运动的方法只能是断开,K,3,，所以选项,(C)正确,。,3R12+2R0R1=2R0R1+R02,干路电流 I=,练习6、如图所示电路，开关K原来是闭合的。,表2、I=I2+I1=2.,F、Pr：小大；,练习4、如图是“应变式加速度计”的原理图，装置固定在待测系统上，滑块穿在水平光滑杆上，并用两根相同的轻弹簧固定在支架上。,如果黑表笔接C点，电路电流I=1.,G、电源效率：大小。,C1：4：4 D4：1：4,CPTC元件产生的热量与散发的热量相等时，,(A)PBPDPAPC (B)PBPAPDPC (C)PBPDPCPA (D)PAPCPDPB,1、动态分析：直流电路中，当电源确定以后，电路中某个参量的变化通常会引起电路工作状态变化。,分析指导 使用欧姆档时一定要断开电源，按着题中的接法，如果右边的线不断，则欧姆表的两端加在电源两端，是不允许的。,ab间电路通，bc间电路不通,OM为同一电源向固定电阻R供电时，电阻R两端电压与通过电流的关系图线。,解：（1）闭合，不亮，亮 断开，闭合，断开 闭合，断开,导体：电阻率随温度的升高而增大,练习6、如图所示电路，开关K原来是闭合的。当R,1,、R,2,的滑片刚好处于各自的中点位置时，悬在空气平板电容器C两水平板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P加速向上运动的方法是(),122,答案：CD,（三）输出功率的计算,例1、某商场安装了一台倾角30的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下，以0.4m/s的恒定速率向斜上方运动。电动机的最大输出功率为4.9kw，不载人时测得电动机中电流为5A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为,。（设人的平均质量为 60kg）,1、一般电功率的计算,例2、把一个“10 V，2.0W用电器A（纯电阻）接到某一电动势和内阻都不变的电源上，用电器A实际消耗的功率是2.0W；换上另一个“10V，5.0W”的用电器B（纯电阻）接到这一电源上，用电器B实际消耗的功率有没有可能反而小于2.0W？你如果认为不可能，试说明理由。如果认为可能，试求出用电器B实际消耗的功率小于2.0W的条件。（设电阻不随温度改变）,分析指导,如果用电器B与A得到的电压都是10伏，那B的功率将大于A的功率应是5瓦。由于电源内电阻的存在，当电动势一定时，输出的功率随外电阻及内电阻的不同而变化，B的功率有可能小于A的功率。,小结：电路中电功和电功率的计算及能量转化是电路研究的重要内容。正确解决这类问题的基础有两个，一是对电路结构的正确识别并熟记串、并联电路中功率的分配原则；二是弄清设问的是哪种功率，是哪部分电路的功率。,用电器A的电阻,R,1,=50欧，,B,的电阻,R,2,=20欧，,设电源电动势为,，内电阻为,r,，,P,1,=2 (1),P,2,=2 (2),由(1)得,2,=(3)(3)代入(2)得,r,10 欧。由,r,值及（1）可知,10+2 伏。,2、输出功率中的极值分析,（1）电源内阻固定，外电阻可变,R,变,R,0,R,E、r,K,0,R,P,出,R=,r,P,m,例、1）上图电路中，当变阻器滑片左移时，说法正确的是（）A、U,外,增大 B、I增大 C、P,出,增大 D、电源效率,增大,答案：AD,2）当外电阻分别为R,1,、R,2,（R,1,、R,2,不等）时，可能成立的是（）A、U,1,=U,2,B、I,1,=I,2,C、P,1,=P,2,D、,1,=,2,答案：C （当 时，外电路功率相同）,练习：在上图电路中 1、若r=5,R0,4,当R=,时，P,出,最大；2、,若r=5,R10,17,当R=,时，P,出,最大;3、,若r=5,R,0,=2，当R,变,=,时，P,出,最大；当R,变,=,时，P,R0,最大；当R,变,=,时，P,变,最大。,思考：输出功率最大时，电源效率最高吗？,R,R,时，,100%,8,R,R,时，,0,0,当R=r时，,=50%,（2）电源内阻可变，外阻固定：,例、知R,0,=5,，则当r=,时，P,出,最大；当r=,时，P,内,最大。,E,K,r,R,0,练习1、知R变0，3r，当变阻器滑片由左向右滑动时 A、P,出,：小大；B、P,R,：小大；C、P,R。,：小大；D、P,E,：恒定；E、Ur：大小大；F、Pr：小大；G、电源效率：大小。,R,变,R,0,R,E、r,K,（1）若R=r 时，有（）,（2）若R=r/2时，有（）,答案：ABCEG,答案：CEG,练习2、内阻为4,的电源给两个不同用电器供电时，用电器消耗功率相同，已知其中一个电阻阻值为8，则另一个电阻阻值为多少？,练习3、,如图所示，图线AB是电路的路端电压与电流的关系图线；OM为同一电源向固定电阻,R,供电时，电阻,R,两端电压与通过电流的关系图线。由图可知，该电阻的阻值是_欧。在图线交点,C,处，表示电源输出功率是_瓦，在电源内部消耗的电功率是,瓦，电源的效率是_。该电源的最大输出功率是,瓦。,分析指导,从图线,OM,看出，固定电阻,R,的阻值是2欧。从图线,AB,看出电源的电动势,是6伏，内电阻,r,是1欧。,图线交点,C,处，路端电压是4伏，电路电流是2安，此状态时输出功率,P,出,=,IU,=24瓦=8瓦。电源内部消耗的电功率,P,内,=,I,2,r,=4瓦。,电源效率,=,当外电阻,R,=,r,时输出功率最大，,P,m,=9瓦。,这样，此题的答案顺序分别为“2”、“8”、4、“67%”、“9”。,（四）电路设计,例1,、如图所示电路中，,R,0,是已知的，要使AB间的总电阻恰等于,R,0,，则,R,1,=_。,分析指导,此题是一道最基本的求等效电阻的题目，从电路看4个电阻的关系是,R,1,与,R,0,串联，再与另一个,R,1,并联，最后与第三个,R,1,串联。要求AB间总电阻为,R,0,，可列出,+,R,1,=,R,0，,3,R,1,2,+2,R,0,R,1,=2,R,0,R,1,+,R,0,2,R,1,=,练习1、如图所示电路，若R两端的电压为0.1V，则A、B两端的电压为,V；若R消耗的功率为0.1W，则A、B两端的输入的功率为,W。(其中R=9,，r=10/9,）,A,B,R,R,R,r,r,r,答案：100，10000,例2、两只灯泡A和B额定电压都是110V，A的额定功率为60W，B的额定功率为100W，为了把它们接在220V电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电功率最小，应采用下面的哪种接法：(如图),练习1、把六个相同的电灯接成图所示，调节变阻器使电灯均正常发光，甲、乙电路消耗的功率分别为P,甲,和P,乙,，因此可以判定（）,AP,甲,3P,乙,BP,甲,3P,乙,CP,甲,=3P,乙,DP,甲,=P,乙,答案：C,答案：B,练习2、设计一个电路，使三盏灯“110V，100W”、“110V，40W”、“110V，25W”接入220V电路，即能正常发光，又能省电？,（五）电路故障分析,例1、,（97年高考试题）在图示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器,R,1,、,R,2,及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极,a,，再将黑表笔分别连接在电阻器,R,1,的B端和,r,2,的,c,端，并观察万用表指针的示数。在下列选档中，符合操作规程的是（）(A)直流10V档；(B)直流0.5A档；,(C)直流2.5V档；(D)欧姆档。,分析指导,使用欧姆档时一定要断开电源，按着题中的接法，如果右边的线不断，则欧姆表的两端加在电源两端，是不允许的。,如果用直流0.5A档，则量程不够，因为电动势6伏，整个外电阻,R,1,+,R,2,=15伏，,电池内阻又很小，电路电流,I,=0.4安；,如果黑表笔接,C,点，电路电流,I,=1.2安。因此不能选用直接0.5A。,选用直流电压档，应大于电源电动势6伏，小于6伏是不行的。,所以，选项(A)是正确的。,例2、,在如图所示的电路中，灯泡A和B都是正常发光的。忽然灯泡B比原来变暗了些，而灯泡A比原来变亮了些。试判断电路中什么地方出现了断路的故意（设只有一处出了故障）。,分析指导,既然A、B二灯仍在发光，所以不是干路断路，也不是灯泡断路。要断路的可能是三个电阻,R,1,、,R,2,、,R,3,中的一个。,设,R,1,断路，外电阻将增大，总电流减小，路端电压将增大，则A、B二灯得到的电压都要增加，亮度都应增大，所以不是,R,1,断路。,设,R,2,断路，外电阻将增大，总电流减小，路端电压增大。通过,R,1,的电流增大，则通过由A、,R,2,和B、,R,3,组成的支路电流减小，由于,R,3,及B未变，所以通过B的电流减小，灯B变暗。B两端电压减小，则A两端电压增大，所以灯A变亮。,设,R,3,断路，分析可知，应是A灯变暗，B灯变亮，与题意不符。,结论,电阻,R,2,支路断路。,练习、如图所示为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻，现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压分别测得b、d两点间以及a、c两的电压均为220V，由此可知(),ab间电路通，cd间电路不通,ab间电路通，bc间电路不通,ab间电路不通，bc间电路通,bc间电路不通，cd间电路通,A.B.C.D.,答案：D,精品课件,！,精品课件,！,练习、,A,B两地间铺有通讯电缆，长为,L,，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成，通常称为双线电缆,在一次事故中经检查断