一. 教學(xué)內(nèi)容:電路
1
電流,歐姆定律,電阻和電阻定律
Ⅱ
2
電阻率與溫度的關(guān)系
Ⅰ
3
半導(dǎo)體及其應(yīng)用,超導(dǎo)及其應(yīng)用
Ⅰ
4
電阻的串,并聯(lián),串聯(lián)電路的分壓作用,并聯(lián)電路的分流作用
Ⅱ
5
電功和電功率,串聯(lián),并聯(lián)電路的功率分配
Ⅱ
6
電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,閉合電路的歐姆定律,路端電壓
Ⅱ
7
電流、電壓和電阻的測(cè)量;電流表、電壓表和多用電表的使用、伏安法測(cè)電阻
Ⅱ
本章的點(diǎn):
電流、電功、電熱、電功率、熱功率、電阻、電阻率;串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)、電流表和電壓表的改裝、歐姆定律、電阻定律、焦?fàn)柖、電源的功率和、電路的?dòng)態(tài)分析、電路的故障分析、含容電路的分析、等效電路的問(wèn)題
二. 重點(diǎn)、難點(diǎn):
1、電路中的基本概念:
電流:
(q為在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量)
注:電解液中
電壓:
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電阻:
電功率:
熱功率:
串并聯(lián)電路的特點(diǎn):
2、閉合電路的歐姆定律:
(1)主要量.
研究閉合電路,主要物理量有r、I、U,前兩個(gè)是常量,后三個(gè)是變量.
閉合電路歐姆定律的表達(dá)形式有:
①U外 I、UU、I間關(guān)系)④U、從③式看出:當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)(R=0,因而Im=r(一般不允許出現(xiàn)這種情況,會(huì)把電源燒壞).
(2)電源的功率和效率.
⑴功率:①電源的功率(電源的總功率)EI ②電源的輸出功率P出=Pr=r
⑵電源的效率:電源的輸出功率 .
3、電流表和電壓表的改裝
常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的.小量程的電流表的電阻Rg就是其電阻,一般為幾百到幾千歐.這個(gè)線(xiàn)圈允許通過(guò)的最大電流Ig叫做電流表的滿(mǎn)偏電流,這是因?yàn)殡娏鞅硗ㄟ^(guò)的電流為Ig時(shí)它的指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度處.Ig一般為幾十微安到幾毫安.電流如果超過(guò)Ig,不但指針指示不出數(shù)值,電流表還可能燒毀.因?yàn)镮gRg一般很小,不能直接用電流表測(cè)量較大的電壓.如果被測(cè)電壓U大于IgRg,通過(guò)電流表的電流將超過(guò)Ig而把電流表燒毀.如果給電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻,分擔(dān)一部分電壓,就可以用來(lái)測(cè)量較大的電壓了.加了分壓電阻并在刻度盤(pán)上標(biāo)出電壓值,就把電流表改裝成了電壓表(如下圖所示).此時(shí)該電壓表所能測(cè)量的最大電壓為
正像串聯(lián)電阻可以分擔(dān)一部分電壓一樣,并聯(lián)電阻也可以分擔(dān)一部分電流.并聯(lián)電阻的這種作用叫做分流作用,作這種用途的電阻又叫分流電阻.為了使電流表能夠測(cè)量幾個(gè)安培甚至更大的電流,可以給它并聯(lián)一個(gè)分流電阻,分掉一部分電流,這樣在測(cè)量大電流時(shí)通過(guò)電流表的電流也不致超過(guò)滿(mǎn)偏電流Ig,如下圖所示.此時(shí)該電流表所能測(cè)量的最大電流為
【典型例題
R1增大,總電阻一定增大;由 ,UU一定增大;因此U4、I3= I3、U2=U2、I1=I2,
①總電路上I減小,路端電壓【例題1】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為U1和U2,下列說(shuō)法中正確的是
L1、L2變亮
L3變暗,L2變亮
C、U1<ΔΔU2
P從右端滑到左端,總電阻減小,總電流增大,路端電壓減。c電阻蟬聯(lián)串聯(lián)的燈泡L2電流增大,變亮,與電阻并聯(lián)的燈泡U1減小,U= U2減小,所以 U2的變化量,選BD.
電路的故障分析
檢查電路故障的一種是用電壓表檢查測(cè)量,把電壓表接入電路,相當(dāng)于在電路中并接了一個(gè)阻值較大的電阻.當(dāng)電路中是斷路故障時(shí),當(dāng)電壓表無(wú)示數(shù)時(shí),不能說(shuō)明該部分電路的通斷,而當(dāng)電壓表有示數(shù)時(shí),斷路故障肯定在電壓表并接的兩點(diǎn)之間.原因是此時(shí)電壓表把電路接通,使電壓表有示數(shù).?dāng)嗦伏c(diǎn)的判定為:當(dāng)由純電阻組成的串聯(lián)電路中僅有一處發(fā)生斷路故障時(shí),用電壓表就可以方便地判定斷路點(diǎn):凡兩端電壓為零的用電器或?qū)Ь(xiàn)是無(wú)故障的;兩端電壓等于電源電壓的用電器或?qū)Ь(xiàn)發(fā)生了斷路.
【例題2】如圖所示,閉合電鍵S,兩個(gè)燈泡都不亮,電流表指針幾乎不動(dòng),而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),該電路的故障可能是( )
〖解析〗(1)電流表幾乎不動(dòng),說(shuō)明電路故障是斷路.
(2)斷路使L1和L2均不亮,但伏特表有明顯偏轉(zhuǎn),說(shuō)明斷路發(fā)生在和伏特表并聯(lián)的電路上,即從a經(jīng)過(guò)L1到b的電路中有斷路,故應(yīng)選B項(xiàng).
=mg ②
當(dāng)K斷開(kāi),由R1和R3串聯(lián)可得電容器兩極板間電壓U′為
U′= mv2-0 ⑤
因小球與下極板碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,設(shè)小球碰后電量變?yōu)閝′,由功能關(guān)系得
q′U′-mgd=0- mv2 ⑥
聯(lián)立上述各式解得
q′= q
即小球與下極板碰后電荷符號(hào)未變,電量變?yōu)樵瓉?lái)的
【模擬
1、對(duì)于金屬導(dǎo)體,還必須滿(mǎn)足下列哪一個(gè)條件才能在導(dǎo)體中產(chǎn)生恒定的電流( )
A、有可以自由移動(dòng)的電荷
B、導(dǎo)體兩端有電壓
C、導(dǎo)體內(nèi)存在電場(chǎng)
D、導(dǎo)體兩端加有恒定的電壓
2、關(guān)于電流,下列說(shuō)法中正確的是( )
A、通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電量越多,電流越大
B、電子運(yùn)動(dòng)的速率越大,電流越大
C、單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電量越多,導(dǎo)體中的電流越大
D、因?yàn)殡娏饔蟹较,所以電流是矢?/p>
3、某電解池,如果在1s鐘內(nèi)共有5×1018個(gè)二價(jià)正離子和1.0×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過(guò)某截面,那么通過(guò)這個(gè)截面的電流是( )
A、0A B、0.8A C、1.6 A D、3.2 A
4、一太陽(yáng)能電池板,測(cè)得它的開(kāi)路電壓為800mV,短路電流為40mA,若將該電池板與一阻值為20歐的電阻器連成一閉合電路,則它的路端電壓是( )
A、0.10V B、0.20V C、0.30V D、0.40V
5、節(jié)日彩燈是由若干只小燈泡串聯(lián)接到照明電路上的,現(xiàn)有下列四組燈泡供選用,較為合適的是( )
A、10只“12V,10W” B、10只“220V,15W”
C、15只“15V,3W” D、30只“9V,2W”
6、一個(gè)電流表,刻度盤(pán)的每1小格代表1μA,內(nèi)阻為Rg.如果把它改裝成量程較大的電流表,刻度盤(pán)的每一小格代表nμA,則( )
A、給它串聯(lián)一個(gè)電阻,阻值為nRg
B、給它串聯(lián)一個(gè)電阻,阻值為(n-1)Rg
C、給它并聯(lián)一個(gè)電阻,阻值為Rg/n
D、給它并聯(lián)一個(gè)電阻,阻值為Rg/(n-1)
7、在電源電壓不變的情況下,為使正常的電熱器在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量增加一倍,下列措施可行的是( )
A、剪去一半的電阻絲
B、并聯(lián)一根相同的電阻絲
C、串聯(lián)一根相同的電阻絲
D、使電熱器兩端的電壓增大一倍
8、在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,除需用導(dǎo)線(xiàn)和開(kāi)關(guān)外,下述各組器材可完成實(shí)驗(yàn)的是( )
A、電壓表和電流表 B、電流表和電阻箱
C、電流表和變阻器 D、電壓表和變阻器
9、關(guān)于多用電表的刻度線(xiàn),下列說(shuō)法正確的是( )
A、電阻刻度線(xiàn)是均勻的
B、交流電壓刻度線(xiàn)是均勻的
C、直流電流刻度線(xiàn)和直流電壓刻度線(xiàn)都是均勻的,可以共用同一刻度
D、電阻刻度線(xiàn)上的零刻度線(xiàn)與直流電流的最大刻度線(xiàn)相對(duì)應(yīng)
10、如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),則( )
A、電路中的電流減小
B、電路中電源的內(nèi)電壓減小
C、電路中的路端電壓減小
D、電路消耗的總功率增大
11、家用電飯鍋有兩種工作狀態(tài),一是鍋內(nèi)水燒干前的加熱狀態(tài),一是水燒干后的保溫狀態(tài),其電路如圖所示,R1、R2是電熱絲,S是溫控開(kāi)關(guān),A、B兩點(diǎn)接照明電路,下列敘述中正確的是( )
A、S斷開(kāi)時(shí)是加熱狀態(tài) B、S閉合時(shí)是保溫狀態(tài)
C、S閉合時(shí)是加熱狀態(tài) D、S斷開(kāi)時(shí)是保溫狀態(tài)
12、某一網(wǎng)絡(luò)電路中的部分電路如圖所示,已知I=3A,I1=2A,R1=10Ω,R2=5Ω,R3=30Ω,則下列結(jié)論正確的是( )
A、通過(guò)R3的電流為0.5A,方向從a→b
B、通過(guò)R3的電流為0.5A,方向從b→a
C、通過(guò)電流表的電流為0.5A,電流表“+”接線(xiàn)柱在右邊
D、通過(guò)電流表的電流為1.5A,電流表“+”接線(xiàn)柱在左邊
14、如圖所示,E1=3 V,r1=0.5Ω,R1=R2=5.5Ω,平行板電容器的兩板距離d=1cm,當(dāng)電鍵K接通時(shí)極板中的一個(gè)質(zhì)量m=4×10-3g,電量為q=1.0×10-7C的帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).求:(1)K斷開(kāi)后,微粒向什么方向運(yùn)動(dòng),加速度多大?(2)若電容為1000pF,K斷開(kāi)后,有多少電量的電荷流過(guò)R2?
15、電動(dòng)機(jī)M和電燈L并聯(lián)之后接在直流電源上,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r′=1Ω,電燈燈絲電阻R=10Ω,電源電動(dòng)勢(shì)ε=12V,內(nèi)阻r=1Ω,當(dāng)電壓表讀數(shù)為10V時(shí),求電動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的機(jī)械功率.
16、如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻r=1Ω,外電阻R1=1Ω,R2=R3=4Ω.求:
(1)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),R2消耗的功率多大?
(2)S1、S2都閉合時(shí),路端電壓多大?
【試題答案
1、D 2、C 3、D 4、D 5、C
6、D 7、B 8、AB 9、CD 10、CD
11、CD 12、B 13、AC
14、解:(1)當(dāng)K接通電路穩(wěn)定時(shí),等效電路圖如圖所示.
ε1、r1和R1形成閉合回路,A,B兩點(diǎn)間的電壓為:
電容器中帶電粒子處于平衡狀態(tài),則所受合力為零,
F-mg=0
在B,R2,ε2,C,A支路中沒(méi)有電流,R2兩端等勢(shì)將其簡(jiǎn)化,
U+&epsilon 高一;2=UAB,ε2=U-UAB=1.25V
當(dāng)K斷開(kāi)電路再次達(dá)到穩(wěn)定后,回路中無(wú)電流,電路結(jié)構(gòu)如圖所示.電容器兩端電壓U′=ε2=1.25V
即帶電粒子將以6.875m/s2的加速度向下做勻加速運(yùn)動(dòng).
(2)K接通時(shí),電容器帶電量為Q=CU=4×10-9C
K斷開(kāi)時(shí),電容器帶電量為Q′=CU′=1.2×10-9(C)
△Q=Q?DQ′=2.75×10-9C
有總量為2.75×10-9(C)的電子從R2由下至上流過(guò).
15、解:根據(jù)題意畫(huà)出電路圖,如圖所示.由全電路歐姆定律ε= U Ir得出干路電流
由已知條件可知:流過(guò)燈泡的電流
電動(dòng)機(jī)的輸出功率的另一種求法:以全電路為研究對(duì)象,從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)P源=P路.本題中電路中消耗電能的有:內(nèi)電阻、燈泡和電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)消耗的電能又可分為電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能和電動(dòng)機(jī)自身消耗的內(nèi)能.即Iε=I2r IL2R Pm出 IM2r′.
Pm出=Iε-(I2r IL2R IM2r′)=9(W)
16、解:(1) S1、S2都斷開(kāi)時(shí),I=E/(r+R1+R2)=1A,所以P2=I2R2=4W.
(2)S1、S2都閉合時(shí),R1被短路,I′=E/(r+ R23)=2A,所以路端電壓
U=E-I′r=4V.
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/37850.html
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