1、章末复习课【知识体系】答案填写UIrI(Rr)U外U内EII2rUI主题1非纯电阻电路的计算1.电功：WUIt.2电功率：P电UI.3焦耳热：QI2Rt.4热功率：P热I2R.分析与方法：闭合电路中电功、热量和电功率、热功率的问题本质上都是能量转化和守恒问题分析这类问题时，要注意区分电功和电热、电功率和热功率，抓住能量守恒这条主线；在纯电阻电路中，电功和电热相等，电功率和热功率相等；在非纯电阻电路中，电功大于电热，电功率大于热功率【典例1】小型直流电动机(其线圈内阻为r1 )与规格为“4 V4 W”的小灯泡并联，再与阻值为R5 的电阻串联，然后接至U12 V的电源上，如图，小灯泡恰好正常发光，
2、电动机正常工作，求：(1)通过电动机的电流(2)电动机的输出功率P出解析：(1)流经灯泡的电流IL A1 A，流经电阻R的电流IR A1.6 A，流经电动机的电流IIRRL0.6 A.(2)电动机消耗的总功率PUI40.6 W2.4 W，电动机的热功率P热I2r(0.6)21 W0.36 W，电动机输出功率P出PP热2.4 W0.36 W2.04 W答案：(1)0.6 A(2)2.04 W针对训练1.如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻RM0.6 ，R10 ，U160 V，电压表的读数为110 V则(1)通过电动机的电流是多少？(2)输入到电动机的电功率是多少？(3)电动机工作1 h产生
3、的热量是多少？解析：(1)电动机是非纯电阻，不能用公式来求电路中的电流R两端的电压为URUUM160 V110 V50 V，I A5 A.(2)P入UMI1105 W550 W.(3)QI2RMt520.63 600 J5.4104 J答案：(1)5 A(2)550 W(3)5.4104 J主题2含电容器的直流电路在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路可看作断路，简化电路时可去掉它简化后若要求电容器所带电量时，可接在相应的位置上分析和计算含有电容器的直流电路时，须
4、注意以下几点：(1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压(2)当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等(3)电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电【典例2】在如图所示的电路中，电源的电动势E3.0 V，内阻r1.0 ；电阻R110 ，R210 ，R330 ，R435 ；电容器的电容C10 F.电容器原来不带电求闭合开关S并达到稳定这一过程通过R4的总电荷量解析：闭合开关S并达到稳定后，
5、由于R4无电流通过，R4两端无电压降，电容器两端电压就等于R3两端的电压，电容器两极板所带电荷量即为流过R4的总电荷量由电阻的串、并联公式，得闭合电路的总电阻为Rr9 ，由欧姆定律得，通过电源的电流I A，电源的端电压UEIr V，电阻R3两端的电压UU2 V，通过R4的总电荷量就是电容器的电荷量QCU2105 C.答案：2105 C针对训练2如图所示，电源电动势E12 V，内阻r1 ，电阻R13 ，R22 ，R35 ，电容器的电容C14 F，C21 F.则(1)当S闭合时间足够长时，C1和C2所带的电量各是多少？(2)把S断开，S断开后通过R2的电量是多少？ 解析：(1)当S闭合时间足够长时
6、，C1两端的电压等于R2两端的电压；C2两端的电压等于路端电压回路电流I2 A，C1两端的电压UC1U2IR24 V，C1的带电量Q1C1UC141064 C1.6105 C，C2两端的电压UC2UI(R1R2)10 V，C2的带电量Q2C2UC2110610 C1.0105 C.(2)断开S后，电容器C1通过电阻R2、R3放电；电容器C2通过电阻R1、R2、R3放电，放电电流均流过R2，且方向相同因此，通过R2的电量QQ1Q21.6105 C1.0105 C2.6105 C.答案：(1)1.6105 C1.0105 C(2)2.6105 C主题3电路故障的分析方法1故障类型(1)短路：电路被
7、短路部分有电流通过(电流表有示数)，被短路两点之间没有电压(电压表无示数)(2)断路：电路断路部分没有电流通过(电流表无示数)，断路两点之间有电压，断路同侧导线两点无电压2电路故障分析思路(1)认真审题，判断电路各元件连接方式，明确电流表、电压表测量的元件，各开关控制的元件(2)根据故障现象分析有无电流，得出电路是短路还是断路(3)根据电表示数变化分析找出故障位置3利用电流表、电压表判断电路故障(1)电流表示数正常而电压表无示数“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表故障原因可能是：电压表损坏；电压表接触不良；与电压表并联的用电器短路(2)电压表有示数而
8、电流表无示数“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表故障原因可能是：电流表短路；和电压表并联的用电器断路(3)电流表、电压表均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，可能是干路断路导致无电流【典例3】在如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1、L2都发光后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏)，电压表的示数增大，由此可推断，这故障可能是()A电阻R1断路B电阻R2短路C灯L1两接线柱间短路D电阻R2断路解析：因为电压表的示数增大，所以路端电压增大，电源内阻上的电压减小，说明总电流减小，电路总电阻增大若电阻R1断路，会导致总电阻
9、增大，总电流减小，而此时灯L2两端的电压会减小，致使灯L2变暗故选项A错误；若电阻R2短路，灯L2将不亮，选项B错误；若灯L1两接线柱间短路，电路的总电阻减小，总电流增大，电压表的示数减小，不符合题意，选项C错误；若电阻R2断路，电路的总电阻增大，总电流减小，电压表的示数增大，符合题意而总电流减小，导致内电压和灯L1、R1并联部分电压减小，灯L2两端电压增大，灯L2变亮故选项D正确答案：D针对训练3如图所示，开关S闭合电灯不亮，为了检查图中电路故障，现用一根导线进行判断，当导线连接BC时，灯不亮；当导线连接CD时，灯也不亮；当导线连接DE时，灯亮了则电路故障原因是()A电阻R断路B电灯L断路C
10、R、L同时断路 D变阻器断路解析：在串联电路中，灯不亮，有两种可能：第一，灯短路；第二，电路中有断路处根据导线的连接现象判断，应该不是第一种故障，所以是电路中有断路处当把断路处连接好，灯就会亮所以，此题应选D.答案：D主题4电学实验1实验基本原则(1)安全不损坏实验仪器(2)精确尽可能减少实验误差(3)方便便于实验操作、读数和数据处理2实验仪器的选取(1)电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流(2)用电器的额定电流大于或等于通过它的实际电流(3)电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值，一般两表的指针应该指到满偏刻度的的位置为宜3电路的实物连接的方法(1)先图后连，先串后并(2)看
11、准极性，接线到柱(3)明确量程，检查定位【典例4】欲用伏安法测定一段阻值约为5 的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A电池组(3 V，内阻1 )B电流表(03 A，内阻0.012 5 )C电流表(00.6 A，内阻0.125 )D电压表(03 V，内阻3 k)E电压表(015 V，内阻15 k)F滑动变阻器(020 ，额定电流1 A)G滑动变阻器(01 750 ，额定电流0.3 A)H开关、导线(1)上述器材中应选用的是_(填写各器材的字母代号)(2)实验电路应采用电流表_(选填“内”或“外”)接法(3)为使通过待测金属导线的电流能在00.5 A范围内改变，请按要求在方框内
12、补充画出测量待测金属导线的电阻Rx的电路原理图解析：(1)电源必须选择；由于电源电动势3 V，电阻大约5 ，故最大电流不超过0.6 A，为减小误差应选择较小的量程，故选0.6 A的电流表，故选3 V量程的电压表；为使操作方便，应选择阻值较小的滑动变阻器。故答案为：A、C、D、F、H.(2)由于，故待测电阻的阻值与电流表内阻阻值相接近，如果采用内接法，电流表的分压作用较大，故应该采用电流表外接法(3)电路图如图：答案：(1)A、C、D、F、H(2)外(3)见解析针对训练4在图中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是() 图甲图乙A图甲的接法叫电流表外接法，图乙的接法叫电流表内
13、接法B图甲中R测R真，图乙中R测R真C图甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使RRV，故此法测较小电阻好D图乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使RRA，故此法测较大电阻好解析：图甲叫作电流表的外接法，图乙叫作电流表的内接法，A正确；图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R可知，R测R真；R越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；图乙由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大由R得R测R真，R越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B错误，C、D正确故选B.答案：B统揽考情本章的内容较多，理论基础是闭合电路的欧姆定律，通常以电路分析、计算和
14、实验题的形式考查，近几年来，实验题的考查是重中之重从近几年的高考来看，各省市的高考题基本都涉及本章的实验，考查范围较广，有实验仪器的选择与使用、实验过程与结果的分析以及实验设计，涉及的实验有多用电表的使用、伏安法测电阻、电流表(电压表)的改装和测电源电动势和内阻这要求我们在深刻理解闭合电路的欧姆定律、熟练掌握电路分析方法的基础上，对有关的几个实验在原理、实质上有明确的认识真题例析(2018全国卷)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究25 80 范围内某热敏电阻的温度特性所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT，其标称值(25 时的阻值)为900.0 ；电源E(6 V，内阻可忽略
15、)；电压表 (量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 )，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 )；电阻箱R2(阻值范围0999.9 )；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 .将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数；逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 .实验得到的R2t数据见下表t/25.030.040.050.060.070.080.0
16、R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题：(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到_(选填“a”或“b”)端(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2t曲线：_(3)由图(b)可得到RT，在25 80 范围内的温度特性当t44.0 时，可得RT_.(4)将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为_，则手心温度为_ .解析：(1)闭合开关S1前，应让滑片移动到b端，使滑动变阻器连入电路的阻值最大(2)见答案(3)由题图象可知t44.0 时，电阻的阻值为450.0 .(4)由题图(c)可得电阻箱阻值为6
17、20.0 ，由题图(b)可得温度约为33.0 .答案：(1)b(2)如图所示(3)450.0(4)620.033.0针对训练(2018天津卷)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 k)，除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材供选用：A电压表(量程01 V，内阻约10 k)B电压表(量程010 V，内阻约100 k)C电流表(量程01 mA，内阻约30 )D电流表(量程00.6 A，内阻约0.05 )E电源(电动势1.5 V，额定电流0.05 A，内阻不计)F电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)G滑动变阻器R0(阻值范围010 ，额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确，电压
18、表选用_，电流表选用_，电源选用_(均选填器材的字母代号)(2)画出测量Rx阻值的实验电路图(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_其真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)，原因是_解析：(1)若电源选用E，则通过Rx的最大电流为0.15 mA，电流表选用C还达不到半偏，故电源应选用F.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且接近电源电压，故电压表选用B.由此可知电路中的电流约为1 mA，故电流表选用C.(2)因为待测电阻阻值较大，所以电流表应采用内接法因为滑动变阻器的阻值很小，若采用限流接法接入电路起不到多大的限流作用，所以滑动变阻器应采用分压接法
19、，实验电路图如图所示(3)因为电流表采用内接法，电压表测出的电压为Rx与电流表串联后两端电压，U测U实，而R，所以R测R实答案：(1)BCF(2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压(其他表述正确也可)1(2018海南卷)(多选)如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻rR，c为滑动变阻器的中点闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是()AR2消耗的功率变小BR3消耗的功率变大C电源输出的功率变大D电源内阻消耗的功率变大解析：滑片由c向a滑动，R左减小，电流增大，功率变大，R右增大，电流减小，功率变小，A、B错误并联电阻从最大逐渐减小并
20、且最后大于电源内阻，所以电源输出功率变大，C正确；随并联电阻的减小，电路总电阻减小，电流增大，电源内阻消耗的功率增大，D正确答案：CD2(2018全国卷)某同学组装一个多用电表可选用的器材有：微安表头(量程100 A，内阻900 )；电阻箱R1(阻值范围0999.9 )；电阻箱R2(阻值范围099 999.9 )；导线若干要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱(2)电阻箱的阻值
21、R1_，R2_(保留到个位)解析：(1)如图所示(2)接a时改装成量程为1 mA的电流表，有IgRg(IIg)R1，解得R1100 .接b时改装成量程为3 V的电压表，有UIgRgIR2，解得R2 2 910 .答案：(1)见解析图(2)1002 9103(2017全国卷)某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100 A，内阻大约为2 500 )的内阻可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个最大阻值为20 ，另一个最大阻值为2 000 )；电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 )；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片(1)按原
22、理图甲将图乙中的实物连线(2)完成下列填空：R1的最大阻值为_(选填“20”或“2 000”).为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图甲中的滑动变阻器的_(选填“左”或“右”)端对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势_(选填“相等”或“不相等”)将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变待测微安表的内阻为_(结果保留到
23、个位)(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_.解析：(2)滑动变阻器的分压式接法要求选用最大阻值较小的滑动变阻器，因此R1要选择最大阻值为20 的滑动变阻器开始时将R1的滑片移动到滑动变阻器的左端对应的位置，可使得微安表上的电压最小，从而保护了微安表接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等因B与D电势相等，对调后，解得RA2 550 .答案：(1)连线如图(2)20左相等2 550(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程4(2018全国卷)一课外实验小组用如图(a)所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值图中R0为标准定值
24、电阻(R020.0 )； 可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线_(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1.(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表 的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表 的示数U2.(4)待测电阻阻值的表达式Rx_(用R0、U1、U2表示)(5)重复步骤(3)，得到下表数据12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(
25、6)利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx_(保留一位小数)解析：(1)根据原理图，沿电流的流向依次连接先将E、R、S1连接起来，组成闭合回路将R0、Rx与R连接起来将 、S2与Rx连接起来(4)由于 为理想电压表，故S2接1、或接2时流过R0、Rx的电流相等根据部分电路欧姆定律和串联电路的特点，得，解得RxR0.(6)将各次的代入RxR0，得Rx148.8 ，Rx248.6，Rx347.8，Rx448.0 ，Rx547.8 ，然后求平均值，即Rx48.2 .答案：(1)实物连线如下图所示(4)R0(6)48.25(2017天津卷)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻其中电
26、流表A1的内阻r11.0 k，电阻R19.0 k，为了方便读数和作图，给电池串联一个R03.0 的电阻(1)按图示电路进行连接后，发现aa、bb和cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b间电压，读数不为零，再测量a、a间电压，若读数不为零，则一定是_导线断开；若读数为零，则一定是_导线断开(2)排除故障后，该小组顺利完成实验通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图由I1I2图象得到电池的电动势E_V，内阻r_.解析：(1)测a、b间电压，读数不为零，说明cc没有断开，若测a、a间电压，读数不为零，说明bb没有断开，所以是aa断开，若测a、a间电压，读数为零，说明aa没有断开，所以是bb断开(2)根据闭合电路欧姆定律及题图所示电路，得EU外U内I1(R1r1)(I1I2)(R0r)，代入图象中两组数据(60 mA，0.12 mA)、(260 mA，0.05 mA)，解得电动势E1.4 V，内阻r0.5 .答案：(1)aabb(2)1.40.5
