1、学案11章末总结一、纯电阻电路和非纯电阻电路1对于纯电阻电路(如白炽灯、电炉丝等构成的电路)，电流做功将电能全部转化为内能，WQUIttPt.2对于非纯电阻电路(如含有电动机、电解槽等的电路)，电功大于电热在这种情况下，不能用I2Rt或 t来计算电功例1如图1所示，图1电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r1 ，电炉电阻R19 ，电解槽电阻r0.5 .当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684 W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看做不变)试求：(1)电源的电动势；(2)S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S1、S2都闭合时，电解槽中电能转化成化学能的
2、功率解析(1)设S1闭合、S2断开时电炉功率为P1，电炉中电流I1A6 A电源电动势EI1(Rr)120 V.(2)设S1、S2都闭合时电炉功率为P2，电炉中电流为IA5 A电源路端电压为UIR519 V95 V，流过电源的电流为I A25 A流过电解槽的电流为IAII20 A.(3)电解槽消耗的电功率PAIAU2095 W1 900 W电解槽内热损耗功率P热Ir2020.5 W200 W电解槽中电能转化成化学能的功率为P化PAP热1 700 W.答案(1)120 V(2)20 A(3)1 700 W二、闭合电路的动态分析动态电路问题的分析思路(1)电路中不论是串联部分还是并联部分，只要有一个
3、电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻必变大只要有一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻必变小；(2)根据总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可判定总电流、电压的变化；(3)判定固定支路电流、电压的变化；(4)判定变化部分的电流、电压变化，如变化部分是并联回路，那么仍应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化，最后变化电阻部分的电流、电压就能确定了例2(双选)如图2所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动的过程中，下列各物理量变化情况为()图2A电流表的读数一直减小BR0的功率先减小后增大C电源输出功率先增大后减小D电压表的读数先增大后减小解析滑动变阻器滑片P由a端向b端
4、移动的过程中，bP部分和aP部分并联，外电路总电阻先变大后变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流(电流表示数)先减小后增大，A项错误；根据电功率P0I2R0，可知R0的功率先减小后增大，B项正确；当外电路总电阻与电源内阻相等时，输出功率最大，但R0与电源内阻r大小关系不能确定，故不能确定电源输出功率的变化情况，C项错误；电压表所测为电源的路端电压，路端电压与外电阻变化趋势一致，故D项正确答案BD三、电路故障的分析方法1用电压表检查故障：(1)断路故障判断：用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则说明该段电路中有断点(2)短路故障判断：用电压表与电源并联，若有示数
5、，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则说明该段电路被短路2用欧姆表检查故障：用欧姆表检查故障，一定要注意将待测部分与电路断开若测得某段电路的电阻为零，说明该部分短路；若测得某段电路的电阻无穷大，说明该部分断路例3图3是某同学连接的实验实物图，合上开关S后，发现灯A、B都不亮他采用下列两种方法检查故障：图3(1)用多用电表的直流电压挡进行检查：那么选择开关应置于下列量程的_挡(用字母序号表示)A2.5 VB10 VC50 VD250 V在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触_(选填“a”或“b”)该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是_(假设只有下列中的某一项有故障).测试点电
6、压表示数a、b有示数c、b有示数c、d无示数d、f有示数A.灯A断路B灯B短路Cc、d段断路 Dd、f段断路(2)用欧姆挡检查：测试前，应将开关S_(选填“断开”或“闭合”)(单选)测量结果如下表所示，由此可以断定故障是()测试点表头指针示数c、d有示数e、f有示数d、e无穷大A.灯A断路B灯B断路C灯A、B都断路 Dd、e间导线断路解析(1)用多用电表的直流电压挡进行测量时，实质上是用电压表测量，而电压表内阻很大，若并联在断路处(设有一处发生断路)时，电路接通，电压表示数应为电源的电动势，并联在未断路处，示数为零因此，用多用电表的直流电压挡进行检查电路时，电压表的量程必须大于电源的电动势，为
7、了使示数明显，选择量程不宜过大，而电源的电动势约为6 V，故选10 V量程即可测试时红表笔应接电势高的a点因合上开关S后，A、B灯都不亮，又只有某一项有故障，所以只发生断路的故障根据测试结果，a、b间有示数，说明a电源b完好；c、b间有示数，说明ca电源b完好；c、d无示数，说明c灯Ad间完好；d、f有示数，说明dca电源bf完好综上分析应是d、f段断路(2)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开根据测试结果，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e间时电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路答案(1)BaD(2)断开D1.(闭合电路的动态分析)(单选
8、)如图4所示电路，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()图4A电压表与电流表的示数都减小B电压表与电流表的示数都增大C电压表的示数增大，电流表的示数减小D电压表的示数减小，电流表的示数增大答案A解析由变阻器R0的滑动端向下滑可知R0连入电路的有效电阻减小，则R总减小，由I可知I增大，由U内Ir可知U内增大，由EU内U外可知U外减小，故电压表示数减小由U1IR1可知U1增大，由U外U1U2可知U2减小，由I2可知电流表示数变小，故A正确2(闭合电路的动态分析)(双选)如图5所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均
9、能发光在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是()图5A小灯泡L1、L2均变暗B小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C电流表的读数变小，电压表的读数变大D电流表的读数变大，电压表的读数变小答案BC解析触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，路端电压变大，总电流变小，故电流表的读数变小，电压表的读数变大，小灯泡L2变暗，小灯泡L2两端的电压减小，小灯泡L1两端电压增大，小灯泡L1变亮，B、C正确3(电路故障的分析)(单选)如图6所示的电路中，电源电动势为6 V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab6 V，Uad0，U
10、cd6 V，由此可判定()图6AL1和L2的灯丝都烧断了BL1的灯丝烧断了CL2的灯丝烧断了D变阻器R断路答案C解析由条件可知，电路中有的地方有电压，说明电源是有电压的由Uab6 V和Uad0可知外电路上bcd段有断点；由Ucd6 V可知外电路上cL2d段有断点，即L2的灯丝烧断了，而且除L2外，灯L1和变阻器R都没有断路，否则也不存在Ucd6 V.4(非纯电阻电路的计算)如图7所示的电路中，电源电动势E10 V，内阻r0.5 ，电动机的电阻R01.0 ，电阻R11.5 .电动机正常工作时，电压表的示数U13.0 V，求：图7(1)电源释放的电功率；(2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率；(3)电源的输出功率和效率答案(1)20 W(2)12 W8 W(3)18 W90%解析(1)电动机正常工作时，总电流为IA2 A，电源释放的电功率为P释EI102 W20 W.(2)电动机两端的电压为UEIrU1(1020.53.0) V6 V电动机消耗的电功率为：P电UI62 W12 W电动机消耗的热功率为：P热I2R0221 W4 W根据能量守恒得，电动机将电能转化为机械能的功率P机P电P热12 W4 W8 W(3)电源的输出功率为P出P释P内P释I2r(20220.5) W18 W，100%100%90%.
