1、第八课时 单元知识整合本章知识结构要点回顾1电荷的 形成电流,电流是 量但有方向,规定 定向移动的方向为电流的方向。电流的定义式:I ;决定式:I 。微观表达式:I (注意各量含义)。2电阻的定义式R ;电阻R与U、I无关,根据电阻定律电阻又可表示为(决定式)R ,导体的电阻是由自身因素(L、S、)决定的。3欧姆定律:导体中的电流I跟导体两端电压U成比,跟导体的电阻R成 比,表达式为IUR。4闭合电路的欧姆定律: ,表达式为I ,或U 。5闭合电路的外电阻R增大时,根据I=E/(R+r)知I 。 根据UEIr知U 。(E、r视为恒量);当R(即断路)时,I0,U 。当R减小时,I ,U ;当R
2、0(即短路)时,I短 。U0。6电功和电热:电流流过导体时做功w ,产生的热量Q (焦耳定律)。对纯电阻电路,电流做功将电能全部转化为内能,故WQ,即W ;对非纯电阻电路,电流做功将电能转化为其他形式的能和内能,故WQ。7电源的总功率P总 ;电源的输出功率P出 ,电源内部损耗的功率P内 ,根据能量守恒定律可得:P总P出+P内。对纯电阻电路,若外电阻为R,则P出 ,当Rr时,电源的输出功率最大,且最大值P出 。8伏安法测电阻:当 时,宜采用电流表内接法,由于 ,使测量值偏大;当 时,宜采用电流表外接法,由于 ,使测量值偏小。9将电流表改装成电压表时,需串联一定值电阻R,若电流表的三个参数为Ig、
3、Rg、Ug,要改装的电压表量程为U,则R ;若将扩大量程为I,则需并联一定值电阻R 。方法盘点1等效电路法:当电路串、并联关系不清时,要进行电路等效转化,如理想电压表及电容器在电路中可视为断路、理想安培表和无阻值连接的导线可视为短路。将电源和部分外电阻(定值)等效为新电源,从而便于分析功率、测量(E、r)误差等。电阻测量的“替代法”也是一种等效思想。通过等效,可排除干扰、化繁为简。2程序法:在涉及动态电路的分析时,其基本思路是“部分一整体一部分”(适用于闭合电路中只有一个电阻变化)。3极限法、特殊值法:当电路中电阻变化时,可取一些有代表性的数值,或取极限值来进行计算,并进一步推知整个动态过程电
4、学量(如U、I等)的变化情况。4假设法:若电路发生故障,寻找故障发生在何处时,可将整个电路划分成若干部分,然后逐一假设某部分电路发生故障,运用电路知识进行排除。5图象法:电阻的UI图象、电源的UI图象都可反映电阻和电源的性质。6能量守恒思想:从能量角度看,电路是将其他形式的能(如化学能)通过电源转化为电能,然后再通过电功转化为其他形式的能(如内能、机械能等)的“桥梁”,整个过程能最的总量守恒。7数学极值问题:不等式的极值、二次三项式的极值等常用来分析变值电阻的功率问题。8电路的分析、计算与设计:电路的分析、计算、电路的没计 (实验)是电路知识和各种方法、规律、技巧的有机结合,有利于培养同学们的
5、综合分析能力和知识迁移能力。重点突破知识点一电阻的串并联及功率计算电路中电阻的串并联、电路的分析与计算是本章的基础内容,它是实验设计、动态电路分析、含容电路分析、故障电路分析等的基础,所以要引起重视【例1】两个定值电阻,把它们串联起来,等效电阻是4 ,把它们并联起来,等效电阻是l(1)这两个电阻的阻值各为多大?(2)如果把两个电阻串联后接入一个电动势为E、内电阻为r的电源两极间,两电阻消耗的总功率等于P1;如果把两个电阻并联起来,接入同一个电源的两极间,两电阻消耗的总功率等于P2,若要求P19 W,且P2P1,求满足这一要求的E和r的范围解不等式组在物理学中应用虽不是太多,但它对应的物理过程分
6、析、可能出现的物理现象的结论起关键作用。知识点二全电路中的各种功率 功率分配是电路中能的转化与守恒的具体运用,解题时应理清它们之间的关系。【例2】如图所示中,发电机的内阻r0.1,负载电阻R22,导线电阻rL01,电路中的电流I10 A求:(1)负载两端的电压UR(2)外电路上的电压U0(3)发电机的电动势(4)整个外电路上消耗的功率P外(5)负载上消耗的功率(6)导线上消耗的功率(?)发电机内部消耗的功率(8)发电机的功率从本题可以看出,在闭合电路中涉及到的功率比较多,但只要理清它们间的关系,搞清楚能量流向,问题还是比较好解决的。知识点三基本实验原理 在恒定电流一章中,实验是一项重点内容,解
7、决各种实验题,基本实验是解决问题的基础,所以理解实验原理是关键。【例3】(07江苏卷)某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表的量程为0.6,内阻约0.1;电压表的量程为3,内阻约6 k; 为小量程电流表;电源电动势约3,内阻较小,下列电路中正确的是 ( )导示:测量一段金属丝的电阻,阻值较小,所以用伏安法测量时,应用电流表的外接法,A正确。测电源电动势与内电阻,原理是闭合电路欧姆定律,电源内阻与电流表内阻相差不太大,所以用电流表的外接法,B正确。测定小灯泡的伏安特性曲线,电压必需从零开始调节,滑动变阻器就连成分压式,C错。用半偏法测小量程电流表内电阻,电阻箱应与小量程电流表并联,D
8、错。故选AB。本题中涉及到了本单元的四个实验,从这里我们可以看出,学好物理的关键在于能真正理解一些最基础的内容,而不在于做多少题目。知识点四回路中电势高低的计算 在计算电路中各点的电势时,应事先假定某点电势为零电势,然后再求这些点与事先设定的零电势点之间的电压。这种问题的本质就是对电路的分析与计算,闭合电路欧姆定律、串并联的电阻、电流、电压关系理清楚了有益于解题。解题时应注意:无电流的电阻两端电热相等。【例4】如图所示电路中R14、R12.5、R32、R45;电源电动势E9 V,内阻r0.5F点接地(1)S断开时,A、B、C、D各点电势多大?(2)S闭合时,A、B、C、D各点电势多大?成功体验
9、1(07江苏大市)在如图甲所示的电路中,电源电动势为30V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示当开关闭合后( )AL1电流为L2的2倍 BL1的电阻为75CL1消耗的电功率为075W DL2消耗的电功率为0375W2(07江苏大市)如图所示,两只相同的白炽灯D1、D2串联后接在电压恒定的电路中。若D1的灯丝断了,经过搭丝后(搭丝后灯泡电阻减小)然后与D2串联,重新接入原来的电路。假设在此过程中。灯丝电阻随温度变化的因素可忽略不计,且每只灯泡两端的电压均未超过其额定电压,则此时每只灯泡所消耗的功率与原来各自的功率相比,有( )AD1的功率变大 BD1的功率变小CD2的功率变大 DD2的功率变小3(07江苏大市)现在以下实验器材:电源,电键,导线,滑动变阻器,电流表,电压表(待测元件另给),利用所给器材能完成的物理实验是( )A测定电源电动势和电阻B测金属丝的电阻率C探究电源的输出功率与外电阻R的关系D描绘小灯泡的伏安特性曲线4(07江苏大市)电阻R与两个完全相同的晶体二极管D1和D2连接成如图所示的电路,a、b端的电势差Uab=10V时,流经a点的电流为0.01A;当Uab=0.2V时,流经a点的电流仍为0.01A,则电阻R的阻值为( ) A1020 B1000 C980 D20参考答案1C2BC3ACD4C