高中物理 第二章 恒定电流章末复习提升课 新人教版选修3-1
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第二章恒定电流专题整合·深化提升考点一含有电容器的直流电路的分析与计算1.电容器在直流电路中的特点: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穷大(在电容器理想、不漏电的情况下)的元件,有电容器的电路可看作是断路,简化电路时可去掉它。
简化后若要求电容器所带的电荷量时,可在相应的位置补上。
2.静态分析与动态分析:(1)静态分析:稳定状态下,电容器在直流电路中起阻断电流的作用,电容器两极间存在电势差,电容器容纳一定的电荷量,并满足Q=CU。
(2)动态分析:当直流电路中的电流和电势分布发生变化影响到电容器支路两端时,电容器带的电荷量将随之改变(在耐压范围内),即电容器发生充、放电现象,并满足ΔQ=CΔU。
3.含有电容器电路的解题步骤:在直流电路中,电容器相当于电阻为无穷大的电路元件,此电路是断路。
解题步骤如下:(1)先将含电容器的支路去掉(包括与它串联在同一支路上的电阻),计算各部分的电流、电压值。
(2)电容器两极板的电压等于它所在支路两端点间的电压。
(3)利用Q=CU、ΔQ=CΔU可以求出电容器所带的电荷量或电荷量的变化量。
(4)通过电容器的电压和平行板间距离可以求出两板间电场强度,再分析电场中带电粒子的运动。
【对点训练】如图所示的电路中,电源电动势E=6.0 V,其内阻可忽略不计。
电阻的阻值分别为R1=2.4 kΩ、R2=4.8 kΩ,电容器的电容C=4.7 μF。
闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R1两端电压,其稳定值为 1.50 V。
(1)该电压表的内阻为多大?(2)由于电压表的接入,电容器的带电量变化了多少?【解析】(1)设电压表的内阻为R V,测得R1两端电压为U1,R1与R V并联后的总电阻为R,则有=+①由串联电路的规律得:=②联立①②得R V=代入数据得R V=4.8 kΩ(2)电压表接入前,电容器上的电压U C等于电阻R2上的电压,R1两端的电压为,则=又E = U C +接入电压表后,电容器上的电压为U′C=E-U1由于电压表的接入,电容器带电量增加了ΔQ=C(U′C-U C)联立以上各式得ΔQ=C(-U1)代入数据可得ΔQ=2.35×10-6 C答案:(1)4.8 kΩ(2)2.35×10-6 C【补偿训练】1.在如图所示电路中,开关S1、S2、S3、S4均闭合,C是水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P,断开后P会向下运动的开关是( )A.S1B.S2C.S3D.S4【解析】选C。
高二物理选修3-1第二章《恒定电流》考点复习资料考点一基本概念与定律1.电流:电荷的形成电流,I=Q/T,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
在电解液导电时,是正、负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I=q/t计算电流强度时q为正、负电荷电量的代数和。
电流的微观表达式:I=nqvS2.欧姆定律:导体中的电流I跟成正比,跟成反比。
I=R/U(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电)3. 电阻定律:在温度不变时,导体的电阻跟它的成正比,跟它的成反比。
表达式:R=ρ?特殊提醒一、电流的方向性:电流是标量,但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向运动方向与电流方向相反。
二、公式R=是电阻的定义式,而R=ρ是电阻的决定式R与U成正比或R与I成反比的说法是错误的,导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定,一旦导体给定,即使它两端的电压U=0,它的电阻仍旧照旧存在。
考点二电功和电热的区别1、电功:在导体两端加上,导体内就建立了,导体中的自由电荷在的作用下发生定向移动而形成电流,此过程中电场力对自由电荷做功,我们说电流做了功,简称电功。
表达式:。
2、电功率:电流所做的功跟完成这些功的比值。
表达式:。
3、焦耳定律:电流通过导体产生的热量,跟、和成正比。
表达式:纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等。
非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是不可避免的热能损失,例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。
?特殊提醒:在纯电阻电路中,电能全部转化为热能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt= t是通用的,没有区别,同理P=UI=I2R= 也无区别,在非纯电阻电路中,电路消耗的电能,即W=UIt分为两部分,一大部分转化为其它形式的能;另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt,这里W=UIt不再等于Q=I2Rt,应该是W=E其它+Q,电功就只能用W=UIt计算,电热就只能用Q=I2Rt计算。