知识讲解 恒定电流 复习与巩固 提高(2)
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恒定电流重难点巩固复习教案一、教学目标1. 理解恒定电流的基本概念,掌握电流、电压、电阻之间的关系。
2. 熟练运用欧姆定律、串联并联电路的特点和计算方法。
3. 能够分析电路中的电流、电压、电阻问题,解决实际问题。
二、教学内容1. 恒定电流的基本概念:电流、电压、电阻。
2. 欧姆定律:I = V/R,电流、电压、电阻的关系。
3. 串联电路:电流、电压、电阻的分配规律。
4. 并联电路:电流、电压、电阻的分配规律。
5. 实际问题分析:解决电路中的电流、电压、电阻问题。
三、教学重点与难点1. 重点:恒定电流的基本概念,欧姆定律,串联并联电路的特点和计算方法。
2. 难点:电流、电压、电阻在复杂电路中的分布规律,实际问题的分析解决。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究电流、电压、电阻之间的关系。
2. 通过实例分析和练习,巩固欧姆定律、串联并联电路的计算方法。
3. 组织小组讨论,培养学生的合作能力和解决问题的能力。
五、教学评价1. 课堂练习:及时检查学生对恒定电流知识的掌握情况。
2. 课后作业:布置相关的实际问题,要求学生在课后解决。
3. 课程结束后的考试:全面检查学生对恒定电流知识的掌握程度。
教学计划:第一周:恒定电流的基本概念,电流、电压、电阻的关系。
第二周:欧姆定律,串联电路的特点和计算方法。
第三周:并联电路的特点和计算方法。
第四周:实际问题分析,解决电路中的电流、电压、电阻问题。
第五周:复习总结,课程考试。
六、教学活动设计1. 案例分析:通过分析实际生活中的电路案例,让学生理解电流、电压、电阻的概念及它们之间的关系。
2. 小组讨论:让学生分组讨论欧姆定律的应用,如何根据公式计算电流、电压和电阻。
3. 练习题:设计一些有关串联并联电路的练习题,让学生课后巩固所学知识。
七、教学资源1. 教学PPT:制作包含图文并茂的PPT,帮助学生更好地理解恒定电流的相关知识。
2. 电路图:提供一些典型的电路图,方便学生分析和练习。
第^一章: << 恒定电流》专题辅导(二)第二模块:电路、闭合电路欧姆定律『夯实基础知识』 一、串联电路与并联电路 1、串联电路① 电路中各处电流相同.1 = 1 1=1 2=| 3 = ...... ② 串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和。
U=U+U2+U3…… ③ 串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和,即R=R + F 2+-+ R④ 电压分配:串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比 (串联电阻具有分压作用制电压表),即匕些 厶 IR 1 R 2R n⑤ 功率分配:串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即RP 2 P n | 2RR 2R n2、并联电路① 并联电路中各支路两端的电压相同. U=U=U 2=U 3……② 并联电路总电路的电流等于各支路的电流之和1 = 1 l + I 2+ 13=……n 个相同的电阻R 并联R 总= ________________⑤功率分配:并联电路中通过各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比③并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。
RR 1 R 21R n特别注意:总电阻比任一支路电阻小在并联电路中 增加支路条数,总电阻变小 增加任一支路电阻,总电阻增大④电流分配:并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比 -改装电流表)(并联电阻具有分流作用I 1 R 1 I 2 R 2I n R n IR U两个支路时三个支路时RR l P2R2 P n R n PR U3、串并联的应用一一电表的改装电表的改装:微安表改装成各种表,关健在于原理(1)灵敏电流表G (表头,也叫灵敏电流计) (小量程的电流表)①表头的主要构造表头G是指小量程的电流表,即灵敏电流计,常用的表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中可转动的线圈组成。
②表头的工作原理当线圈中有电流通过时,线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转,通过线圈的电流越大,指针偏转的角度就越大,即I。
《恒定电流》巩固与提高恒定电流部分在高考中主要考察实验内容,闭合电路欧姆定律、电阻定律、串并联规律和电功率等问题在高考中也时常以和其他物理知识相结合的形式出现。
重点是电学实验。
分值:10-17分。
小专题一:恒定电场导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果,其一是电源正、负极产生的电场,可将该电场分解为两个方向:沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动,形成电流;垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集,从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
其二是这些电荷分布产生附加电场,该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场,直到使导线中该方向合场强为零,而达到动态平衡状态。
此时导线内的电场线保持与导线平行,自由电子只存在定向移动。
因为电荷的分布是稳定的,故称恒定电场。
【注意】(1)、研究方法:运用微元法和矢量叠加的方法,探究导线中电场的变化情况,分析出最终导线两侧积累的电荷将达到平衡状态,垂直于导线方向上电场的分量将减为零,导线内的电场线保持和导线平行。
这里一定要强调,这是电源电场和导线两侧的电荷得电场共同叠加的结果。
(2)、电荷的“稳定分布”是一个动态平衡的过程,不是静止不变的。
由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
(3)、在静电场中所学的电势、电势差及其与电场强度的关系等,在恒定电场中同样适用。
【深入理解】1.如何理解导线中形成的电场是恒定电场?在导线中的恒定电场是合电场,它由两部分组成:一是电源的电场;二是导线两侧的堆积电荷的电场。
尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,另外的又来补充,所以电荷得分布是稳定的,产生的电场是恒定电场。
在导线中的恒定电场,任何位置的电场强度都不随时间变化,其基本性质与静电场相同。
在静电场中所学的电势、电势差与电场强度关系式在此同样适用。
2.静电场和恒定电场有什么区别和联系?静电场是静止电荷在其周围空间所激发的电场;位于静电场中的导体,导体内部的自由电子就会定向移动形成恒定电流,在导体内外所存在的电场称为恒定电场。
恒定电流复习与巩固(提高)一、目标与策略明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件,要做到心中有数!学习目标:●识别常见的电路园件,初步了解它们在电路中的作用.●初步了解多用电表的原理学会使用多用电表。
●知道决定导线电阻的因素,知道电阻定律。
●知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律。
●学习掌握测量电源的电动势和内阻方法。
●知道焦耳定律,了解焦耳定律在生产、生活中的应用。
●初步了解门电路的基本作用。
初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用..●初步了解集成电路的作用。
重点难点:●掌握电流、电阻、电功、电热、电功率等基本概念.●掌握闭合电路欧姆定律,并能应用其解决有关问题。
●掌握路端电压和外电路电阻的关系,掌握讨论电路结构变化题的一般方法;掌握闭合电路的U—I图象.●掌握电流表、电压表的改装原理,掌握伏安法测电阻的两种接法,并能够分析测量误差。
●掌握滑动变阻器的两种用法.学习策略:●要注重基础知识的复习,理解和体会XX知识点间的内在联系,建立知识结构,XX知识网络,逐步体会XX知识点的地位、作用、分清主次,理解理论的实质,这是提高能力的基础.二、学习与应用“凡事预则立,不预则废”。
科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性.我们要在预习的基础上,认真听讲,做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记。
知识回顾——复习构建知识结构和网络,能从整体上把握学习内容,找出各部分知识之间的关联,加深对它们内在联系的认识。
相关内容请学习网校资源ID :#26501#397844()()I R W W Q P W Q Q R I I Q =⎧⎪=⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎫=⎪⎪⎪⎪=⎬⎪⎪=⎪⎪⎭⎩=⎧⎪=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩⎧⎨⎩电流:电阻:电压(内电压、路端电压)电动势基本概念电功:纯电阻电路:电功率:非纯电阻电路:电热:电阻定律:恒定电流欧姆定律:基本规律闭合电路欧姆定律:纯电阻电路焦耳定律:串、并联电路性质及特点电流表、电压表、欧姆表多用电表应用伏安法测电阻原理及误差分析测定金属的电阻率(同时练实验⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩习使用螺旋测微器)描绘小灯泡的伏安特性曲线测定电源的电动势和内电阻练习使用多用电表要点一、电路涉及的物理概念电流:定义式 ,微观表达式电压:定义式 ,导体两端 ,是产生电流的必要条件之一 电阻:定义式 ,决定式 (电阻定律) 电动势:E = ,维持电路两端的电压电功:W =⇒纯电阻电路中W =电功率:P =⇒纯电阻电路中P =意义:反映电源把其它形式的能转化为 能的本领 量值:电源 路时的路端电压单位:伏(V ) 知识要点——预习和课堂学习认真阅读、理解教材,尝试把下列知识要点内容补充完整,带着自己预习的疑惑认真听课学习。
高二物理《恒定电流》重难点知识点 ~~六楼风景I. 重难点知识点精析一、概念荐入 1.电流电流的定义式:tq I =,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
对于金属导体有I=nqvS (n 为单位体积内的自由电子个数,S 为导线的横截面积,v 为自由电子的定向移动速率,约10 -5m/s ,远小于电子热运动的平均速率105m/s ,更小于电场的传播速率3×108m/s ),这个公式只适用于金属导体,千万不要到处套用。
2.电阻定律导体的电阻R 跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比。
sl R ρ=⑴ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质)。
单位是Ω m 。
⑵纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
⑶材料的电阻率与温度有关系:①金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大。
)铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻。
②半导体的电阻率随温度的升高而减小(可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电,温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大,导电能力提高)。
③有些物质当温度接近0 K 时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。
能够发生超导现象的物体叫超导体。
材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C 。
我国科学家在1989年把T C 提高到130K 。
现在科学家们正努力做到室温超导。
3.欧姆定律:RU I =(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电)。
电阻的伏安特性曲线:注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。
还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。
例1. 实验室用的小灯泡灯丝的I-U 特性曲线可用以下哪个图象来表示:解:灯丝在通电后一定会发热,当温度达到一定值时才会发出可见光,这时温度能达到很高,因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。
恒定电流知识点归纳恒定电流是指电路中通过导体的电流是保持不变的状态。
在恒定电流下,电流的大小不会随时间的变化而变化。
以下是有关恒定电流的一些重要知识点的概括。
1.恒定电流的特点:恒定电流的特点是电路中通过导体的电流大小是不变的。
这意味着电流在整个电路中的各个点上的大小保持一致。
2.恒定电流的产生:恒定电流可以通过直流电源或恒定电流源提供。
直流电源提供的电流是恒定的,而恒定电流源则通过自身的控制系统来维持恒定的电流输出。
3.恒定电流和欧姆定律:根据欧姆定律,电流、电阻和电压之间存在以下关系:I=V/R,其中I是电流,V是电压,R是电阻。
在恒定电流下,电阻不变,则根据欧姆定律,电压和电流成正比。
4.恒定电流的测量:恒定电流可以通过电流表来测量。
电流表是连接在电路中的一种测量仪器,它可以测量通过它的电流大小。
在恒定电流下,电流表的指针或数字显示将保持不变。
5.恒定电流与电路元件的关系:在恒定电流下,电路中不同的电路元件会表现出不同的特性。
例如,电阻器基于欧姆定律会产生电压降,电流源会保持恒定输出电流。
6.恒定电流和能量转换:在恒定电流下,电路中的能量转换是恒定的。
例如,在恒定电流通过电阻器时,电能被转化为热能,从而导致电阻器发热。
这种能量转换是稳定的,不会随时间的推移而变化。
7.恒定电流和电路分析:恒定电流可以简化电路分析。
由于电流保持不变,可以使用基本电路定律(如欧姆定律和基尔霍夫定律)对电路进行分析,并解决电路中的未知量。
8.恒定电流和电路中的其他影响因素:在实际电路中,还存在其他影响恒定电流的因素,如电路中的电感和电容等。
这些元素会引入电流的变化,并导致电路中的振荡和反馈效应。
总结:恒定电流是电路中通过导体的电流保持不变的状态。
恒定电流不受时间的影响,具有稳定的特点。
恒定电流与欧姆定律、电路元件的特性、能量转换和电路分析等有着密切关系。
对于电路设计和分析来说,恒定电流是一个基本的概念,对于理解电路的行为和性能非常重要。
龙文教育个性化辅导教案提纲教师: 学生: 日期: 星期: 时段:课 题恒定电流二教学目标与 考点分析1.熟练掌握串并联电路的特点,能够化简电路2.掌握含容电路的分析与计算3.掌握电流表、电压表的改装原理,掌握伏安法测电阻的两种解法,并能够分析测量误差4.掌握滑动变阻器的两种用法教学重点 难点教学重点:串并联电路的特点教学难点:滑动变阻器的两种用法的选择、伏安法测电阻内外接法的选择教学方法 教学方法:讲练结合,计算机辅助教学 教学过程串并联电路 电表的改装教学过程:一、串并联与混联电路 1.应用欧姆定律须注意对应性。
选定研究对象电阻R 后,I 必须是通过这只电阻R 的电流,U 必须是这只电阻R 两端的电压。
该公式只能直接用于纯电阻电路,不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。
2.公式选取的灵活性。
(1)计算电流,除了用RUI外,还经常用并联电路总电流和分电流的关系:I =I 1+I 2 (2)计算电压,除了用U =IR 外,还经常用串联电路总电压和分电压的关系:U =U 1+U 2 (3)计算电功率,无论串联、并联还是混联,总功率都等于各电阻功率之和:P =P 1+P 2对纯电阻,电功率的计算有多种方法:P=UI=I 2R =RU 2以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路,也可用于非纯电阻电路。
既可以用于恒定电流,也可以用于交变电流。
【例1】 已知如图,R 1=6Ω,R 2=3Ω,R 3=4Ω,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。
解:本题解法很多,注意灵活、巧妙。
经过观察发现三只电阻的电流关系最简单:电流之比是I 1∶I 2∶I 3=1∶2∶3;还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω,因此电压之比是U 1∶U 2∶U 3=1∶1∶2;在此基础上利用P=UI ,得P 1∶P 2∶P 3=1∶2∶6【例2】 已知如图,两只灯泡L 1、L 2分别标有“110V ,60W ”和“110V ,100W ”,另外有一只滑动变阻器R ,将它们连接后接入220V 的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路?A. B. C. D.解:A 、C 两图中灯泡不能正常发光。
“恒定电流”复习课一.知识结构二、基本规律1、欧姆定律和闭合电路的欧姆定律两个欧姆定律是直流电路中的核心部分,是进行电路计算的根据。
(1).部分电路欧姆定律:导体中的电流I 跟它两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 反比,即RU =I 。
注意:①定律中的三个物理量U 、I 、R 应对应于同一个研究对象(同一段导体); ②经大量实验证明,欧姆定律适用于金属导电和电解液导电,即对纯电阻电路适用。
③由欧姆定律推导出的公式IU R =给出了电阻的定义和测量电阻的方法。
(2).闭合电路欧姆定律闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟闭合电路的总电阻成反比,rR +=E I 。
基本物理量基 本 规 律基 本 电 路串联电路并联电路(部分电路)欧姆定律 闭合电路欧姆定律电阻定律 焦耳定律恒定电流电流强度—电流表 电 压—电压表电 阻—欧姆表、伏安法测量 电 功—电能表电功率—伏安法测量 电动势—伏安法测量、电压表(粗测) 用电器组合电源组合串联电池组纯电阻电路中,路端电压: Rr 1E E IR U +=+==rR R ,由于电源的电动势ε和内电阻r 一定,可以看出路端电压U 随外电阻R 的增大而增大。
2、电阻定律金属导线电阻,它的大小如何呢?实验表明;在温度不变时,导体的电阻R 跟导体的长度L 成正比,跟导体的横截面积S 成反比,跟导体的材料有关,即 SL ρ=R 。
式中的ρ叫金属材料的电阻率。
另外,电阻率与温度有关,常见的金属材料的电阻率都随温度的升高而增大。
3、电路中的能量转化电源将其它形式的能转化为电能,用电器又将电能转化为其它形式的能,转化过程中能量是守恒的。
转化本领可以用功率表示。
(1).区别几种功率的提法电源的总功率P总= Iε;电源的输出功率P 出= IU ;电源内部的热功率P 内= I 2r 。
P总= P 出+P 内。
(2).焦耳定律电流通过导体产生的热量Q 跟电流I 的平方成正比,跟导体电阻R 成正比,跟通电时间t 成正比,即Q = I 2Rt 。
恒定电流复习与巩固编稿:张金虎审稿:李勇康【学习目标】1.识别常见的电路元件,初步了解它们在电路中的作用。
2.初步了解多用电表的原理学会使用多用电表。
3. 知道决定导线电阻的因素,知道电阻定律。
4. 知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律。
5. 学习掌握测量电源的电动势和内阻方法。
6. 知道焦耳定律,了解焦耳定律在生产、生活中的应用。
7. 初步了解门电路的基本作用。
初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。
8. 初步了解集成电路的作用。
【知识络】【要点梳理】一、电路涉及的物理概念电流:定义式qIt=,微观表达式I nqSv=电压:定义式WUq=,导体两端电压U IR=,是产生电流的必要条件之一。
电阻:定义式U R I=, 决定式LR Sρ=(电阻定律) 电动势:W E q=非,维持电路两端的电压→ 电功:W UIt =⇒纯电阻电路中22U W I R t t R== 电功率:W P UI t==⇒纯电阻电路中22U W I R R ==电热:由焦耳定律计算2Q I R t =,在纯电阻电路中电热等于电功:Q W =二、电路的特点电源的总功率:P EI =总电源的输出功率:222()E P UI P I R R R r =−−−→==+出出纯电阻电源的消耗功率:2P I r =内关系:P P P =+总出内 效率:P U RP E R rηη==−−−→=+出总纯电阻 闭合电路中的功率逻辑关系:输入端全为“1”时,输出端才为“1” 符号: ≥1 A BY & ABY“与”门:“或”门:逻辑关系:输入端只要有“1”,输出端就是“1”符号:逻辑关系:输入端为“1”输出端一定为“0”输入端为“0”输出端一定为“1”“非”门: 逻辑电路 意义:反映电源把其它形式的能转化为电能的本领量值:电源开路时的路端电压单位:伏(V )三、基本规律焦耳定律:2Q I Rt ,适用于电流通过任何用电器发热的计算。
四、电路实验描绘灯泡的伏安特性曲线 测定金属的电阻率测定电源的电动势和内阻多用电表的使用五、需要注意的问题1.电流的计算其难点在于对于任取的一个截面计算在一段时间t 内通过该截面的电量Q ,其技巧在于一段时间t 的选取。
如一个做匀速圆周运动的电荷对应的等效环形电流的计算,取t T =最好确定通过某截面的电量。
2.对闭合电路中能量转化所涉及的诸多概念的理解例如电源非静电力做的功=W qE EIt =非,表示时间t 内其它形式的能转化为电能的多少。
W P E I t==非总是电源的总功率,表示在一个具体电路中电源将其它形式的能转化为电能的快慢。
P U I =则表示电场力做功将电能转化为其它形式能的快慢。
3.在焦耳热的计算中不能随意地用Q W =在焦耳热的计算中不能随意地用Q W =,只有保证焦耳定律的形式2Q I Rt =不变,才能用于任何电路中电热的计算。
如果将Q 写成2U Q UIt t R==,只能用于纯电阻电路电热的计算。
4.闭合电路欧姆定律与其它关系的区别必须引起注意 例如EI R r=+仅适用于纯电阻电路,而E U U =+内则适用于任何电路。
E U U =+内是能的转化和守恒定律在电路中的必然结果,所以它具有更广泛的适用性。
5.电路的简化是电路计算的关键环节除了电路整形,等势点合并分离外,电表的理想化、电表的等效、电容电路的处理必须理解和掌握。
6.对电路进行动态分析是电路知识的综合运用必须熟练地掌握动态分析的顺序,理解各电路量变化的原因。
7.电源的输出功率存在极值当R r =时2max24E P r=,可以将r 视为等效电源内阻以便解决更广泛一些的问题。
应当明确,电源输出的功率最大,并非电源功率最大,也并非电源的效率最高。
8.伏安法测电阻时电流表内外接法的判断不可片面要在比较x R 与A R 、V R 的关系后得出结论,不可只做x R 与A R 的比较后就决定电流表的接法。
9.滑动变阻器的限流式和分压式接法各有妙用 弄清它们各自接法的特点和区别选择使用。
10.测定电源电动势和内阻的多种方法r U =U U ++11.用电流表和电压表测定电源电动势和内阻的误差分析(1)偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U I -图象时描点不很准确。
(2)系统误差:来源于电压表的分流作用。
导致电流表示数比干路电流略小。
U E I r =-中I 是通过电源的电流,而本实验用图甲所示的电路是存在系统误差的,这是由于电压表分流V I ,使电流表示数I 测小于电池的输出电流I 真。
因为V I I I =+真测,而V VUI R =,U 越大,V I 越大:U 趋于零时,V I 也趋于零。
所以它们的关系可用图乙表示,测量图线为AB ,真实图线为'A B .由图线可看出r 和E 的测量值都小于真实值。
r r 真<测,E E 真<测. 要点诠释:○1外电路短路时,电流表的示数I 测等于干路电流的真实值,所以图乙中AB 、'A B 两图线交于短路电流处。
○2当路端电压为1U 时,由于电流表示数I 测小于干路电流I 真,所以AB 、'A B 两图线出现了图示的差异。
(3)伏安法测E 、r 还可接成如图所示实验线路。
由于电流表的分压作用,因为'A A U U U U IR =+=+真测测,A R 为电流表的内阻,这样在U I -图线上对应每一个I 应加上一修正值A U I R ∆=⋅,由于A R 很小,所以在I 很小时,U ∆趋于零,I 增大,U ∆也增大,理论与测量值的差异如图丁所示。
由图可知:E E =真测,r r 真>测(内阻测量误差非常大)。
要点诠释:一般电源的内阻都较小,与电流表的内阻相差不大,而电压表的内阻远大于内阻,也远大于测量电路中的外电阻,所以为减小误差,我们采用如图甲所示的电路,而不采用如图丙所示的电路。
12.伏安法测电阻的两种接法的选择为减小伏安法测电阻的系统误差,应对电流表外接法和内接法作出选择,其方法是: (1)阻值比较法:先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表内阻进行比较,若x V R R ”,宜采用电流表外接法;若xA R R ,宜采用电流表内接法。
(2)临界值计算法:当内外接法相对误差相等时,有xA x VR R R R =,所以)x A V R R R 为临界值。
当x R x R为大电阻)用内接法;当x R x R为小电阻)用外接法;x R ,内、外接法均可。
如A R 与V R 间不是VA R R 关系,则可用:当V x x A R R R R >时,用电流表外接法;当V x x AR RR R <时,用电流表内接法。
(3)实验试探法:按图接好电路,让电压表一根接线P 先后与a b 、处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显),而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大),则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表的内接法。
【典型例题】类型一、直流电路的功率计算直流电路有纯电阻电路和非纯电阻电路之分.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,此时有W Q =,即2UIt I Rt =,显然U IR =,计算电功或电热时,可采用公式2U W Q UIt t Pt R====中的任一形式进行计算.而对于非纯电阻电路(如含有电动机、电解槽等电路),电流做功将电能除转化为内能外,还转化为机械能、化学能等.这时电功等于UIt ,产生的热量等于2I Rt ,电功大于电热.在这种情况下,不能用2I Rt 或2U t R来计算电功.根据能的转化和守恒定律可知,在非纯电阻电路上,电能的转化为:电功=电热+其他形式的能.即2UIt I Rt E =+∆(转化为其他形式的能).例1. 一直流电动机线圈的内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3 V 时,电流为0.3 A .松开转轴,在线圈两端加电压为2 V 时,电流为0.8 A ,电动机正常工作.求该电动机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?【思路点拨】正确识别纯电阻电路和非电阻电路,注意“使其不能转动”时和“正常工作时”的根本区别。
【答案】1.6 W 0.96 W【解析】电动机不转动时,在电路中起作用的只是电动机线圈的电阻,可视为纯电阻电路,由欧姆定律得电动机线圈内阻0.3Ω=1Ω0.3U r I ==.电动机转动时,消耗的电能大部分要转化为机械能,还有一小部分要在线圈的电阻上转化为内能.其输入的电功率为:110.8 2 W 1.6 W P I U ==⨯=入,电动机的机械功率:221(1.60.81) W 0.96 W P PI r ==⨯=入机-- 【总结升华】(1)正确识别纯电阻电路和非电阻电路,不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路,要从其工作状态及能量转化来分析判定.当电动机不转动时,其消耗的电能完全转化为内能.是纯电阻电路.(2)在非纯电阻电路里,欧姆定律不再成立,并要注意区别电功和电热,搞清楚电路中能量的转化关系.电热为2Q I Rt =,电动机消耗的电能为W UIt =.对电动机来说,输入的功率P UI =入;发热的功率2P I R =热;输出的功率,即机械功率2P P P UI I R ==入机--热.举一反三【高清课堂:恒定电流复习与巩固 例2 】【变式1】许多精密仪器中常常采用如图所示的电路精确地调节某一电阻两端的电压,图中1R 、2R是两只滑动变阻器,通过它们可以对负载电阻0R (阻值约为500Ω)两端的电压进行粗调和微调,已知两滑动变阻器的最大电阻分别为200Ω和10Ω,那么,下面关于1R 、2R 的说法中正确的是( )A .如1200ΩR =,210ΩR =,调节1R 起粗调作用 B .如110ΩR =,2200ΩR =,调节1R 起微调作用C .如1200ΩR =,210ΩR =,调节2 R 起粗调作用 D .如110ΩR =, 2200ΩR =,调节2R 起微调作用【答案】D【高清课堂:恒定电流复习与巩固 例11 】【变式2】如图所示;电源电动势为30V ,内阻为1Ω,一个“6V 12W ,”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联.已知电路中电灯正常发光,则电动机输出功率为( )A .36W ;B .44W ;C .40W ;D .60W .【答案】A类型二、直流电路中的极值问题极值问题在物理习题中经常出现,处理这类问题的常见方法是:先找出物理量间的函数关系,再利用数学知识求极值.在处理直流电路中的极值问题时,应先分析电路结构,并画出等效电路,写出含有变量的等效电阻或电流、电压、功率的表达式。