（京津琼鲁专用）必修二试题：第二章　恒定电流+章末总结+Word版含答案

章末总结
恒定电流

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，W＝Q＝UIt＝t＝Pt.
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，电源电动势E＝90 V，内电阻r＝1 Ω ，电阻R＝20 Ω，电动机绕线的电阻R0＝0.5 Ω，闭合开关S，电动机转动稳定后，电阻R消耗的电功率为320 W，不计电动机的摩擦损耗等.求：
图1
(1)通过电阻R的电流及其两端的电压；
(2)电动机输出的机械功率.
答案　(1)4 A　80 V　(2)462 W
解析　(1)由P＝I12R
可得I1＝＝4 A
由U＝I1R得U＝80 V
(2)由闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir
可得I＝＝10 A
则通过电动机的电流I2＝I－I1＝6 A
电动机的输入功率为P入＝UI2＝480 W
电动机的热功率为P热＝I22R0＝18 W
电动机输出的机械功率为P机＝P入－P热＝462 W.
二、含容电路的计算
1.分析含电容器的电路时应注意电容器两极板分别与电路中哪两点等势，从而可确定电容器两极板间电势差和带电荷量的正负.
2.当电路发生变化时，注意分析电容器两极板电势的变化，计算电容器带电荷量变化量时，要注意极板电荷电性的变化.若某一极板原来带正电Q1，后来变为带正电Q2，则电荷量变化量大小ΔQ＝|Q1－Q2|；若该极板由原来带正电Q1变为后来带负电－Q2，则ΔQ＝Q1＋Q2.
例2　如图2所示，已知路端电压U＝18 V，φD>φC，电容器C1＝6 μF、C2＝3 μF，电阻R1＝6 Ω、R2＝3 Ω.当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB等于多少？当S闭合时，电容器C1的电荷量改变了多少？
图2
答案　18 V　减少了3.6×10－5 C
解析　在电路中电容器C1、C2相当于断路.当S断开时，电路中无电流，B、C等势，A、D等势，因此UAB＝U＝18 V.
当S断开时，UAC＝18 V，电容器C1带电荷量为Q1＝C1UAC＝6×10－6×18 C＝1.08×10－4 C.
当S闭合时，电路R1、R2导通，电容器C1两端的电压即电阻R1两端的电压，由串联电路的电压分配关系得
UAC′＝U＝×18 V＝12 V
此时电容器C1的带电荷量为
Q′＝C1UAC′＝6×10－6×12 C＝7.2×10－5 C
电容器C1带电荷量的变化量为
ΔQ＝Q′－Q1＝－3.6×10－5 C
负号表示减少，即C1的带电荷量减少了3.6×10－5 C.
针对训练1　(多选)(2018·山东济南市高一下期末)如图3所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(　　)
图3
A.R3上消耗的功率逐渐减小
B.电流表读数减小，电压表读数增大
C.电源的输出功率逐渐增大
D.质点P将向上运动
答案　AC
解析　当滑动变阻器滑片向b端移动时，R4减小，总电阻减小，干路电流I增大，并联部分电压U并＝E－I(R1＋r)减小，R3的电流减小，R2、R4支路电流增大，示数增大，示数减小，A正确，B错误；因为R外>R1＝r，当R4减小时，由P－R图象知，电源的输出功率增大，C正确；电容器两端的电压等于并联部分电压，所以UC减小，带电粒子受到的电场力减小，质点P将向下运动，D错误.
三、电路故障分析
1.故障种类及特点
电路故障一般有两种情况，即短路和断路.
①短路的特点：电路中有电流，但短路部分电压为零；被短路的用电器不工作，与之串联的用电器工作电流增大.
②断路的特点：在电源正常的情况下，断路部分电流为零，但断路处有电压，若干路断路则断路处电压等于电源电动势.
2.分析与检测方法
(1)电压表检测法
若电路断路，将电压表与电源并联，若有电压说明电源完好，然后将电压表逐段与电路并联，若某一段电压表指针偏转，说明该段电路中有断点.若电路短路，则用电压表逐段与电路并联，某一段电压表示数为零，则该段被短路.
(2)欧姆表检测法
断开电路，用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻，若检测部分示数正常，说明两点间正常；若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分短路；若检测部分指针几乎不动，说明该部分有断路.
例3　如图4所示是某同学连接的实验实物图，A、B灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查.
图4
(1)应用多用电表的直流电压挡进行检查，选择开关置于10 V挡.该同学测试结果如表1所示，在测试c、d间直流电压时，红表笔应接触 (选填“c”或“d”).根据测试结果，可判断电路中一定存在的故障是 .
A.灯A短路 B.灯B短路
C.cd段断路 D.df段断路
表1
测试点
电压表示数
a、b
有示数
b、c
有示数
c、d
无示数
d、f
有示数
表2
测试点
指针偏转情况
c、d
d、e
e、f
(2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的故障是 .
A.灯A断路 B.灯B短路
C.灯A、B都断路 D.d、e间导线断路
答案　(1)c　D　(2)BD
解析　(1)应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入该表内，由题图能看出c点电势高于d点电势，知红表笔应接触c点.由表1可知d、f间有示数，则d—c—a—电池—b—f间无断路，C错误；若仅灯A短路或灯B短路，不会造成A、B灯都不亮，A、B错误；若df段断路，则与测试结果相符，D正确.
(2)由表2可知，c、d间有一定的电阻但不是很大，灯A既不短路也不断路，A、C错误；d、e间存在大电阻，表明d、e间导线断路，D正确；e、f间电阻为零，则B灯短路，B正确.
针对训练2　(多选)(2018·山东济南市高一下期末)如图5所示电路，当S闭合后两灯均不亮，已知两灯泡、电源、开关及开关到电源负极间的导线都完好，其余三条导线中有一条发生断路.若某同学使用多用电表来检查断线部分，他用多用电表的红表笔与a点相连接，把黑表笔分别先后与b点、c点相连，则以下检测断线部分的方法可行的是(　　)
图5
A.S闭合，用多用电表的电压表
B.S断开，用多用电表的电流表
C.S断开，用多用电表×1量程的欧姆表
D.S闭合，用多用电表×1量程的欧姆表
答案　AC