【第4章】本章高效整合 课件（鲁科选修3-1）

(共31张PPT)
1．由部分到整体的思想方法
电路中局部的变化会引起整个电路电流、电压、电功率的变化，“牵一发而动全局”是电路问题的一个特点．
如右图所示，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，下列判断正确的是(　　)
A．电压表的示数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮
B．电压表的示数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮
C．电压表的示数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗
D．电压表的示数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗
【解析】　两灯和滑动变阻器组成电路，其中灯L2在干路上，灯L1和变阻器并联后与灯L2串联，电压表测量的是灯L1两端的电压，也是变阻器两端的电压．当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器连入电路中的阻值减小，变阻器R′与L1并联的阻值减小，电路的总电阻减小．
【答案】　BD
2．由图象处理问题的思想方法—图象法
伏安特性曲线反映了电源或电阻的工作特征，掌握它的物理意义是解决问题的突破点．运用图象求解也是对闭合电路欧姆定律的应用．在纵轴(U轴)不从零开始取值时，横轴(I轴)上的截距不表示短路电流．但在纵轴上的截距仍为电动势，斜率的绝对值仍为内阻．
如下图所示的图线a是某电源的伏安特性曲线，图线b是电阻R的伏安特性曲线，这个电源的内阻等于________Ω.用这个电源和两个电阻R串联形成闭合电路，电源的输出功率为________W.
【答案】　2　2.88
在纯电阻电路中，电流做的功，全部转化为内能，即W＝Q.用电器上所标的额定功率值是用电器的性能参数，它是指用电器正常工作时消耗的电功率，与外加因素无关；而实际功率是用电器加上某一电压时实际消耗的电功率，它随外加电压大小的变化而变化．在闭合电路中，外电路上任何电阻发生变化，各个电阻上电流、电压、电功率都随之发生变化．分析这类问题的基本思路是：部分电阻的变化→外电阻的变化→干路电流的变化→部分电路的电压和支路电流的变化→电功率的变化．分析该类问题的关键是：抓住不变量，分析相关量．
在右图所示中，R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R3＝8 Ω，R5＝6 Ω，若电路消耗的总功率为P总＝30 W，电源输出功率P出＝28.4 W，电源内阻r＝0.4 Ω，求：
(1)A、B间的电压；
(2)电源电动势．
【思路点拨】　此电路乍看起来有些复杂，仔细分析后很容易将其化作简单电路，只要明确各个功率间关系，就不难求得电源电动势．
解答这类问题的关键是应用电路的有关规律分析出电容器两极板间的电压及其变化情况，然后再根据平行板电容器的相关知识进行分析求解．这类问题可以通过电容器这个桥梁把电学知识和力学知识有机地结合起来．对于这类问题可按以下方式处理
1．电容器充放电时，存在充放电电流，引起电容器两极板间电压的变化．
2．电容器稳定后，相当于此处电路断开．
3．电容器稳定后，两板间电压等于与电容器并联的那部分电路两端的电压．
如右图所示，已知C＝6 μF，R1＝5 Ω，R2＝6 Ω，E＝6 V，r＝1 Ω，开关S原来处于断开状态，下列说法中正确的是(　　)
A．开关S闭合瞬间，电流表的读数为0.5 A
B．开关S闭合瞬间，电压表的读数为5.5 V
C．开关S闭合经过一段时间，再将开关S迅速断开，则通过R2的电荷量为1.8×10－5C
D．以上答案都不对
【答案】　C
1.故障特点
(1)断路特点：电路中发生断路，表现为电源电压不为零而电流强度为零．若外电路中无用电器的任意两点间电压不为零，则这两点间有断点，而这两点与电源连接部分无断点．
(2)短路特点：电路中发生短路，表现为有电流通过电路而电压为零．
2．故障的分析方法
这类题目要从已知条件出发，进行严密推理，找出故障的原因．具体方法如下：
(1)仪器检测法
①断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点．
②短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该电路被短路．
(2)假设法
已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后，假设某部分电路发生故障，运用欧姆定律进行正向推理，推理结果若与题述现象相符，则故障发生在该部分电路．否则，没发生在该部分电路．用此方法，直到找到故障为止．
如右图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220 V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻．现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V，由此可知(　　)
A．ab间电路通，cd间电路不通
B．ab间电路不通，bc间电路通
C．ab间电路通，bc间电路不通
D．bc间电路不通，cd间电路通
【解析】　检查电路故障的一种方法是用电压表检查测量，把电压表接入电路，相当于在电路中并接了一个阻值较大的电阻．当电路中是断路故障时，电压表无示数，不能说明该部分电路的通断，而当电压表有示数时，断路故障肯定在电压表并接的两点之间．原因是此时电压表把电路接通，使电压表有示数．由题可以看出，该电路是一个串联电路，因为电路中无电流，所以故障一定是某处断路．根据两次测量．b、d两点间和a、c两点间的电压均为220 V，断路故障既处在b、d间，又处在a、c间，满足这个条件的只有bc部分．故选项C、D正确．
【答案】　CD
1．电压表、电流表及多用电表的读数
(1)电压表、电流表和多用电表直流电压挡、直流电流挡的读数，要看清选择的量程、最小刻度．
(2)多用电表欧姆表的读数要看清选择的倍率，如×1，×10，×100等．
2．电学仪器的选择
(1)依据安全性、方便性的原则，电流表、电压表既不要超过各表的量程，又不能让各表摆角太小(一般要达到满偏刻度的一半以上)．欧姆表指针最好指在中央刻度附近．
(2)对电路中的电流要进行估算，然后根据估算结果进行选择．
3．滑动变阻器的接法
(1)限流式：连接简单，调节方便，但调节范围比较小．
(2)分压式：调节范围可以从零开始，可以得到较大范围的数据．
一种供实验使用的小型电池标准电压为9 V，允许电池输出的最大电流为50 mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，实验室利用了如右图所示电路(图中电压表内阻很大，可不考虑对电路的影响)，R为电阻箱，阻值范围为0～9 999 Ω，R0是保护电阻．
(1)实验室里备用的定值电阻有以下几种规格：
A．10 Ω，5 W　　　　　　
B．150 Ω，0.5 W
C．200 Ω，0.25 W
D．1.2 Ω，1 W
实验时，R0应选用________(填字母代号)较好．
(2)在实验中，当变阻箱调到如下图所示位置后，闭合开关S，电压表示数为9.0 V，变阻箱此时电阻为________ Ω.电路中通过电阻箱的电流为________ mA.
(3)断开开关，调整电阻箱阻值，再闭合开关，读取电压表示数，多次重复，取得数据后，作出如上图所示图线，则该电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.
【解析】　(1)保护电阻R0的选择关系到电池的输出电流能否控制在50 mA以内．由题意知，电池的输出最大电流应出现在电阻箱R的阻值等于零时，根据全电路欧姆定律，有：
【答案】　(1)B　(2)745　10　(3)9.5　50
练考题、验能力、轻巧夺冠