2019-2020学年物理高中粤教版选修3-1课件：第2章 归纳与整理 (数理化网).pptx
专题一,专题二,专题三,专题四,专题一、动态电路分析 专题讲解: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. 电路动态分析的基本方法: 1.分析电路,弄清电路的连接关系,各电表所测的对象,明确变阻器阻值的变化情况. 2.先整体后局部,注意内外电路的联系.首先判定外电阻R的变化情况,再根据全电路欧姆定律判断干路电流的变化,进而明确路端电压的变化情况. 3.分清变和不变的量及它们之间的关系,先研究不变的量,再研究变化的量的变化情况.,专题一,专题二,专题三,专题四,【例1】(多选)如图所示,闭合开关S后,L1灯与L2灯均发光,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,以下说法中正确的是( ) A.L1灯变亮 B.L2灯变亮 C.电源的输出功率可能减小 D.电源的总功率增大,专题一,专题二,专题三,专题四,答案：AC,专题一,专题二,专题三,专题四,专题二、含有电容器的电路问题 专题讲解: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限大的元件,在电容器处电路可看作是断路,简化电路时可去掉它.简化后若要求电容器所带电荷量时,可接相应的位置上.分析和计算含有电容器的直流电路时,需注意以下几点: 1.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压降,因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压. 2.当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等. 3.电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电.,专题一,专题二,专题三,专题四,【例2】在如图所示的电路中,电源的电动势E=3.0 V,内阻r=1.0 ;电阻R1=10 ,R2=10 ,R3=30 ,R4=35 ;电容器的电容C=10 F.电容器原来不带电.求闭合开关S并达到稳定这一过程通过R4的总电荷量.,专题一,专题二,专题三,专题四,解析：闭合开关S并达到稳定后,由于R4无电流通过,R4两端无电压降,电容器两端电压就等于R3两端的电压,电容器两极板所带电荷量即为流过R4的总电荷量. 由电阻的串、并联公式,得闭合电路的总电阻为,答案：2.0×10-5 C,专题一,专题二,专题三,专题四,专题三、电路故障分析 专题讲解: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,进行严密的推理,找出故障的原因.具体分为两种方法:,专题一,专题二,专题三,专题四,(1)仪器检测法: 断点故障的判断: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. 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;若电压表示数不为零,则该电路没有被短路或不完全被短路. (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,推理结果若与题述物理现象不符合,则故障不是发生在这部分电路.若推理结果与题述物理现象符合,则故障可能发生在这部分电路.用此方法,直到找出发生故障的全部可能为止.,专题一,专题二,专题三,专题四,【例3】在如图所示的电路中,闭合开关S后,灯L1、L2都发光.后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏),电压表的示数增大,由此可推断,这故障可能是( ) A.电阻R1断路 B.电阻R2短路 C.灯L1两接线柱间短路 D.电阻R2断路 思路分析：根据题设条件,电路中的某种故障产生两个后果:一是灯L2突然变亮;二是电压表的读数增大.只有符合这两个条件的故障才是可能的故障.,专题一,专题二,专题三,专题四,解析：因为电压表的示数增大,所以路端电压增大,电源内阻上的电压减小,说明总电流减小,电路总电阻增大. 若电阻R1断路,会导致总电阻增大,总电流减小,而此时灯L2两端的电压会减小,致使灯L2变暗,故选项A错. 若电阻R2短路,灯L2将不亮,选项B错. 若灯L1两接线柱间短路,电路的总电阻减小,总电流增大,电压表的示数减小,不符合题意,选项C也错. 若电阻R2断路,电路的总电阻增大,总电流减小,电压表的示数增大,符合题意.而总电流减小,导致内电压和灯L1、R1并联部分电压减小,灯L2两端电压增大,灯L2变亮.故选项D正确. 答案：D,专题一,专题二,专题三,专题四,专题四、测量电路中的电路设计和仪器选择 专题讲解:1.电路设计具有培养和检查学生创造性思维能力、分析综合能力以及实验能力等多方面的能力的特点,是近几年高考实验考查的重要方面,它包括测量电阻阻值Rx、电阻率、电源电动势E和内阻r. 电路设计的基本原则:安全性好,误差小,仪器少,耗电少,操作方便. 伏安法实验电路一般分为两个部分:测量电路和供电电路. (1)测量电路 测量电路有两种方法:电流表内接法和外接法. 直接比较法:当RxRA用内接法;当RxRV用外接法.,专题一,专题二,专题三,专题四,测试判断法:当Rx、RA、RV大约值都不清楚就用测试判断法.如图所示,将单刀双掷开关S分别接触a点和b点,若看到电流表示值变化比电压表示值变化大,则说明电压表分流影响较大,应该选内接法;若电压表示值变化比电流表示值变化大,则说明电流表降压影响较大,应该选外接法.,专题一,专题二,专题三,专题四,(2)供电电路 供电电路一般由电源和滑动变阻器按照一定的连接方式组成,滑动变阻器在供电电路中有两种接线方式:限流式和分压式.变压器的分压和限流接法是高考的热点,要注意选择合适的连接方式. 如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压接法: 用电器的电压或电流要求从零开始连续可调. 要求用电器的电压或电流变化范围大,但滑动变阻器的阻值小. 采用限流接法时限制不住,电表总超量程,用电器总超额定值. 在安全(I滑额够大,仪表不超量程,用电器上的电流、电压不超额定值,电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下,若R用R0,原则上两种电路均可采用,但考虑省电、电路结构简单,可先采用限流接法;而若R用R0,则只能采用分压电路.,专题一,专题二,专题三,专题四,2.仪器的选择 仪器的选择一般应考虑三方面的因素: (1)安全因素,如通过电源和电阻的电流不能超过其允许的最大电流; (2)误差因素,如选择的电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差; (3)便于操作,如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求,又便于调节,滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线,否则不便于操作. 选择仪器的基本方法: (1)根据实验要求设计合理的实验电路; (2)根据电路选择滑动变阻器; (3)选定电源,选择电压表和电流表以及所用的量程.,专题一,专题二,专题三,专题四,3.连接实物图的基本方法 无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、开关、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正、负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处).对分压电路,应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑片两点的电势高低,根据伏安法部分电表正、负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两点间.,专题一,专题二,专题三,专题四,【例4】某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100 A,内阻大约为2 500 )的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 ,另一个阻值为2 000 );电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 );电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片.,专题一,专题二,专题三,专题四,(1)按原理图甲将图乙中的实物连线. (2)完成下列填空: R1的阻值为 (填“20”或“2 000”). 为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图甲中滑动变阻器的 端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近.,专题一,专题二,专题三,专题四,将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置,最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B点与D所在位置的电势 (填“相等”或“不相等”). 将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为 (结果保留到个位). (3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议: .,专题一,专题二,专题三,专题四,解析:(1)略 (2)R1在电路中具有分压作用,应选阻值为20 的小电阻.为了保护微安表,开始时让微安表两端的电压为零,所以开始时将R1的滑片滑到左端.由题可知,S2接通前后微安表的示数保持不变,所以B点与滑片D所在位置在S2接通前后的电势相等.在有,(3)本实验需要观察微安表的示数是否变化,微安表的示数越大,观察误差越小,所以实验时调节R1的滑片让微安表接近满量程,能提高测量微安表内阻的精度.,专题一,专题二,专题三,专题四,答案:(1)连线如图 (2)20 左 相等 2 550 (3)调节R1的滑片,尽可能使微安表接近满量程,
