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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载恒定电流错题本例 1 如图 91 所示, 1=3V, r1=0.5 ,R1=R2=5.5 ,平行板电容器的两板距离 d=1cm,当电键 K 接通时极板中的一个质量 m=4 10-3g,电量为 q=1.0 10-7C 的带电微粒恰好处于静止状态;求:(1)K 断开后,微粒向什么方向运动,加速度多大?(2)如电容为 1000pF,K 断开后,有多少电量的电荷流过 R2?【错解分析】错解:当电键 K 接通电路稳固时、电源 1和 2都给电容器极板充电,所以充电电压 U= 1+ 2;带电粒子处于平稳状态,就所受合力为零,Fmg =
2、0 2=U1=1v 给它充电, U=2;当电键 K 断开后,电容器上只有电源即带电粒子将以7.5m/s2的加速度向下做匀加速运动;又 Q1=CU=10 3 10-12 4=4 109C Q=CU 103 10-12 1 1 10-9C Q=QQ=3 10-9C 极板上电量削减3 10-9C,也即 K 断开后,有电量为3 10-9C的电荷从 R2 由下至上流过;在直流电路中,假如串联或并联了电容器应当留意,在与电容器串联的电路中没有电流,所以电阻不起降低电压作用 如 R2,但电池、电容两端可能显现电势差,假如电容器与电路并联,电路中有电流通过;电容器两端的充电电压不是电源电动势 ,而是路端电压U
3、;【正确解答】1当 K 接通电路稳固时,等效电路图如图 92 所示; 1、r1和 R1形成闭合回路,A,B 两点间的电压为:电容器中带电粒子处于平稳状态,就所受合力为零,F mg0 两端电压 U=2=1.25V 在 B,R2,2,C,A 支路中没有电流,R2 两端等势将其简化,U 2=UAB,2=UUAB=1.25V 当 K 断开电路再次达到稳固后,回路中无电流电路结构为图93 所示;电容器即带电粒子将以6.875m/s2的加速度向下做匀加速运动;2K 接通时,电容器带电量为 Q=CU=4 1O-9C K 断开时,电容器带电量为 Q=CU=1.2 10-9C QQQ=2.75 10-9C 有总
4、量为 2.75 10-9C的电子从 R2由下至上流过;【小结】此题考查同学对电容器充放电物理过程定性明白程度,以及对充电完毕后电容所在支路的电流电压状态是否清晰;同学应当知道电容器充电时,随着电容器内部电场的建立,充电电流会越来越小,电容器两极板间电压 电势差 越来越大;当电容器两端电压与电容器所并联支路电压相等时充电过程终止,此时电容器所在的支路电流为零;依据这个特点同学应当会用等势的方法将两端等势的电阻简化,画出等效电路图,如此题中的图 92,图 93,进而用电路学问解决问题;例 2 如图 94 所示,电源电动势 =9V,内电阻 r=0.5 ,电阻 R1=5.0 、R2=3.5 、R3=6
5、.0 、R4=3.0 ,电容 C=2.0 F;当电键 K 由与 a 接触到与 b 接触通过 R3的电量是多少?【错解分析】错解:K 接 a 时,由图 9-5 可知流过 R3的电量为Q=QCQC=3 10 6 C 没有对电容器的充电放电过程做深化分析;图95图中电容器的上极板的电势高,图96 中电容器的下极板的电势高;电容器经受了先放电后充电的过程;经过名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载R3的电量应是两次充电电量之和;【正确解答】K 接 a 时,由图 95 可知此时电容器带电量QC=CU1=1
6、10-5C K 接 b 时,由图 96 可知此时电容器带电量 流过 R3 的电量为QC=CU1=0.7 10-5C Q=QCQC=1.7 105 C 【小结】对于电容电量变化的问题,仍要留意极板电性的正负;要分析清电容器两端的电势高低,分析全过程电势变化;例 3 如图 97 所示的电路中已知电源电动势 =36V,内电阻 r=2 ,R1=20 ,每盏灯额定功率都是 2W,额定电压也相同;当 K 闭合调到 R2=14 时,两灯都正常发光;当 K 断开后为使 L2仍正常发光,求 R2 应调到何值?【错解分析】错解:设所求电阻 R2,当灯 L1和 L2都正常发光时,即通过灯的电流达额定电流 I;分析电
7、路时应留意哪些是恒量,哪些是变量;图 910 电路中电源电动势 是恒量,灯 L1 和 L2正常发光时,加在灯两端电压和通过每个灯的电流是额定的;错解中对电键K 闭合和断开两种情形,电路结构差异没有详细分析,此时随灯所在支路电流强度不变,两种情形干路电流强度是不同的,错误地将干路电流强度认为不变,导致了错误的结果;【正确解答】解法一:设所求阻值 R2,当灯 L1和 L2正常发光时,加在灯两端电压力额定电压 UL;当 K 闭合时, 1=UL+I1R1+r+R2 当 K 断开时, 2=UL+I2R1+r+R2,又 1= 2= I1=2I2=2I, I 为额定电流 得 = UL2IR1rR2 名师归纳
8、总结 =ULIR1 rR2 UL,由串联电路电压分析可得: IR1r 2R2-R2=0 但 I 0,R1+r2R2=R2即 R2=20+2+2 14=50解法二:设所求阻值R2,当灯 L1和 L2正常发光时,加在灯两端电压为额定电压第 2 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载【小结】电路中的局部电路开关的通断、 变阻器的阻值变化等发生变化必定会引起干路电流的变化,进而引起局部电流电压的变化;应当牢记当电路发生变化后要对电路重新进行分析例 4 如图 98 所示电路,已知电源电动势 =6.3V,内电阻 r=0.5 ,固定
9、电阻 R1=2 ,R2=3 , R3 是阻值为 5的滑动变阻器;按下电键 K,调剂滑动变阻器的触点,求通过电源的电流范畴;【错解分析】错解:将滑动触头滑至左端,R3 与 R1串联再与 R2 并联,外电阻再将滑动触头滑至右端 R3 与 R2 串联再与 R1 并联,外电阻由于平常试验,常 常用滑动变阻器作限流用(滑动变阻器与用 电器串联)当滑动头 移到两头时,通过用电器的电流将最大或最 小;以至给人以一种思维定势:不分详细电路,只要电路中有滑动变阻器,滑动头在它的两头,通过的电流是最大或 最小;【正确解答】将图 91 化简成图 99;外电路的结构是R 与 R2 串联、(R3-R )与 R1 串联,
10、然后这两串电阻并联;要使通过电路中电流最大,外电阻应当最小,要使通过电源的电流最小,外电阻应当最大;设 R3 中与 R2 串联的那部分电阻为R ,外电阻R为由于,两数和为定值,两数相等时其积最大,两数差值越大其积越小;当R2+R=R1+R3-R 时, R 最大,解得由于 R1=2 R2=3 ,所以当变阻器滑动到靠近 R1端点时两部分电阻差值最大;此时刻外电阻 R最小;通过电源的电流范畴是 2.1A 到 3A;【小结】不同的电路结构对应着不同的能量安排状态;电路分析的重要性有如力学中的受力分析;画出不同状态下的电路图,运用电阻串并联的规律求出总电阻的阻值或阻值变化表达式是解电路的首要工作;例 5
11、 在如图 910 所示电路中, R1=390 ,R2=230 ,电源内电阻r=50 ,当 K 合在 1 时,电压表的读数为80V;当K合在 2 时,电压表的读数为U1=72V,电流表的读数为I1=0.18A,求:(1)电源的电动势(2)当 K 合在 3 时,两电表的读数;【错解分析】错解:(1)由于外电路开路时,电源的路端电压等于电源的电动势,所以 =U 断=80V;上述解答有一个错误的“ 替代假设”:电路中的电流表、电压表都是抱负的电表;事实上,问题并非如此简洁;假如进一步分析K 合在 2 时的情形就会发觉冲突:I1R1=0.18 390=70.2(V) 80V,这就说明,电路中的电流表和电
12、压表并非抱负的电表;【正确解答】(1)由题意无法判定电压表、电流表是抱负电表;设RA、Rv 分别为电流表、电压表的内阻,R 为电流表与电阻第 3 页,共 26 页器 R1 串联后的电阻,R 为电流表与电阻器R2 串联的电阻;就K 合在 2 时:名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载由上述两式解得:R1= 400 , =90V 【小结】此题告知我们,有些题目的已知条件隐匿得很深;仅从文字的表面是看不出来的;只好通过试算的方法判定;判 断无误再连续进行解题;例 6 在电源电压不变的情形下,为使正常工作的电热器在单位时间内产生
13、的热量增加一倍,以下措施可行的是 A、剪去一半的电阻丝 B、并联一根相同的电阻丝 C、串联一根相同的电阻丝 D、使电热器两端的电压增大一任【错解分析】错解:为原先的一半,所以选 A、B;忽视了每根电阻丝都有肯定的额定功率这一隐含条件;【正确解答】将电阻丝剪去一半后,其额定功率减小一半,虽然这样做在理论上满意使热量增加一倍的要求,但由于此时电阻 丝实际功率远远大于额定功率,因此电阻丝将被烧坏;故只能选 B;【小结】考试题与生产、生活问题相结合是今后考试题的出题方向;此题除了需要满意电流、电压条件之外,仍必需满意 功率条件:不能超过用电器的额定功率;例 7 如图 911 所示,电源电压保持不变,变
14、阻器R1的最大值大于R2 的阻值,在滑片P 自右向左滑动过程中,R1的电功率如何变化?【错解分析】错解:采纳“ 端值法”,当 P移至最左端时,R1 0,就 RL消耗的电功率变为 0,由此可知,当滑片 P 自右向左滑动过程中,R1 的电功率是变小的;题中 R1R2,所以用端值法只假设R1=0 是不够的;【正确解答】RL与 R2差值越大, P1越小于 U2/4R;因此,在这两种情形时,R1 的电功率都是P1U2/4R,且不难看出,综上所述,此题答案应是滑片P 自右向左移动时,RL的电功率逐步变大;当R1=R2 时 R1 的电功率最大;连续沿此方向移动 P 时, R1 的电功率逐步变小;【小结】电路
15、中某电阻消耗的功率,不止是由本身电阻打算,仍应由电路的结构和描述电路的各个物理量打算;求功率的 公式中显现二次函数,二次函数的变化不肯定单调变化的,所以在求解这一类问题时,千万要作定量运算或者运用图 像进行分析;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载例 8 如图 912 所示电路,当电键 上消耗的电功率哪个大?K 依次接 a 和 b 的位置时,在 1R1R22 RL=R23 R1R2三种情形时, R1、R2【错解分析】错解:l依据 P=I 2R 可知,当R1R2时, P1P2;当 R1=R2时,
16、P1=P2;当 RLR2时, P1P2;当 R1R2 时, P1P2;当 R1=R2 时, P1=P2;当 R1R2时, P1 P2;错误在于认为电路转变时其路端电压保持不变,U1=U2,应当分析当电键K 接不同位置时,电路的结构不同,电路结构转变但 ,r 不变;【正确解答】当电键 K接不同位置时,电路的结构不同;l当 R1R2 时,如 r2=R1R2 P1-P2=0 所以 P1=P2;如 r2R1R2 P1P2 0 所以 P1P2;如 r2RLR2P1P20 所以 P1P22当 R1R2 时,如 r 2=R1R2 P1P2=0,所以 P1=P2;如 r 2R1R2P1-P20 所以 P1P2
17、;如 r 2R1R2 P1 P20 所以 P1P2【小结】解决电路问题先审题,审题过后有的同学头脑中显现很多公式,他从中挑选合适的公式,有的同学就从头脑中搜寻以前做过的题目,看有没有与此题相像的题目,假如有相像的题目,就把那道题的解题方法照搬过来;这些方法不肯定错,但是一旦问题比较复杂,或者题目表达的是一个生疏的物理情境,这些方法就不好用了;所以,规范化的解题步骤是必不行少的;例 9 如图 913 所示电路中, r 是电源的内阻,R1和 R2 是外电路中的电阻,假如用Pr,P1和 P2 分别表示电阻r,R1,R2上所消耗的功率,当R1=R2= r 时, PrP1P2 等于 A、1l1 B、 2
18、11 C、144 D、4l1 【错解分析】错解:由于 R1=R2=r,r 与 R1,R2 并联,它们电压相同,认为电源的两端就是外电路的两端,所以内外电阻是并联关系,即认为 错误的, Ur 不等于 U1,Ur = U1;【正确解答】r 与 R1,R2并联, Ur=U1 U2,这一看法是在图 9-13 电路中,内电阻上通过的电流与外电路的总电流相同,内电阻与外电阻是串联关系,不能认为内电阻与外电阻并联 但 R1与 R2 是并联的,因R1=R2,就 I1=I2=I,Ir=I1+I2=2I;PrP1P2= Ir2rI12R1I2 2R2= 411;,所以是正确的;【小结】单凭直觉就对电路的串并联关系
19、下结论,太草率了;仍是要通过电流的分合,或电势的高低变化来做电路分析;例 10 如图 914 所示,已知电源电动势 =20V,内阻 r=1 ,当接入固定电阻R=4 时,电路中标有“3V 4.5W”的灯泡 L 和内阻 r=0.5 的小型直流电动机恰能正常工作,求1电路中的电流强度?2电动机的额定工作电压?3电源的总功率?【错解分析】错解:由灯泡的额定电压和额定功率可求得灯泡的电阻名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载串联电路中电路中的电流强度电动机额定工作电压 U=Ir=2.7 0.5=l.35V
20、电源总功率 P=I =2.7 20=54W 此电路是非纯电阻电路,闭合电路欧姆定律 =IR总不适用,所以电【正确解答】1串联电路中灯L 正常发光,电动机正常工作,所以电路中电流强度为灯L 的额定电流;电路中电流强度I1.5A;2电路中的电动机是非纯电阻电路;依据能量守恒,电路中 =UR+UL+Ur+UmUm= -URULUr IR+RL+r=201.5 241=9.5 3电源总功率 P总=I =1.5 20=30W;【小结】要从能量转化与守恒的高度来熟识电路的作用;一个闭合电路中,电源将非静电能转化为电能,内外电路又将电能转化为其他形式的能; =U内+U外就是反映了这个过程中的能量守恒的关系;
21、例 11 电动机 M 和电灯 L 并联之后接在直流电源上,电动机内阻 r=1 ,电灯灯丝电阻 R=10 ,电源电动势 =12V,内阻 r =1 ,当电压表读数为 10V 时,求电动机对外输出的机械功率;【错解分析】错解:流与其电阻成反比,上述错解过程中有两处致命的错误:一是将电动机视为纯电阻处理了,电动机不属于纯电阻,而是将电能转化为机械能,错解中利用了并联电路中支路电流与电阻成反比的结论是不恰当的,由于该结论只适用于纯电阻电路,二是不明确电动机的输入功率Pm入与输出功率Pm出的区分, IM2r 是电动机内阻发热功率;三者的关系是:Pm入=Pm出+IM2r ;【正确解答】依据题意画出电路图,如
22、图915 所示;由全电路欧姆定律 = U+Ir 得出干路电流由已知条件可知:流过灯泡的电流电动机的输出功率的另一种求法:以全电路为争论对象,从能量转化和守恒的观点动身 P 源=P 路;此题中电路中消耗电能的有:内电阻、灯泡和电动机,电动机消耗的电能又可分为电动机输出的机械能和电动机自身消耗的内能;即I第 6 页,共 26 页 =I2r+IL 2R+Pm 出+IM2r ;名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - Pm出 I I2r+IL 2R+IM2r=9W 优秀学习资料欢迎下载【小结】站在能量转化与守恒的高度看电路各个部分的作用;就可以从全局的角
23、度把握一道题的解题思路,就能比较清醒地分清公式规律的适用范畴和条件;例 12 把一个“10V 2.0W” 的用电器 A纯电阻 接到某一电动势和内阻都不变的电源上,用电器 A 实际消耗的功率是 2.0W,换上另一个“10V 5.0W” 的用电器 B纯电阻 接到这一电源上,用电器 B 实际消耗的电功率有没有可能反而小于 2.0W?你假如认为不行能,试说明理由,假如认为可能,试求出用电器 B 实际消耗的电功率小于 2.0W 的条件 设电阻不随温度转变 【错解分析】 错解: 将“ 10V 2.0W” 的用电器与电源连接,用电器正常工作说明用电器两端电压为 10V,现将“10V 5.0W” 的用电器 B
24、 与电源连接,用电器两端电压是 10V,B 也能正常工作,实际功率是 5.0W,所以用电器的实际功率不会小于 2.0W;把路端电压与电源电动势混为一谈,认为路端电压是恒定的,不随外电路转变而转变;【正确解答】越大, U 也越大,所以与 不同, U 不是恒定的;以当 B 连入时,用电器两端的电压将小于 10V,它消耗的实际功率将小述条件时, B 的实际功率小于 2.0W;【小结】依据电源最大输出功率的条件做出输出功率与外电阻图 PR 图如图 916 所示 做定性分析,也可以得到同样的结果;由题意可知 RA接入电路时,如电源的输出功率达到最大输出功率,就 RB接入电路时, 电源的输出功率确定小于最
25、大输出功率 2W;如电源的输出功率没有达到最大输出功率,RB 接入电路时,电源的输出功率有可能小于 RA 接入电路时输出功率 2W;例 13 输电线的电阻共计 10 ,输送的电功率是 100kw,用 400V 的低压送电,输电线上发热缺失的功率是多少 kw?改用 10kV 的高压送电,发热功率缺失又是多少 kw?【错解分析】错解:错解一是对欧姆定律使用不当,输送电压是加在输电线电阻和负载上的,假如把它考虑成输电线上的电压求电流强度当然就错了;错解二留意到了负载的作用,所求出的缺失功率 用了变压器而错解二把它当作纯电阻使 P2 解错;【正确解答】P1 是正确的,然而在高压送电电路中,负载都是使名
26、师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 输送电功率优秀学习资料欢迎下载100kw ,用 400V 低压送电,输电线上电流输电线上缺失功率如用 10kV 高压送电输电线上电流输电线上缺失功率P2=I2 2r=102 1=0.1kw 【小结】一道很简洁的题目做错了,有些人将错解缘由归结为:马虎、看错了题目;其实真正的缘由是解题不规范;假如老老实实地画出电路图标出各个物理量,按图索骥就可以防止所谓的“ 马虎” 的错误;例 14 如图 917,外电路由一个可变电阻R 和一个固定电阻R0 串联构成,电源电动势为 ,电源内阻为r,问:
27、 R调到什么时候,R0上将得到最大功率;【错解分析】错解:把可变电阻 R看成电源内阻的一部分,即电源内阻 r= r+R;利用电源输出功率最大的条件是 Rr 得 R0=R r,即 R=R0r,所以把可变电阻调到 R=R2r 时,电路中 R0 上得到最大功率,其大小为可变电阻 R 上得到的功率,打算于可变电阻的电流和电压,也可以用电源输出功率最大时的条件,内外电阻相同时电源有最大输出功率来运算;但是题目要求争论定值电阻 R0 上的输出功率, 就不能生搬硬套; 定值电阻 R0上的功率,打算于流过电阻 R0的电流强,这与争论可变电阻 R上的功率不同;【正确解答】电流经过电阻R0,电流能转换成内能,R0
28、 上功率打算于电流强度大小和电阻值,即P=I 2R0,所以当电流强度最大时, R0 上得到最大功率;由纯电阻的闭合电路欧姆定律,有固定电阻 R0 上有最大输出功率,其大小为【小结】在争论物理问题时挑选争论对象是重要的一环;争论对象选错了,就要犯张冠李戴的错误;明明题目中要我们计算定值电阻的功率,有人却套用滑动变阻器的结论;所以仔细审题找出争论对象,也是提高懂得才能的详细操作步骤;例 15 有四个电源,电动势均为 8V,内阻分别为 1 、2 、4 、8 ,今要对 R = 2 的电阻供电,问挑选内阻为多大的电源才能使 R 上获得的功率最大? A、1 B、2C、 4 D、8【错解分析】错解:依“ 外
29、电阻等于内电阻 R=r时,外电路上的电功率有最大值” 可知,应选内阻 2 的电源对 R供电,应选 B;上述错解的根源在于滥用结论;事实上,确定的电源有最大的输出功率和确定的外电路上获得最大功率的条件是不同的;“ 外电阻等于内电阻 R=r时,外电路上的电功率有最大值” 只适用于电源确定而外电阻可挑选的此形,而此题实属外电阻确定而电源可选的情形,两者意义不同,不行混为一谈;【正确解答】时 P 有最大值,应选A;P 是 r 的单调减函数,所以就题设条件而言,r 取 1名师归纳总结 第 8 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下
30、载【小结】物理学的任何规律结论的成立都是有条件的,都有其适用范畴;有的同学做题比较多,习惯于套用一些熟识题目 的解题路子;这种方法有它合理的一面,也有其造成危害的一面;关键是要把握好“ 条件和范畴”;例 16 图 9 18 所示,为用伏安法测量一个定值电阻阻值的试验所需要的器材实物图,器材规格如下:1待测电 阻 RX约 100 2直流毫安表 量程 010mA,内阻 50 3直流电压表 量程 03V,内阻 5k 4直流电源 输出电压4V,答应最大电流1A5滑动变阻器 阻值范畴015 ,答应最大电流1A6电键一个,导线如干条;依据器材的规格和试验要求,在此题的实物图上连线;【错解分析】错解:错解一
31、:如图 919 所示,此种连法错在变阻器的右下接线柱和电源的负极 之间少连了一条线,即使变阻器取最大值,通过电路的电流也超过了 10mA,大 于毫安表的量程;错解二:如图920 所示有两处不妥:电压调剂范畴小;电流过大;这种连法实际上与图9-19 的错误是一样的;错解三: 如图 9-21 所示, 此种连法是用伏安法测量,电路与变阻器由滑动触头并联,无论变阻器的阻值怎样变化,流过毫安表的电流始终超过毫安表的量程,而且当滑动触头滑到最左端时,电源仍有 被短路的可能,故连接错误;错解四:如图9 22 所示,可见这种连法实际上与图9-21变阻器取最大值时 的错误是一样的;错解五:如图 923 所示,明
32、显可见,当电键闭合时电源被短路,这是不答应的,连接错误;错解六:如图 9-24 所示,当变阻器的滑动头滑到最左端时,电键闭合后电源被短路,滑到最右端时,电流超过毫 安表的最大量程,故连接错误;错解七:如图 925,无论电键是否闭合,电源、变阻器回路始终是接通的,电键的位置连接错了;【错解缘由】 (1)错在变阻器的连接上的缘由是:在高中学习伏安法测电阻时,接触的多是将变阻器连接一个上 接线柱和一个下接线柱,串连在电路中分压限流,因而在做此题时,采纳了习惯连法,没有对器材的规格要求进行计 算、分析;2将毫安表内接错误,错误的症结是不明白系统误差产生的缘由,也是没有对器材的规格进行详细分析;名师归纳
33、总结 - - - - - - -第 9 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载3显现同时连接变阻器的两个上接线柱;电表的“+” 、“ -” 接反;不在接线柱上连线,而是在连线上连线等,说明同学缺乏试验操作的规范化训练,或缺乏亲自动手做试验;【正确解答】用伏安法测电阻,第一要判明电流表应当内接仍是外接,由题目所给器材规格来看,明显不满意 RA Rx 条件,而是满意 Rv Rx 条件,所以应采纳外接法;如图 926 电路,当滑动触头 P 处于最左端,滑动变阻器为最大值时,由题设条件流过电流表的电流超过安培表的量程;因此变阻器既应分压又应分流;正确的
34、连接图为图 927 所示;画图的关键是:毫安表需外接,变阻器接成分压电路;试验开头前将滑动变阻器 的滑动触头滑至分压为零的位置;【小结】在设计试验过程时,要依据详细试验条件,敏捷应用试验原理,转变试验方法;善于 从习题中或所学的物理定律的推论中得出试验原理和方法;基本原就是不能是电表超过量 程,测量误差尽可能小;不能使用电器超过其额定功率,结构上不能显现短路断路现象;例 17 如图 928 所示电路的三根导线中有一根是断的;电源、电阻器 R1、R2 及另外 两根导线都是好的;为了查出断导线,某同学想先用万用表的红表笔连接在电源的正极 a,再将黑表笔分别连接在电阻器RL的 b 端和 R2 的 c
35、 端,并观看万用表指针的示数;在以下选挡中,符合操作规程的是: A直流 10V 挡 B直流 0.5A 挡C直流 2.5V 挡 D欧姆挡【错解分析】错解:假如电路连接正常,电路中的电流测量的最大电压为 U1=IR1=2V;可选 A、 C;用欧姆挡可以直接测量回路中的电阻是否等于 15 或者等于 10 ;选 B 的同学没有考虑 R1 与 R2 之间的导线断开的情形;选 C的同学没有考虑到无论哪根导线断开,测得的电压都等于 6V,大于 2.5V;如选 D 的同学没有考虑到假如被测回路中有电源,欧姆表就可能被毁坏或读数不准;【正确解答】设万用表各挡都抱负,忽视电源的内阻;选用不同功能档时,应画出电路图
36、,至少在头脑中想清晰;用电压挡测量时,由于电路断开无论是从ab 间断开,仍是从R1 与 R2之间断开 电路中无电流, 黑表笔与电源负极等电势;直流电压挡测量的数值是电源电动势 =6V;所以 A 选项可行, C选项不行;用电流挡测量时,假设ab 间导线完好,而R1 与 R2 之间导线断开,B 选项;被测回路中有电源,欧姆表不能适用,排除 D 选项;【小结】此题考查同学的试验才能;仍考察同学的规律思维才能;规律思维的基础是对电路结构的懂得;养成正确的电路 分析的习惯,到处受益;一、电流、电阻和电阻定律1电流:电荷的定向移动形成电流名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 26 页精
37、选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差(2)电流强度:通过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值;N 个电子,就I=Q/t ;假设导体单位体积内有n 个电子,电子定向移动的速率为V,就 I=neSv;假如导体单位长度有INev表示电流的强弱,是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向单位是:安、毫安、微安1A=103Ma=106 A 2电阻、电阻定律(1)电阻 :加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值 .R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质打算的 ,与 U.I
38、 无关 . 2电阻定律 :导体的电阻 R与它的长度 L成正比 ,与它的横截面积 S成反比 . R L/S 3电阻率 :电阻率 是反映材料导电性能的物理量,由材料打算 ,但受温度的影响电阻率在数值上等于这种材料制成的长为 1m,横截面积为 1m 2的柱形导体的电阻 . 单位是 : m.3半导体与超导体1半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为105 m 106 m2半导体的应用 : 热敏电阻 : 能够将温度的变化转成电信号, 测量这种电信号, 就可以知道温度的变化. . 光敏电阻 : 光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动掌握设备中起到自动开关的作用晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可
39、连成集成电路. 半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.(3)超导体超导现象:某些物质在温度降到确定零度邻近时, 电阻率突然降到几乎为零的现象. 转变温度 TC: 材料由正常状态转变为超导状态的温度应用 : 超导电磁铁、超导电机等二、部分电路欧姆定律1、导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻R成反比;I=U/R 2、适用于金属导电体、电解液导体,不适用于空气导体和某些半导体器件3、导体的伏安特性曲线:争论部分电路欧姆定律时,常画成 IU 或 UI 图象 ,对于线性元件伏安特性曲线是直线不,对于非线性元件 ,伏安特性曲线是非线性的. 可由留意:我们处理问题时,一般认为电阻为定值
40、,R=U/I 认为电阻 R 随电压大而大,随电流大而小I、U、R必需是对应关系 即 I 是过电阻的电流,R2 R1 R2R1 U 是电阻两端的电压【例 1】来自质子源的质子(初速度为零),经一 加 速 电 压为 800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为 1mA 的细柱形质子流;已知质子电荷 e=1.60 10-19C;这束质子流每秒打到靶上的质子数为 _;假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀称的,在质子束中与质子源相距 L 和 4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为 n1 和 n2,就 n1n2=_;v 1 v2 ne n I 15 质子源解:按定义,I , 6
41、. 25 10 .t t e L 4L 由于各处电流相同,设这段长度为 l,其中的质子数为 n 个,就由 I ne和 t l得 I nev, n 1;而 v 22 as , v s , n 1 s 2 2t v l v n 2 s 1 1点评 :解决该题的关键是: (1)正确把握电流强度的概念IQ/t 而 Qne;所以 n=Q/e=It/e, ( 2)质子源运动路程上的线密度与其瞬时速度成反比,由于I neSv,所以当电流I 肯定时, n 与 v 成反比)T,由热学第 11 页,共 26 页【例 2】用某种金属制成粗细匀称的导线,通以肯定大小的恒定电流,过一段时间后,导线上升的温度(A跟导线的
42、长度成正比B跟导线的长度成反比C跟导线的横截面积成正比D跟导线的横截面积成反比解析 :金属导线的电阻为R LS,通电后产生的电热为QI2RtI2tS设金属导体上升的温度为名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载学问可知导体需要的热量为 Qcm T c密 LS T电流产生的全部热量均被导线所吸取,即:I2t Sc密 LS T, TI2tc密 LS2,上式说明白 D 选项正确【例 3】试争论长度为 l、横截面积为 S,单位体积自由电子数为 n 的匀称导体中电流的流淌,在导体两端加上电压 U,于是导体中有匀强电场产生,在导体内移动