PAGE8-章末復習課[體系構建][核心速填]1．基本概念(1)電流①定義式：I＝eq\f(q,t)．②方向：與正電荷定向移動方向相同．(2)電壓①定義式：U＝eq\f(W,q)．②計算式：U＝IR．(3)電阻①定義式：R＝eq\f(U,I)．②確定式：R＝ρeq\f(l,S)．(4)電動勢：E＝eq\f(W,q)．2．基本規(guī)律(1)歐姆定律①部分電路歐姆定律：I＝eq\f(U,R)．②閉合電路歐姆定律：I＝E/(R＋r)．(2)電功和電熱．①電功：W＝qU＝UIt．②電熱(焦耳定律)：Q＝I2Rt．(3)電功率．①純電阻：P＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R).②電源．a．總功率：P總＝EI．b．發(fā)熱功率：P熱＝I2r．c．輸出功率：P出＝UI．d．關系：P總＝P出＋P熱．閉合電路的動態(tài)問題分析1．特點電路中局部的變更會引起整個電路電阻、電流、電壓、電功率的變更，牽一“發(fā)”而動全局．2．基本方法(1)分析電路，弄清電路的串、并聯(lián)關系，各電表所測的對象，明確變阻器阻值的變更狀況．(2)先整體，后局部，留意內外電路的聯(lián)系．首先推斷外電阻R的變更狀況，再依據閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R＋r)推斷干路電流的變更，進而明確路端電壓的變更狀況．(3)分清變和不變的量及它們之間的關系，先探討不變的量，再探討變更的量的變更狀況．3．分析步驟(1)確定電路的外電阻R外如何變更．(2)依據閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R外總＋r)確定電路的總電流如何變更．(3)由U外＝E－Ir，確定電源的外電壓(路端電壓)如何變更．(4)由部分電路歐姆定律，確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變更．(5)確定支路電壓及通過各支路的電流如何變更．【例1】在如圖所示的電路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動勢為E，內阻為r，設電流表A1的讀數為I1，電流表A2的讀數為I2，電壓表V1的示數為U1，電壓表V2的讀數為U2，當R5的滑片向a端移動過程中，電流表A1的讀數變更量大小為ΔI1，電流表A2的讀數變更量大小ΔI2，電壓表V1的讀數變更量大小為ΔU1，電壓表V2的讀數變更量大小為ΔU2，則()A．I1變大，ΔU1>ΔU2，eq\f(ΔU1,ΔI1)不變B．I1變大，ΔU1<ΔU2，eq\f(ΔU1,ΔI1)變小C．I1變小，I2變小，eq\f(ΔU2,ΔI2)變小D．U1變小，U2變小，eq\f(ΔU2,ΔI2)不變D[當R5的滑片向圖中a端移動時，R5變小，外電路總電阻變小，由閉合電路歐姆定律知，總電流I1變大，路端電壓變小，U1變小．依據閉合電路歐姆定律知U2＝E－I1(r＋R1＋R3)，I1增大，則U2變小，因此I2變小；而U1變小、U2變小、R1＋R3的總電壓增大，則知ΔU1<ΔU2.由閉合電路歐姆定律知：U1＝E－Ir，則eq\f(ΔU1,ΔI1)＝r，不變．故A、B錯誤．同理，eq\f(ΔU2,ΔI2)等于電阻R2與電阻R4之和，可知eq\f(ΔU2,ΔI2)不變，故C錯誤，D正確．][一語通關]解答本題的關鍵是清晰eq\f(ΔU1,ΔI1)、eq\f(ΔU2,ΔI1)、eq\f(ΔU2,ΔI2)的物理含義：eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU1,ΔI1)))＝r，eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU2,ΔI1)))＝r＋R1＋R3，而eq\f(ΔU2,ΔI2)＝R2＋R4.1．如圖所示的電路中，電壓表都看作志向電表，電源內阻為r.閉合開關S，當把滑動變阻器的滑片P向b端移動時()A．電壓表V1的示數變大，電壓表V2的示數變小B．電壓表V1的示數變小，電壓表V2的示數變大C．電壓表V1的示數變更量小于V2示數變更量D．電壓表V1的示數變更量大于V2示數變更量C[圖中電阻R2與R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián)；在滑片P自a端向b端滑動的過程中，R3接入電路的電阻增加，電路的總電阻增加，依據閉合電路歐姆定律，電路的總電流I減小；路端電壓U＝E－Ir，則U變大，電壓表V1的示數變大；并聯(lián)部分電壓U并＝E－I(r＋R1)，I減小，U并變大，電壓表V2的示數變大，故A、B錯誤；依據歐姆定律，有U＝IR1＋U并，由于U、U并變大，IR1變小，故路端電壓變更小于并聯(lián)部分電壓，即電壓表V1的示數變更量小于V2的示數變更量，故C正確，D錯誤．]含有電容器的直流電路的分析與計算1．電容器在直流電路中的特點在直流電路中，當電容器充、放電時，電路里有充、放電電流，一旦電路達到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當于一個阻值無窮大(在電容器志向、不漏電的狀況下)的元件，有電容器的電路可看作是斷路，簡化電路時可去掉它．簡化后若要求電容器所帶的電荷量時，可在相應的位置補上．2．靜態(tài)分析與動態(tài)分析(1)靜態(tài)分析：穩(wěn)定狀態(tài)下，電容器在直流電路中起阻斷電流的作用，電容器兩極間存在電勢差，電容器容納肯定的電荷量，并滿意Q＝CU.(2)動態(tài)分析：當直流電路中的電流和電勢分布發(fā)生變更影響到電容器支路兩端時，電容器帶的電荷量將隨之變更(在耐壓范圍內)，即電容器發(fā)生充、放電現象，并滿意ΔQ＝CΔU.3．含有電容器電路的解題步驟在直流電路中，電容器相當于電阻為無窮大的電路元件，此電路是斷路．解題步驟如下：(1)先將含電容器的支路去掉(包括與它串聯(lián)在同一支路上的電阻)，計算各部分的電流、電壓值．(2)電容器兩極板的電壓等于它所在支路兩端點間的電壓．(3)利用Q＝CU、ΔQ＝CΔU可以求出電容器所帶的電荷量或電荷量的變更量．(4)通過電容器的電壓和平行板間距離可以求出兩板間的電場強度，再分析電場中帶電粒子的運動．【例2】如圖所示的電路中，電源電動勢E＝3V，內阻r＝2Ω，定值電阻R1＝1Ω，變阻器M的最大電阻R2＝5Ω，變阻器N的最大電阻R3＝9Ω，電容器的電容C＝1μF.(1)閉合開關S，調整變阻器M、N的阻值，電流表的最小示數為多少？(2)閉合開關S，調整變阻器M、N的阻值，電源輸出的最大功率為多少？(3)閉合開關S，調整變阻器M、N的阻值，當電流表示數為0.3A時，再斷開開關S，則流過電流表的電量為多少？[解析](1)閉合開關S，調整變阻器N的阻值為最大時，電流表的示數最小．依據閉合電路歐姆定律得電流的最小值I＝eq\f(E,R3＋R1＋r)＝eq\f(3,9＋1＋2)A＝0.25A(與R2大小無關)．(2)當R3′＋R1＝r，即R3′＝1Ω時(與R2大小無關)，電源輸出功率最大，P＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,r＋R1＋R3′)))eq\s\up12(2)(R1＋R3′)＝eq\f(9,8)W＝1.125W.(3)由I′＝eq\f(E,r＋R1＋R3″)，得R3″＝7Ω，電容器的帶電量q＝CU＝CI′R3″＝2.1×10－6C，則再斷開開關S，流過電流表的電量是2.1×10－6C.[答案](1)0.25A(2)1.125W(3)2.1×10－6C[一語通關]電容器的帶電量多少及電容器放電時放出的電量多少與含電容器支路串聯(lián)的電阻值大小無關．2.(多選)在如圖所示的電路中，開關閉合后，燈泡L能正常發(fā)光．當滑動變阻器的滑片向右移動時，下列推斷正確的是()A．滑動變阻器R的阻值變小B．燈泡L變暗C．電源消耗的功率增大D．電容器C的電荷量增加BD[滑動變阻器的滑片向右移動時，其電阻R增大，流過R的電流減小，燈泡L變暗，故A錯誤，B正確；由P總＝EI知電源消耗的功率減小，C錯誤；電容器C上電壓為路端電壓，由U路＝E－Ir知路端電壓增大，即電容器C上的電荷量增大，D正確．]儀器的選擇、電表的讀數以及實物圖的連接1.電學試驗器材的選擇依據(1)平安性：各電表的讀數不能超過量程，電阻類元件的電流不能超過其最大允許電流等．(2)精確性：選用電表量程應考慮盡可能減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在運用時，要盡可能使指針偏轉到滿偏刻度的eq\f(1,3)到eq\f(2,3).(3)操作性：選用滑動變阻器時，應考慮使供電電壓的變更范圍既能滿意試驗要求，還應便于調整，滑動變阻器調整時應用到大部分電阻線，否則不便于操作．(4)敏捷性：試驗時沒有量程合適的電表則可變通．已知內阻的電流表可作電壓表運用，已知內阻的電壓表可作電流表運用．2．測量儀器的讀數規(guī)則測量誤差出現在哪一位，讀數就相應讀到哪一位，一般依據測量儀器的最小分度來確定讀數誤差出現的位置，對于常用的儀器可按下述方法讀數：(1)最小分度是“1”的儀器，測量誤差出現在下一位，下一位按非常之一估讀．例如，最小分度是0.1A的電流表(量程為3A)和最小分度是0.1V的電壓表(量程為3V)，讀到小數點后兩位．(2)最小分度是“2”或“5”的儀器，測量誤差出現在同一位上，同一位分別按二分之一或五分之一估讀．例如，最小分度是0.02A的電流表(量程為0.6A)，讀到小數點后2位；最小分度是0.5V的電壓表(量程為15V)，讀到小數點后1位．3．實物圖連接的方法(1)畫出試驗電路圖并分析各元件的連接方式，明確電表量程．(2)畫線連接各元件時，一般先從電源正極起先，到開關，再到滑動變阻器等，按依次以單線連接方式將主電路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來，然后再將要并聯(lián)的元件并聯(lián)到電路中．(3)電壓表應并聯(lián)，電流表應串聯(lián)，且電流應從電表正極流入、負極流出．(4)滑動變阻器滑片的初位置應保證電路中用電器平安，即保證加在用電器兩端的電壓應盡量?。?5)連線過程中不要交叉，而且全部連線必需連接到接線柱上．【例3】用伏安法測量一個定值電阻的電阻值，現有的器材及其規(guī)格如下：A．待測電阻Rx(大約100Ω)B．直流毫安表A1(量程0～10mA，內阻約100Ω)C．直流毫安表A2(量程0～40mA.內阻約40Ω)D．直流電壓表V1(量程0～3V，內阻約5kΩ)E．直流電壓表V2(量程0～15V，內阻約15kΩ)F．直流電源(輸出電壓4V，內阻不計)G．滑動變阻器R(阻值范圍0～50Ω，允許最大電流1A)H．開關一個、導線若干(1)依據器材的規(guī)格和試驗要求，為使試驗結果更加精確，直流毫安表應選________，直流電壓表應選________．(2)在虛線框內畫出試驗電路圖，要求電壓和電流的變更范圍盡可能大一些．(3)按畫出的電路圖將圖中的實物圖連線．[解析](1)由于直流電源的電動勢為4V，待測電阻Rx阻值約100Ω，故通過Rx的最大電流約為40mA，所以直流毫安表應選C；直流電壓表若選15V量程，則讀數誤差較大，故應選D.(2)由于要求電壓和電流的變更范圍盡可能大一些，所以滑動變阻器采納分壓式接法；由于eq\f(RV,Rx)＝eq\f(5000,100)＝50>eq\f(Rx,RA)＝eq\f(100,40)＝2.5，故電流表采納外接法．電路圖如圖所示：(3)依據電路圖，實物圖連線如圖所示：[答案](1)CD(2)電路圖見解析圖(3)實物圖見解析圖3．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的試驗中，可供選擇的試驗儀器如下：小燈泡L“3.8V，0.3A”電壓表V，量程0～5V，內阻5kΩ電流表A1，量程0～100mA，內阻4Ω電流表A2，量程0～500mA，內阻0.4Ω滑動變阻器R1，最大阻值10Ω，額定電流1.0A滑動變阻器R2，最大阻值5Ω，額定電流0.5A直流電源E，電動勢約為6V開關S及導線若干(1)在上述器材中，滑動變阻器應選________；電流表應選________．(2)在虛線框內畫出試驗的電路圖，并在圖中注明各元件的符號．(3)某試驗小組完成試驗后利用試驗中得到的試驗數據在I-U坐標系中，描繪出如圖所示的小燈泡的伏安特性曲線．依據此圖給出的信息，可以推斷圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)()[