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高中电流的教案

发表时间:2020-11-02

恒定电流章末总结学案。

古人云,工欲善其事,必先利其器。作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,让教师能够快速的解决各种教学问题。你知道怎么写具体的教案内容吗?以下是小编为大家精心整理的“恒定电流章末总结学案”,仅供您在工作和学习中参考。

第二章恒定电流章末总结学案(人教版选修3-1)
一、电路的分析和计算
1.认清外电路上各元件的串、并联关系,必要时需画出等效电路图帮助分析.要特别注意电流表和电压表所对应的电路.
2.闭合电路的动态分析问题
闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化的问题分析的基本步骤是:
(1)认清电路,明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象;
(2)由局部电阻变化判断总电阻的变化;
(3)由I=ER+r判断总电流的变化;
(4)据U=E-Ir判断路端电压的变化;
(5)由欧姆定律及串并联电路的规律判断各部分电路电压及电流的变化.
3.闭合电路中的功率
(1)各部分功率关系分析
由EIt=I2Rt+I2rt知,EI=I2R+I2r
其中EI为电源的总功率,I2r为电源内电路消耗功率,I2R为外电路消耗功率,也是电源的输出功率.
(2)判断可变电阻的功率变化时,可将可变电阻以外的其他电阻均看做内阻.
例1电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图1所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是()
图1
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
听课记录:

变式训练1如图2所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,在平行板电容器C中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态,当变阻器R0的滑动端向左移动时,带电粒子将()
图2
A.向上运动
B.向下运动
C.静止不动
D.不能确定运动状态的变化
例2电路图如图3甲所示,图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象,滑动变阻器的最大阻值为15Ω,定值电阻R0=3Ω.
图3
(1)当R为何值时,R0消耗的功率最大,最大值为多少?
(2)当R为何值时,电源的输出功率最大,最大值为多少?

变式训练2如图4所示,直流电动机和电炉并联后接在直流电路中,电源的内阻r=1Ω,电炉的电阻R1=19Ω,电动机绕线的电阻R2=2Ω,当开关S断开时,电源内电路消耗的热功率P=25W;当S闭合时,干路中的电流I=12.6A.求:
图4
(1)电源的电动势E;

二、电路故障的分析方法
电路故障一般是短路或断路,常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等现象,检查故障的基本方法有两种.
1.仪器检测法
(1)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.
(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,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,直到找出全部可能发生的故障为止.
例3某同学按图5所示电路连接实物,闭合开关后,发现灯泡不亮.他将高内阻的电压表并联在A、C之间时,电压表的读数为U,当并联在A、B之间时,电压表的读数也为U,当并联在B、C之间时,电压表的读数为0,则故障可能是()
图5
A.AB段断路B.BC段断路
C.AB段短路D.无法判定
听课记录:
变式训练3用电压表检查图6电路中的故障,测得Uad=5.0V,Ucd=0V,Uab=5.0V,则此故障可能是()
图6
A.L断路
B.R断路
C.R′断路
D.S断路
三、实验
1.掌握实验问题的基本方法,如电流表的内、外接法,滑动变阻器的限流、分压接法等.
2.电路设计
(1)设计原则:①安全性;②准确性;③方便性;④经济性.
(2)设计思路
题干的条件和要求及器材―→确定实验原理―→确定需测量的物理量―→制定实验方案
例4在“测定金属导体的电阻率”的实验中,待测金属导线的电阻Rx约为5Ω.实验室备有下列实验器材:
A.电压表(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表(量程15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表(量程3A,内阻约为0.2Ω)
D.电流表(量程600mA,内阻约为1Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω,0.6A)
F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.电池E(电动势为3V,内阻约为0.3Ω)
H.开关S,导线若干
(1)为了提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材有__________.(填题干中相应英文字母符号)
(2)为了减小实验误差,应选用图7中________(填“(a)”、“(b)”或““(c)”)为该实验的电路图,并按所选择的电路图把实物图8用导线连接起来.
图7
图8
变式训练4小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,通过实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):
I(A)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U(V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
(1)画出实验电路图,可用的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(阻值范围0~10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.
(2)在图9中画出小灯泡的U-I图象.
图9
(3)若一电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.问:将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在第(2)问的图中)

【即学即练】
1.电源电动势和内阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐减小的过程中,下列说法正确的是()
A.电源的路端电压一定逐渐减小
B.电源的路端电压一定逐渐增大
C.电路中的电流一定逐渐减小
D.电路中的电流可能逐渐减小

2.如图10所示电路中,电压保持不变,当电键S断开时,电流表A的示数为0.6A,当电键S闭合时,电流表的示数为0.9A,则两电阻阻值之比R1∶R2为()
图10
A.1∶2B.2∶1C.2∶3D.3∶2
3.如图11所示是实物连接图和电路图.当酒精灯点燃后你将看到的现象是()
图11
A.电流表读数增大B.电流表读数减小
C.灯泡变暗D.灯泡变亮
4.一根粗细均匀的导线,当其两端电压为U时,通过的电流是I,若将此导线均匀拉长到原来的2倍时,电流仍为I,导线两端所加的电压变为()
A.U2B.UC.2UD.4U
5.如图12所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,开关闭合后,灯泡L能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是()
图12
A.灯泡L将变暗
B.灯泡L将变亮
C.电容器C的电荷量将减小
D.电容器C的电荷量将增大

6.如图13所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中正确的是()
图13
A.当R2=R1+r时,R2获得最大功率
B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率
C.当R2=0时,R1上获得最大功率
D.当R2=0时,电源的输出功率最大
7.有一只电熨斗,内部电路如图14甲所示,其中M为旋钮的内部接线端子,旋钮有“高”、“中”、“低”、“关”四个挡,每个挡内部接线有如图乙中所示的四种方式,下列判断正确的是()
图14
A.a方式为“高”挡B.b方式为“低”挡
C.c方式为“关”挡D.d方式为“中”挡
题号1234567
答案
8.在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l.用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx.
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=______(用上述测量量的字母表示).
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图15所示,则金属丝长度的测量值为l=________cm,金属丝直径的测量值为d=________mm.
图15
(3)如图16甲、乙所示,要用伏安法测量Rx的电阻,已知电压表内阻约几kΩ,电流表内阻约1Ω,若用图甲电路,Rx的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”),若Rx的阻值约为10Ω,应采用________(填“甲”或“乙”)图的电路,误差会较小.
参考答案
知识体系构建
qtUIWqρlSI=URER+rUItI2Rt与或非
解题方法探究
例1A[由电路图可知,滑动变阻器的触头向b端滑动时,其连入电路的阻值变大,导致整个电路的外电阻R外增大,由U=ER外+rR外=E1+rR外知路端电压即电压表的读数变大,而R1的分压UR1=ER外+rR1减小,故R2两端的电压UR2=U-UR1增大,再据I=UR2R2可得通过R2的电流即电流表的读数增大,所以A项正确.]
变式训练1B
例2(1)电源的电动势和内阻为:E=20V,r=7.5Ω
由题图甲分析知道,当R=0时,R0消耗的功率最大,最大为P=(ER0+r)2R0=(203+7.5)2×3W≈10.9W
(2)当r=R+R0时,即R=4.5Ω时,电源的输出功率最大,最大值为
P=(ER0+R+r)2(R0+R)=(203+4.5+7.5)2×(3+4.5)W≈13.3W.
变式训练2(1)100V(2)571.2W
解析(1)S断开时,由P=I20r得:I0=Pr=251A=5A.
由闭合电路欧姆定律得:
E=I0(R1+r)=5×(19+1)V=100V.
(2)S闭合后,内电压U1=Ir=12.6×1V=12.6V
故电路的路端电压:U2=E-U1=(100-12.6)V=87.4V.
通过电炉的电流:I1=U2R1=87.419A=4.6A
通过电动机的电流:I2=I-I1=(12.6-4.6)A=8.0A.
电动机消耗的热功率:P1=I22R2=8.02×2W=128W.
输送给电动机的电功率:P2=U2I2=87.4×8.0W=699.2W.
故电动机输出的机械功率:P3=P2-P1=(699.2-128)W=571.2W.
例3A[可采用“验证法”分析.若A对,即AB段断路,符合题目所述的故障现象;若B对,即BC段断路,电路中无电流,不可能有UAB=U;若C对,即AB段短路,则UAB=0,不合题意.]
变式训练3B[用“验证法”分析,若A对,即L断路,则Uad=0,不合题意;若C对,即R′断路,则Uad=0,不合题意;若D对,即S断路,则Uad=0,也不合题意.]
例4(1)ADEGH(2)(b)实物连接如下图所示
解析(1)E=3V,电压表选A;Im=ERx=0.6A,电流表选D;因Im=0.6A,而IR2=0.1A,所以滑动变阻器选E.故应选用的实验器材为ADEGH.
(2)R1=2Rx,故为限流式接法;Rx<RARV,故采用电流表外接法.
变式训练4(1)、(2)见解析中甲、乙图(3)作出U=E-Ir图线,可得小灯泡工作电流为0.35A,工作电压为0.8V,因此小灯泡实际功率为0.28W.
解析(1)采用分压式电路有利于增大数据范围.(2)根据数据用描点法作图.(3)两个U-I图线(伏安特性曲线与U=E-Ir图线)的交点即为小灯泡的实际工作点.
即学即练
1.A[由闭合电路欧姆定律知,电流增大,路端电压减小.]
2.A[S断开时,0.6R1=U,当S闭合时,R1与R2并联,0.9R并=U,故A对.]
3.AD[热敏电阻随温度的升高阻值减小,由闭合电路欧姆定律可知电流变大,灯泡变亮.]
4.D[由电阻定律知,导线的电阻变为原来的4倍,又因为电流不变,故导线两端所加的电压变为原来的4倍.]
5.AD[当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值增大,总电流减小,外电压增大.]
6.AC[R2为可变电阻,若把R1看成是电源内阻的一部分,则当R2=R1+r时,R2获得最大功率,A对;R1为定值电阻,当R2=0时,R1的电流最大,功率也最大,C对,B错;当r=R1+R2时,电源的输出功率最大,D错.]
7.B[a中回路未闭合,故a方式为“关”挡,b中总电阻Rb=R1+R2,c中总电阻为Rc=R1,d中总电阻为Rd=R1R2R1+R2,由公式P=U2R知,d方式为“高”挡,c方式为“中”挡,b方式为“低”挡,所以B对,A、C、D错.]
8.(1)πd2Rx4l(2)36.50(36.48~36.52)0.797(0.796~0.799)(3)偏小甲
解析(1)由Rx=ρlS与S=14πd2得ρ=πd2Rx4l.
(1)由刻度尺读得,l=36.50cm(36.48~36.52都正确),螺旋测微器读得d=0.797mm(0.796~0.799都正确).
(3)图甲电路中电流表的读数是流过Rx与电压表的电流之和,即测得的电流值偏大,由欧姆定律R=UI知,测得的电阻偏小,由于Rx=10Ω,远小于电压表内阻,故应用电流表外接法,因此用甲图.

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恒定电流2


一、教法建议

抛砖引玉

本章研究直流电路的基础知识,这些知识不仅在学习后面几章电学知识时要用到,也是将来学习电工技术以及电子技术的基础。本单元研究电路的基本参量(U、I、R以及W、P)和基本定律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律),这些规律是解决部分电路问题的理论依据,也是学习完整电路规律的基础。

这个单元的知识,学生在初中已作为重点内容学习过,所以这部分知识属复习、提高性质,教师在教学中不要简单重复初中学习的内容,而应该加强学生能力的培养,注意培养学生运用知识解决实际问题的能力。

本单元知识中,演示实验较多(形成电流条件的演示实验,研究导体中电流跟导体两端电压关系的演示实验及研究影响导体电阻因素的实验),欧姆定律和电阻定律都是通过分析实验结果得出的。因此,在教学中要做好演示实验,帮助学生更好地理解基本概念和定律。

在本单元的教材中,讲授的定律较多,在教学中要引导学生注意定律的适用范围和条件,在金属导电基础上总结出来的欧姆定律能适用于电解液导电,却不适用于气体和半导体的导

高考物理恒定电流知识点总结复习


作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,减轻教师们在教学时的教学压力。教案的内容具体要怎样写呢?下面是由小编为大家整理的“高考物理恒定电流知识点总结复习”,仅供参考,欢迎大家阅读。

第十章恒定电流

电路基本规律串联电路和并联电路

知识要点:

1.部分电路基本规律

(1)形成电流的条件:一是要有自由电荷,二是导体内部存在电场,即导体两端存在电压。

(2)电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值,叫电流强度:。

(3)电阻及电阻定律:导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,定义式;在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与导体的长度成正比,与导体的横截面S成反比,跟导体的材料有关,即由导体本身的因素决定,决定式;公式中L、S是导体的几何特征量,叫材料的电阻率,反映了材料的导电性能。按电阻率的大小将材料分成导体和绝缘体。

对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高对电阻率增大,导体的电阻也随之增大,电阻定律是在温度不变的条件下总结出的物理规律,因此也只有在温度不变的条件下才能使用。

将公式错误地认为R与U成正比或R与I成反比。对这一错误推论,可以从两个方面来分析:第一,电阻是导体的自身结构特性决定的,与导体两端是否加电压,加多大的电压,导体中是否有电流通过,有多大电流通过没有直接关系;加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所变化,但这只是间接影响,而没有直接关系。第二,伏安法测电阻是根据电阻的定义式,用伏特表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,从而计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法。

(4)欧姆定律

通过导体的电流强度,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,即,要注意:

a:公式中的I、U、R三个量必须是属于同一段电路的具有瞬时对应关系。

b:适用范围:适用于金属导体和电解质的溶液,不适用于气体。在电动机中,导电的物质虽然也是金属,但由于电动机转动时产生了电磁感应现象,这时通过电动机的电流,也不能简单地由加在电动机两端的电压和电动机电枢的电阻来决定。

(5)电功和电功率:电流做功的实质是电场力对电荷做功,电场力对电荷做功电荷的电势能减少,电势能转化为其他形式的能,因此电功W=qU=UIt,这是计算电功普遍适用的公式。单位时间内电流做的功叫电功率,这是计算电功率普遍适用的公式。

(6)电热和焦耳定律:电流通过电阻时产生的热叫电热。Q=I2Rt这是普遍适用的电热的计算公式。

电热和电功的区别:

a:纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、白炽灯等。

b:非纯电阻用电器:电流通过用电器以转化为热能以外的形式的能为目的,发热是不可避免的热能损失,例如电动机、电解槽、给蓄电池充电等。

在纯电阻电路中,电能全部转化为热能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt=是通用的,没有区别。同理也无区别。在非纯电阻电路中,电路消耗的电能,即W=UIt分为两部分:一大部分转化为热能以外的其他形式的能(例如电流通过电动机,电动机转动将电能转化为机械能);另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt。这里W=UIt不再等于Q=I2Rt,而是WQ,应该是W=E其他+Q,电功只能用W=UIt,电热只能用Q=I2Rt计算。

2.串联电路和并联电路

(1)串联电路及分压作用

a:串联电路的基本特点:电路中各处的电流都相等;电路两端的总电压等于电路各部分电压之和。

b:串联电路重要性质:总电阻等于各串联电阻之和,即R总=R1+R2+…+Rn;串联电路中电压与电功率的分配规律:串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻消耗的电功率跟各个电阻的阻值成正比,即:;

c:给电流表串联一个分压电阻,就可以扩大它的电压量程,从而将电流表改装成一个伏特表。如果电流表的内阻为Rg,允许通过的最大电流为Ig,用这样的电流表测量的最大电压只能是IgRg;如果给这个电流表串联一个分压电阻,该电阻可由或计算,其中为电压量程扩大的倍数。

(2)并联电路及分流作用

a:并联电路的基本特点:各并联支路的电压相等,且等于并联支路的总电压;并联电路的总电流等于各支路的电流之和。

b:并联电路的重要性质:并联总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,即;并联电路各支路的电流与电功率的分配规律:并联电路中通过各个支路电阻的电流、各个支路电阻上消耗的电功率跟各支路电阻的阻值成反比,即,;

c:给电流表并联一个分流电阻,就可以扩大它的电流量程,从而将电流表改装成一个安培表。如果电流表的内阻是Rg,允许通过的最大电流是Ig。用这样的电流表可以测量的最大电流显然只能是Ig。将电流表改装成安培表,需要给电流表并联一个分流电阻,该电阻可由计算,其中为电流量程扩大的倍数。

高三物理恒定电流


恒定电流类型:复习课
过程及内容:基本概念和定律
一、电流、电阻和电阻定律
1.电流的形成:电荷的定向移动形成电流(注意它和热运动的区别).
(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷(自由电子、正离子和负离子),外因是导体两端有电势差.
(2)电流强度:定义:把单位时间内通过导体某截面的电荷量叫该导体上的电流强度.
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。(定义)公式:
如果是正、负离子同时定向移动,q应为正负离子的电荷量和.
①大小: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,假若导体单位长度有N个电子,则I=Nesv.
②方向:表示电流的强弱,是标量,但有方向:⑴规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.
⑵在电路中:在外电路中正→负,内电路中负→正
③单位是:安、毫安、微安1A=103mA=106μA
④区分两种速率:电流传导速率(=光速)和电荷定向移动速率(机械运动速率)定向移动的速率数量级是10-5m/s.
I=(定义)==;I=nesv(微观);;;
(3)电流的分类:方向不改变的电流叫直流电,方向和大小都不改变的电流叫恒定电流,方向改变的电流叫交变电流
2.电阻、电阻定律
(1)电阻:导体对电流的阻碍作用就叫电阻,加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。
(定义)(比值定义);U-I图线的斜率导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关.
(2)电阻定律:温度一定时导体的电阻R与它的长度成正比,与横截面积成反比。(决定)
(3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响.
①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻.
②单位是:Ωm.有些材料ρ随t↑而↑(金属)铂用来做温度计;有些材料ρ随t↑而↓(半导体);有些材料ρ几乎不受温度影响(康铜、锰铜)。
3.半导体与超导体特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性。可制作光敏电阻和热敏电阻及晶体管等.。
(1)半导体的导电特性:介于导体与绝缘体之间,如锗、硅、砷化镓等。电阻率约为10-5Ωm~106Ωm
(2)半导体的应用:①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.
②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用.
③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.
④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
①超导现象:某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零(无法测量)的现象.这种现象叫超导现象,处于这种状态下的导体叫超导体。
②转变温度(TC):材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度TC我国1989年TC=130K
③应用:超导电磁铁、超导电机等
二、部分电路欧姆定律
(1)内容: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。
(2)公式:(U、R和I必须是同一段电路中的三个物理量,不能搞混).
(3)图象表示:导体的伏安特性曲线-------导体中的电流随随导体两端电压变化图线,叫导体的伏安特性曲线。常画成I~U或U~I图象,
在I-U图像中,是过原点的一条直线,直线的斜率.
在U-I图像中,也是过原点的一条直线,直线的斜率.
对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的.
注意:①我们处理问题时,一般认为电阻为定值,不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大,随电流大而小.
②I、U、R必须是对应关系(对应于同一段电路).即I是过电阻的电流,U是电阻两端的电压.
(4)适用范围:适用于金属导电体、电解液导体,不适用于空气导体和和晶体二极管、晶体三极管导电不适用
三、电功、电功率
1.电功:电流做功的实质:电场力移动电荷做功,(只有力才能做功);电能其它形式的能。.
电场力做的功W=qu=UIt=I2Rt=U2t/R(只适于纯电阻电路)单位:J;kwh
2.电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI;单位:w;
用电器的额定功率是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率;而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率.
3.焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时,在t时间内的热量Q=I2Rt.
纯电阻电路中W=UIt=U2t/R=I2Rt,P=UI=U2/R=I2R;非纯电阻电路W=UIt,P=UI
4.电功率与热功率之间的关系
①在纯电阻电路中,电功率等于热功率,,此时,,故.
②在非纯电阻电路中,电功率只有一部分转化成热功率,,此时,,.
⑷电功率和热功率
纯电阻电路:电路中只有电阻元件,如电熨斗、电炉子等.
非纯电阻电路:电机、电风扇、电解槽等,其特点是电能只有一部分转化成内能.
规律方法(1)用电器正常工作的条件:
①用电器两端的实际电压等于其额定电压.②用电器中的实际电流等于其额定电流③用电器的实际电功率等于其额定功率.
由于以上三个条件中的任何一个得到满足时,其余两个条件必定满足,因此它们是用电器正常工作的等效条件.
(2)用电器接入电路时:
①纯电阻用电器接入电路中,若无特别说明,应认为其电阻不变.②用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁.

散串、并联及混联电路
串、并联电路的特点及其性质:
1.串联电路的特点:2.并联电路的特点:
①电流①电流
②电压②电压
③电阻③电阻
④电压分配,④电流分配,
⑤功率分配,⑤功率分配

一、串联电路
①电路中各处电流相同.I=I1=I2=I3=……
②串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U1+U2+U3……
③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和,即R=R1+R2+…+Rn
④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比(串联电阻具有分压作用——制电压表),即
⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即
注意:⑴允许通过的最大电流=各串联电阻额定电流的最上值;允许加的最大电压=允许通过的最大电流×R总
⑵电路的总功率=各电阻消耗的功率之和.
二、并联电路
①并联电路中各支路两端的电压相同.U=U1=U2=U3……
②并联电路总电路的电流等于各支路的电流之和I=I1+I2+I3=……
③并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。
n个相同的电阻R并联R总=;总电阻比任一支路电阻小
两个支路时R总=特别注意:在并联电路中增加支路条数,总电阻变小
三个支路时R总=增加任一支路电阻,总电阻增大
④并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比(并联电阻具有分流作用——改装电流表),
即I1R1=I2R2=…=InRn=U.支路电阻越小,通过的电流越大。
⑤并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比,即P1R1=P2R2=…=PnRn=U2.
注意:⑴几条支路并联,允许加的最大电压=和支路额定电压的最小值;总
⑵电路的总功率=各电阻消耗的功率之和

闭合电路的欧姆定律
一、电源
1.电源:是将其它形式的能转化成电能的装置.
2.电动势:表示电源把其它形式的能电能本领的大小。单位:V。
⑴电动势在数值上等于电路中通过lc电量时电源所提供的电能.非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值,E=W/q。
⑵在数值上=电源没有接入电路时两极板间的电压,
⑶电动势等于内外电路电压之和.E=U外+U内.
3.电动势是标量.要注意电动势不是电压;
电动势与电势差的区别(见表格)
电动势电势差
物理意义反映电源内部非静电力做功把其它形式的能量转化为电能的情况反映电路中电场力做功把电能转化为其它形式能的情况
定义式E=W/q
W为电源的非静电力把正电荷从电源内由负极移到正极所做的功U=W/q
W为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所做的功
量度式E=IR+Ir=U外+U内U=IR
测量动用欧姆定律间接测量用伏特表测量
决定因素与电源的性质有关与电源、电路中的用电器有关
特殊情况当电源断开时路端电压值=电源的电动势
二、闭合电路的欧姆定律(对于给定电源:一般认为E,r不变,但电池用久后,E略变小,r明显增大。)
(1)内、外电路
①内电路:电源两极(不含两极)以内,如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻r.内电路分得的电压称为内电压,
②外电路:电源两极间包括用电器和导线等,外电路的电阻叫做外电阻R,外电路分得的电压称为外电压(在电闭合电路中两源两极的电压是外电压)
(2)闭合电路的欧姆定律适用条件:纯电阻电路
①内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成反比,即I=E/(R+r)
研究闭合电路,主要物理量有E、r、R、I、U,前两个是常量,后三个是变量。
②表达形式:
③讨论:1外电路断开时(I=0),路端电压等于电源的电动势(即U=E);而这时用电压表测量时,其读数略小于电动势(有微弱电流)
2外电路短路时(R=0,U=0)电流最大为(一般不允许这种情况,会把电源烧坏)
(3)路端电压跟负载(外电阻)的关系
①路端电压:外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压.U=E-Ir,路端电压随着电路中电流的增大而减小;
路端电压随外电阻变化的情况:R↓→I↑→U↓,反之亦然。
②电源的外特性曲线(U-I曲线)——路端电压U随电流I变化的图象:(U一I关系图线)
图象的函数表达:U=E-Ir
当外电路断路时(即R→∞,I=0),纵轴上的截距表示电源的电动势E(E=U端);
当外电路短路时(R=0,U=0),横坐标的截距表示电源的短路电流I短=E/r;
图线的斜率的绝对值为电源的内电阻r,纵轴的截距为电源的电动势E,横轴的截距为短路电流.
图线上每一点的坐标的乘积为电源的输出功率,在图中的那块矩形的“面积”表示电源的输出功率,
该直线上任意一点与原点连线的斜率表示该状态时外电阻的大小;当U=E/2(即R=r)时,P出最大。η=50%
注意:坐标原点是否都从零开始:若纵坐标上的取值不从零开始取,则该截距不表示短路电流。
(4).闭合电路的输出功率
①电源的总功率:P总=IE=IU外十IU内=IU+I2r,(闭合电路中内、外电路的电流相等,所以由E=U外+U内)
②电源的输出功率与电路中电流的关系:P=UI;当I↑时U↓,当I↓时U↑,表明UI有极值存大。
当时,电源的输出功率最大,
③电源的输出功率与外电路电阻的关系:(等效于如图所示的电路)
当R=r时(I=E/2r),电源有最大输出功率:
结论:当外电路的电阻等于电源的内阻时,电源的输出功率最大。要使电路中某电阻R的功率最大;条件R=电路中其余部分的总电阻
例:电阻R的功率最大条件是:R=R0+r
输出功率随外电阻R变化的图线(如图所示);由图象可知,
(1)对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻Rl和R2,不难证明.
(2)当Rr时,若R增大,则P出增大;
(3)当Rr时,若R增大,则P出减小.
(4)在电源外特性曲线上某点纵坐标和横坐标值的乘积为电源的输出功率,在图中的那块矩形的面积表示电源的输出功率,当U=时,P最大。
应注意:对于内外电路上的固定电阻,其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小
④电源内阻上的热功率:P内=U内I=I2r。
⑤电源的供电效率当电源的输出功率达最大时,η=50%。
(5)电源的外特性曲线和导体的伏安特性曲线
⑴联系:它们都是电压和电流的关系图线;
⑵区别:它们存在的前提不同,遵循的物理规律不同,反映的物理意义不同;
①电源的外特性曲线:
在电源的电动势用内阻r一定的条件下,通过改变外电路的电阻R使路端电压U随电流I变化的图线,
遵循闭合电路欧姆定律。U=E-Ir,
图线与纵轴的截距表示电动势E,斜率的绝对值表示内阻r。
②导体的伏安特性曲线:
在给定导体(电阻R)的条件下,通过改变加在导体两端的电压而得到的电流I随电压U变化的图线;
遵循(部分电路)欧姆定律。I=;
图线斜率的倒数值表示导体的电阻R。
右图中a为电源的U-I图象;b为外电阻的U-I图象;两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压;该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率;a的斜率的绝对值表示内阻大小;b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;当两个斜率相等时(即内、外电阻相等时图中矩形面积最大,即输出功率最大(可以看出当时路端电压是电动势的一半,电流是最大电流的一半)。
导体的伏安特性曲线-------导体中的电流随随导体两端电压变化图线,叫导体的伏安特性曲线。
区分三种图线:电源的外特性曲线——路端电压U随电流I变化的图象:(U一I关系图线)
输出功率随外电阻R变化的图线
规律方法1、电路结构分析电路的基本结构是串联和并联,分析混联电路常用的方法是:
节点法:把电势相等的点,看做同一点.
回路法:按电流的路径找出几条回路,再根据串联关系画出等效电路图,从而明确其电路结构
其普遍规律是:①凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点)。
②在外电路,沿着电流方向电势降低。
③凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
④不加声明的情况下,不考虑电表对电路的影响。
2、电表的改装:微安表改装成各种表,关健在于原理
(1)灵敏电流表(也叫灵敏电流计):符号为G,用来测量微弱电流,电压的有无和方向.其主要参数有三个:
首先要知:微安表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug。
满偏电流Ig即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时的电流,也叫灵敏电流表的电流量程.
满偏电压Ug灵敏电流表通过满偏电流时加在表两端的电压.
以上三个参数的关系Ug=IgRg.其中Ig和Ug均很小,所以只能用来测量微弱的电流或电压.
采用半偏法先测出表的内阻;最后要对改装表进行较对。
(2)半值分流法(也叫半偏法)测电流表的内阻,其原理是:
当S1闭合、S2打开时:
当S2再闭合时:,
联立以上两式,消去E可得:
得:可见:当R1R2时,有:
(3)电流表:符号A,用来测量电路中的电流,并联电阻分流原理.如图所示为电流表的内部电路图,
设电流表量程为I,扩大量程的倍数n=I/Ig,由并联电路的特点得:
(n为量程的扩大倍数)
内阻,由这两式子可知,电流表量程越大,Rg越小,其内阻也越小.
(4)电压表:符号V,用来测量电路中两点之间的电压.串联电阻分压原理如图所示是电压表内部电路图.
设电压表的量程为U,扩大量程的倍数为n=U/Ug,由串联电路的特点,得:
(n为量程的扩大倍数)
电压表内阻,由这两个式子可知,电压表量程越大,分压电阻就越大,其内阻也越大.
(5)改为欧姆表的原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(6)非理想电表对电路的影响不能忽略,解题时应把它们看作是能显示出本身电压或电流的电阻器.
①用电压表测得的电压实际上是被测电路与电压表并联后两端的电压,由于电压表内阻不可能无限大,
因此测得的电压总比被测电路两端的实际电压小,表的内阻越大,表的示数越接近于实际电压值.
②用电流表测得的电流,实质上是被测量的支路(或干路)串联一个电阻(即电流表内阻)后的电流.
因此,电流表内阻越小,表的示数越接近于真实值.
规律方法1、动态电路的分析与计算电路动态变化分析(高考的热点)各灯、表的变化情况
动态电路变化的分析是根据欧姆定律及串、并联电路的性质,来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况,
常见方法如下:
(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”部分电路欧姆定律各部分量的变化情况
局部变化R总I总先讨论电路中不变部分(如:r)最后讨论变化部分
局部变化再讨论其它
(2)直观法:即直接应用“部分电路中R、I、U的关系”中的两个结论。
①任一个R增必引起通过该电阻的电流减小,其两端电压UR增加.(局部电阻本身电流、电压)
②任一个R增必引起与之并联支路电流I并增加;与之串联支路电压U串减小(称串反并同法)
总结规律如下:
①总电路上R增大时总电流I减小,路端电压U增大;
②变化电阻本身和总电路变化规律相同;
③和变化电阻有串联关系(通过变化电阻的电流也通过该电阻)的看电流(即总电流减小时,该电阻的电流、电压都减小);
④和变化电阻有并联关系的(通过变化电阻的电流不通过该电阻)看电压(即路端电压增大时,该电阻的电流、电压都增大)。
(3)极限法:即因变阻器滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。
(4)特殊值法:对于某些双臂环路问题,可以采取代入特殊值去判定,从而找出结论。
当R=r时,电源输出功率最大为Pmax=E2/4r而效率只有50%,

2、电路故障分析与黑盒子问题闭合电路黑盒。其解答步骤是:
①将电势差为零的两接线柱短接,如果黑盒内只有电阻,分析时,从阻值最小的两点间开始。
②在电势差最大的两接线柱间画电源
③根据题给测试结果,分析计算各接线柱之间的电阻分配,并将电阻接在各接线柱之间。
④断路点的判定:当由纯电阻组成的串联电路中仅有一处发生断路故障时,用电压表就可以方便地判定断路点:
凡两端电压为零的用电器或导线是无故障的;两端电压等于电源电压的用电器或导线发生了断路。
3、电路中的能量关系的处理要搞清以下概念:
(1)电源的功率。电源消耗的功率、化学能转变为电能的功率、整个电路消耗的功率都是指εI或I2(R外+r)
(2)电源的输出功率、外电路消耗的功率都是指:IU或Iε一I2r或I2R外
(3)电源内阻消耗的功率:I2r
(4)整个电路中P电源=P外十P内
4、含电容器电路的分析与计算
电容器是一个储存电能的元件.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(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件,在电容器处电路看作是断路,简化电路时可去掉它.简化后若要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上.
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)当电容器和用电器并联后接入电路时,电容器两极间的电压与其并联用电器两端的电压相等.
(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,电容器将通过与它并联的电路放电.电容器两根引线上的电流方向总是相同的,所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。
⑷如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差;如果变化前后极板带电的电性改变,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。

电学实验专题(一)
测电动势和内阻
(1)直接法:外电路断开时,用电压表测得的电压U为电动势E;U=E
(2)通用方法:AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法;
①单一组数据计算,误差较大
②应该测出多组(u,I)值,最后算出平均值
③作图法处理数据,(u,I)值列表,在u--I图中描点,最后由u--I图线求出较精确的E和r。
(3)特殊方法
(一)即计算法:画出各种电路图
(一个电流表和两个定值电阻)
(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)
(一个电压表和两个定值电阻)
(二)测电源电动势ε和内阻r有甲、乙两种接法,如图
甲法中:所测得ε和r都比真实值小,ε/r测=ε测/r真;
乙法中:ε测=ε真,且r测=r+rA。
(三)电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A、B测定,单独使用A表时,读数是UA,单独使用B表时,读数是UB,用A、B两表测量时,读数是U,则ε=UAUB/(UA-U)。

电阻的测量
①AV法测:要考虑表本身的电阻,有内外接法;多组(u,I)值,列表由u--I图线求。怎样用作图法处理数据
②欧姆表测:测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
使用方法:机械调零、被测电阻与其它元件和电路断开,选择量程(大到小)每次换档都应该重新调零。欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off挡。
注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
③电桥法测:
④半偏法测表电阻:断s2,调R1使表满偏;闭s2,调R2使表半偏.则R表=R2;

电学实验专题(二)-------电路的测量
电路设计的基本原则是:安全性好,误差小,仪器少,耗电少,操作方便.
实验电路----可分为两部分:测量电路和供电电路.
一、测量电路两种方法(内、外接法)记忆决调“内”字里面有一个“大”字
类型电路图R测与R真比较条件计算比较:知RvRA及Rx大致值时

R测==RX+RARX
适于测大电阻Rx


R测=Rx
适于测小电阻RX

测量电路(内、外接法)有三种方法
①直接比较法:Rx与Rv、RA粗略比较:当RxRA时用内接法,当RxRv时用外接法.
②临界值计算法(计算比较法):Rx与(为临界值)比较:当时内、外接法均可.
当,(即Rx为大电阻)时用内接法;当时,用电流表内接法.
当(即Rx为小电阻)时用外接法;当时,用电流表外接法;
③测试判断法(实验判断法):当Rx,RA,Rv大约值都不清楚时用此法.“谁变化大,电阻就与谁近”
如图所示,将单刀双掷开关S分别接触a点和b点,与a接时(I1;u1);与b接时(I2;u2)
若I有较大变化(即)说明v有较大电流通过(分流影响较大),采用内接法
若u有较大变化(即)说明A有较强的分压作用(分压影响较大),采用外接法
说明:在测定金属电阻率电路中,由于电阻丝电阻较小,所以实验室采用电流表外接法;
在测电池的电动势和内电阻,通常只采用电流表内接法.(对R来说)
二、供电电路(限流式、调压式)电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便
电路图电压变化范围电流变化范围优势选择方法

限流~E~
电路简单
附加功耗小Rx比较小、R滑比较大,
R滑全n倍的Rx
通电前调到最大
调压
0~E0~
电压变化范围大
要求电压连续可调
并从0开始变化Rx比较大、R滑比较小
R滑全Rx/2
通电前调到最小
以“供电电路”来控制“测量电路”:采用“以小控大、以大控小”的原则
R滑唯一:比较R滑与Rx控制电路
RxR滑10Rx限流方式
分压接法
R滑≈Rx两种均可,从节能角度选限流R滑不唯一:实难要求确定控制电路R滑
实验要求:①负载两端电压变化范围大。
②负载两端电压要求从0开始可连续变化。
③电表量程较小而电源电动势较大。
有以上3种要求都采用调压供电。
无特殊要求都采用限流供电
特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及电阻允许通过的最大电流值来反复推敲,以便能减小误差的连接方式为好.
电路设计具有培养和检查创造性思维能力、分析综合能力以及实验能力等多方面的能力的特点,它包括测量电阻值Rx、电阻率ρ,电功率p和电源电动势E、内阻r.
二、选实验试材(仪表)选用和电路实物图连接,
(1)仪器的选择一般应考虑三方面因素:(原则:表不超程、电器不超压)
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,如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差;
选量程的原则:电压表、电流表尽可能使指针接近满刻度的中间量程,其指针应偏转到满刻度的1/3~2/3之间;
使用欧姆表测电阻时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位.
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.
方法:先估算电路中最大值,初定仪器的规格和接法;再算的变化范围,确定限流还是调压供电,和滑动变阻器规格。
(2)选择仪器的一般步骤是:
根据实验要求设计合理的实验电路;根据电路选择滑动变阻器;选定电源,选择电压表和电流表以及所用的量程.
(3)连接实物图的基本方法是:
按题设实验要求先画电路图,能把实物组装连接成实验电路。连接各元件(按先串再并的连线顺序);
精心按排操作步骤,过程中需要测?物理量,结果表达式中各符号的含义.
①画出实验电路图;
②分析各元件连接方式(先串再并的连线顺序),明确电表量程;
③画线连接各元件,一般先从电源正极开始,到开关,再到滑动变阻器等,先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上。(按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来;其次将要并联的元件再并联到电路中去);画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填。连接完毕,应进行检查,检查电路也应对照电路图按照连线的方法和顺序进行.
(4)注意事项:表的量程选对,正负极不能接错;导线应接在接线柱上,且不能分叉;不能用铅笔画
用伏安法测小电珠的伏安特性曲线:测量电路用外接法,供电电路用调压供电。
(5)实物图连线技术
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;即:先接好主电路(供电电路).
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、电键、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、电键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,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,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。

实物连线的总思路画出电路图→
分压(滑动变阻器的下两个接线柱一定连在电源和电键的两端)电表的正负接线柱
连滑动变阻器→限流(一般连上一接线柱和下一接线柱)→连接总回路:总开关一定接在干路中
(两种情况合上电键前都要注意滑片的正确位导线不能交叉
补充:滑动变阻器的两种特殊接法(要特别引起重视):
⑴右图电路中,当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中,
到达中点位置时外电阻最大,总电流最小。所以电流表A的示数先减小后增大;
可以证明:A1的示数一直减小,而A2的示数一直增大。

⑵右图电路中,设路端电压U不变。当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中,
总电阻逐渐减小;总电流I逐渐增大;RX两端的电压逐渐增大,电流IX也逐渐增大
(这是实验中常用的分压电路的原理);滑动变阻器r左半部的电流I/先减小后增大。

电路故障问题的分类解析
1.常见的故障现象
断路:是指电路两点间(或用电器两端)的电阻无穷大,此时无电流通过,若电源正常时,即用电压表两端并联在这段电路(或用电器)上,指针发生偏转,则该段电路断路,如电路中只有该一处断路,整个电路的电势差全部降落在该处,其它各处均无电压降落(即电压表不偏转)。
短路:是指电路两点间(或用电器两端)的电阻趋于零,此时电路两点间无电压降落,用电器实际功率为零(即用电器不工作或灯不亮,但电源易被烧坏)?
2.检查电路故障的常用方法
电压表检查法:当电路中接有电源时,可以用电压表测量各部分电路上的电压,通过对测量电压值的分析,就可以确定故障。在用电压表检查时,一定要注意电压表的极性正确和量程符合要求。
电流表检查法:当电路中接有电源时,可以用电流表测量各部分电路上的电流,通过对测量电流值的分析,就可以确定故障。在用电流表检查时,一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求。
欧姆表检查法:当电路中断开电源后,可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻,通过对测量电阻值的分析,就可以确定故障。在用欧姆表检查时,一定要注意切断电源。
试电笔检查法:对于家庭用电线路,当出现故障时,可以利用试电笔进行检查。在用试电笔检查电路时,一定要用手接触试电笔的上金属体。
物理设计性实验技巧
考生在应试过程的缺陷通常表现在以下几个方面:
一方面:平时缺乏对实验思想方法(如模拟法,转换法,放大法,比较法,替代法等)进行归纳,在全新的实验情景下,找不到实验设计的原理,无法设计合理可行的方案.
另一方面:受思维定势影响,缺乏对已掌握的实验原理,仪器的使用进行新情境下的迁移利用,缺乏创新意识.
●锦囊妙计
一、实验设计的基本思路:明确目的选择方案选定器材拟定步骤数据处理误差分析
二、实验设计的基本方法
1.明确目的,广泛联系
题目或课题要求测定什么物理量,或要求验证、探索什么规律,这是实验的目的,是实验设计的出发点.实验目的明确后,应用所学知识,广泛联系,看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过,与哪些物理现象有关,与哪些物理量有直接的联系.对于测量型实验,被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示;对于验证型实验,在相应的物理现象中,怎样的定量关系成立,才能达到验证规律的目的;对于探索型实验,在相应的物理现象中,涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的,以此来确定实验的原理.
2.选择方案,简便精确
对于同一个实验目的,都可能存在多种实验原理,进而形成多种(可供选择的)设计方案.一般说来,依据不同的实验原理选择不同的实验方案主要遵循四条原则:
(1)科学性:设计的方案有科学的依据和正确的方式,符合物理学的基本原理.
(2)可行性:按设计方案实施时,应安全可靠不会对人身、器材造成危害;所需装置和器材要易于置备,且成功率高.
(3)精确性:在选择方案时,应对各种可能的方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的方案.
(4)简便、直观性:设计方案应便于实验操作,读数,便于进行数据处理,便于实验者直观、明显地观察.
3.依据方案,选定器材实验方案选定后,考虑该方案需要哪些装置,被测定量与哪些物理量有直接的定量关系,分别需用什么仪器来测定,以此来确定实验所用器材.
4.拟定步骤,合理有序实验之前,要做到心中有数:如何组装器材,哪些量先测,哪些量后测,应以正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的实验步骤.
5.数据处理,误差分析高考对此要求不高,但常用的数据处理方法(如:平均法、图象法、描迹法、比较法等)和误差分析方法(如绝对误差、相对误差等)还是应该掌握的,在设计实验时也应予以考虑.

1传感器及其工作原理
一、传感器:
(1)传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等_____量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等____量,或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。传感器是一种采集信息的重要器件
(2)传感器一般由敏感元件和输出部分组成,通过敏感元件获取外界信息并转换____信号,通过输出部分输出,然后经控制器分析处理。
(3)常见的传感器有:____、____、____、___、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。
二、常见传感器元件:
(1)光敏电阻:光敏电阻的材料是一种半导体,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好,光敏电阻能够把_____这个光学量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛,可以看到光线的强弱。
(2)金属热电阻和热敏电阻:金属热电阻的电阻率随温度的升高而____,用金属丝可以制作____传感器,称为_____。它能用把____这个热学量转换为____这个电学量。热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而____或____。与热敏电阻相比,金属热电阻的_____好,测温范围___,但____较差。
(3)电容式位移传感器能够把物体的____这个力学量转换为___这个电学量。
(4)霍尔元件能够把______这个磁学量转换为电压这个电学量
2、传感器的应用实例(一)
一、力传感器的应用-----电子秤
1.电子秤理有______片、电压放大器、模数转换器微处理器和数字显示器等器件.电阻应变片受到力的作用时,它的____会发生变化,把应变片放在合适的电路中,他能够把物体____这个力学量转换为____这个电学量,因而电子秤是____的应用.
2.工作原理:如图6-2-1所示,弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各贴一个应变片,在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩,上表面应变片的
电阻___,下表面应变片的电阻变小.F越大,弯曲形变___,应变片的阻值变化就越大.如果让应变片中通过的电流保持恒定,那末上面应变片两端的电压变大,下面应变片两端的电压变小.传感器把这两个电压的差值输出.外力越大,输出的电压差值也就,___
二、声传感器的应用----话筒
1、话筒是一种常用的____,其作用是把____转换成____.话筒分为____,____,____等几种.
2、电容式话筒:原理:是绝缘支架,薄金属膜和固定电极形成一个电容器,被直流电源充电.当声波使膜片振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流,于是电阻R两端就输出了与声音变化规律相同的电压.
3.驻极体话筒:它的特点是____,____,____,____.其工作原理同电容式话筒,只是其内部感受声波的是____.
三、温度传感器的应用-----电熨斗
1.在电熨斗中,装有双金属片温度传感器,其作用是____,当温度发生变化时,双金属片的____不同,从而能控制电路的通断
2.电熨斗的自动控温原理:
常温下,上、下触点是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属膨胀____,下部金属膨胀___,则双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热.温度降低后,双金属片恢复原状,重新接通电源,从而保持温度不变.
四.温度传感器的应用——电饭锅
1.电饭锅中的温度传感器主要元件是___,它的特点是:常温下具有铁磁性,能够被磁铁吸引,但是上升到约103℃时,就失去了磁性,不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。
2.感温铁氧体是用_______和____混合烧制而成的。
五.温度传感器的应用——测温仪
1.温度传感器可以把___转换成电信号,由指针式仪表或数字式仪表显示出来。
2.测温仪中的测温元件可以是___、____、____等,还可以是_____等。
六.光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器
1.机械式鼠标器内的码盘两侧分别装有红外发射管和红外接受管,两个红外接受管就是两个_____。
2.有的火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的,其带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管收不到LED发出的光,呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出警报。

3、传感器的应用实例
1、普通二极管和发光二极管
(1)二极管具有______导电性。
(2)发光二极管除了具有单向导电性外,导电时还能____。普通的发光二极管是用磷化镓和磷砷化镓等半导体材料制成,直接将电能转化为光能。该类发光二极管的正向导通电压大于1.8v.
2、晶体三极管
(1)晶体三极管能够把微弱的信号_____。晶体三极管的三极分别为发射极e.基极b和集电极c.
(2)传感器输出的电流或电压很___,用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍。三极管的放大作用表现为基极b的电流对电极c的电流起了控制作用。
3、逻辑电路
(1)对于与门电路,只要一个输入端输入为“__”,则输出端一
定是“0”;反之,只有当所有输入都同时为“__”,输出才是“1”。
(2)对于或门电路,只要有一个输入“__”,则输出一定是“1”;反之,只有当所有输入都同时为“__”时,输出才是“0”。
(3)非门电路中,当输入为“0”时,输出总是“__”;当输入为“1”时,输出反而是“__”。非门电路也称为反相器。
(4)斯密特触发器是具有特殊功能的非门。某种电子秤的原理示意图,

高考应试得分技巧
高考对考生心理素质、知识和能力、应变能力、分析问题和解决问题的能力、创新能力全面考查,高考是考生在规定的时间内、规定的考场内独立解答高考试题。高考是人生成长中的一个重要环节,高考的成功将为你的人生添上新的辉煌。要想在高考中取胜,除了具备坚实的知识基础、较高的学习潜能之外,最重要的就是在考场中具有敏捷、准确的思维、较高的解题速度。
(一)、审题是解题的关键:
1.冷静审题,读懂看清题意再做题。看到陈题不要太激动,看看是否有陷阱。遇到新题型,不要紧张,要沉着应对;有的新题型,如果把物理模型建立好,往往是“高起点、低落点”的题。一句话,那就是尽量保持一颗平常心;
2.首先要审关键字、词、句,对重要的内容用笔画上;
3.多方获取信息,读题做到由粗读到细读,多角度获取信息,关键部分要咬文嚼字,捕捉有效信息,同时要排除干扰信息,实现化难为易;
4.深入推敲,挖掘隐含条件和隐含信息,这些信息可能包含在物理情景之内、物理规律和生活常识之中,也可能在隐含在题叙述中的一些关键字内、图形和表格之中,深挖隐含条件是解题的关键;
5.在审题过程中画过程图、情景图、示意图和受力图,可将复杂、抽象的物理问题简单化、形象化,有利于弄清物理过程、物理状态(分段,区间),形成正确的物理图景、建立正确的物理模型。有时准确的作图会带来事半功倍的奇效,因而准备好答题工具(如:三角板、圆规等)是应试的良好习惯;
6.对全新的物理情景要学会知识的迁移,把完全陌生的问题转化为熟悉的物理模型,然后进行求解。
(二)、规范解题是考试成功的有力保证:
1.规范思维、规范答题、抓采分点,要做到:
(1)要有必要的文字说明,包括①要指明研究对象,②准确画出受力图、运动示意图、电路图、光路图或有关图象,③要指明物理过程及其始、末状态,④要指明正方向或零位置,⑤物理量题中的符号不能更改,自设符号要说明含义;
(2)要分步解题,不要一步到位,不要跨步。尽可能减少连等式;
(3)求得的结果应有文字方程和代入题给数据的算式,最后结果应有准确的数值和单位,必要时加以讨论和说明;
(4)对于不会做的题不要放弃,也要根据相关的物理规律写出相应的步骤,争取拿步骤分。
2.物理解题表述总的原则:说理要充分,层次要清楚、逻辑要严谨、语言要规范、文字要简捷。
3.实验题的接线、作图要认真,不要潦草。如电路不能断线、不能存在断点,不能接错,接线时尽量不要交叉。同时注意的有效数字问题。
4.注意书写规范清晰,注意字母的大小写。书写时字不能太小,书写不能太轻,当然字也不能太大。答题时,应该合理地安排试卷的书写空间,不要答到答题框外,不要答错位置。
5.没做完或做错题,不要删掉。
6.因不准使用计算器,故最后结果太复杂可暂时不做,等试卷大体上完成后再来计算。
遇到难题,怎么办?
首先要保持冷静,认真读完全题,再仔细分析题意和情景。如果题目较长,设问较多,在审题时考生要划下关键词和字,揭示隐含条件,这些都是解题的突破口。但每道题目的第一问一般难度都不大,考生可以得到一些基本分。如果审题后确定没有思路,那就可以跳过。若计算量确实太大,在分析、列式填入数据后跳过,回头再算。

高三物理《恒定电流》知识点总结


高三物理《恒定电流》知识点总结

恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+
电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3
功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成(2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:电流表外接法:
电压表示数:U=UR+UA电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+RxR真Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)
选用电路条件RxRA[或Rx(RARV)1/2]选用电路条件Rx
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件RpRx便于调节电压的选择条件Rp