高中物理 第二章 电路章末复习课练习 粤教版选修31Word下载.docx

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在非纯电阻电路中，电功大于热量，电功率大

于热功率．

【典例1】　一台洗衣机上的电动机的额定电压U＝220V，线圈电阻R＝1Ω，在额定电压下正常运转时电流I＝2A，求：

（1）电动机消耗的总功率和发热功率；

（2）电动机的输出功率．

解析：

（1）电动机总功率即为电功率P总＝UI＝220×

2W＝440W；

发热功率即为线圈电阻的热功率P热＝I2R＝22×

1W＝4W.

（2）电动机的输出功率即为电动机的机械功率，由能量守恒可得：

P总＝P出＋P热，所以P出＝P总－P热＝436W.

答案：

（1）440W　4W　

（2）436W

针对训练

1．一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A；

松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作．求：

该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？

电动机的机械功率是多少？

电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：

r＝

＝

Ω＝1Ω，电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为P入＝I1·

U1＝0.8×

2W＝1.6W，电动机的机械功率P机＝P入－I

·

r＝1.6W－0.82×

1W＝0.96W.

1.6W　0.96W

主题2　含电容器的直流电路

　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量时，可接在相应的位置上．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．

【典例2】　如图所示，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，电容器的电容C1＝4μF，C2＝1μF.求：

（1）当S

闭合时间足够长时，C1和C2所带的电量各是多少？

（2）把S断开，S断开后通过R2的电量是多少？

（1）当S闭合时间足够长时，C1两端的电压等于R2两端的电压；

C2两端的电压等于路端电压．

回路电流I＝

＝2A，

C1两端的电压UC1＝U2＝IR2＝4V，

C1的带电量为：

Q1＝C1UC1＝4×

10－6×

4C＝1.6×

10－5C，

C2两端的电压UC2＝U＝I（R1＋R2）＝10V，

C2的带电量为：

Q2＝C2UC2＝1×

10C＝1.0×

10－5C.

（2）断开S后，电容器C1通过电阻R2、R3放电；

电容器C2通过电阻R1、R2、R3放电，放电电流均流过R2，且方向相同．

因此，通过R2的电量为：

Q＝Q1

＋Q2＝1.6×

10

－5C＋1.0×

10－5C＝2.6×

（1）1.6×

10－5C　1.0×

10－5C　

（2）2.6×

10－5C

2．下图电路中，电源电动势E＝10V、内阻忽略不计，定值电阻R1＝4Ω，R2＝6Ω，电容C＝30μF.

（1）闭合开关S，电路稳定后通过电阻R1的电流多大？

（2）然后将开关S断开，求这以后流过电阻R1的总电量？

（3）开关S断开以后，电源还输出多少电能？

（1）闭合开关S后，电路达到稳定时，电容器相当于断路，由闭合电路欧姆定律知，通过R1的电流为：

I＝

＝1A.

（2）断开前，电容器两极上电压等于R2两端的电压，即：

UC＝IR2＝1×

6V＝6V，

电容器的带电量为：

Q＝CUC＝30×

6C＝1.8×

10－4C.

S断开后，电容器两极间电压等于电源电动势E，其带电量为：

Q′＝CE＝30×

10C＝3×

10－4C，

流过R1的总电量等于电容器带电量的增加量，即：

ΔQ＝Q′－Q＝1.2×

（3）开关断开以后，电源又释放的电能为：

E电＝ΔQE＝1.2×

10－4×

10J＝1.2×

10－3J.

（1）1A　

（2）1.2×

10－4C　（3）1.2×

10－3J

主题3　电路故障的分析方法

1．故障类型．

（1）短路：

电路被短路部分有电流通过（电流表有示数），被短路两点之间没有电压（电压表无示数）．

（2）断路：

电路断路部分没有电流通过（电流表无示数），断路两点之间有电压，断路同侧导线两点无电压．

2．电路故障分析思路．

（1）认真审题，判断电路各元件连接方式，明确电流表、电压表测量的元件，各开关控制的元件．

（2）根据故障现象分析有无电流，得出电路是短路还是断路．

（3）根据电表示数变化分析找出故障位置．

3．利用电流表、电压表判断电路故障．

（1）电流表示数正常而电压表无示数．

“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表．

故障原因可能是：

①电压表损坏；

②电压表接触不良；

③与电压表并联的用电器短路．

（2）电压表有示数而电流表无示数．

“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表．

①电流表短路；

②和电压表并联的用电器断路．

（3）电流表、电压表均无示数．

“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，可能是干路断路导致无电流．

【典例3】　在如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则（　　）

A．L可能变亮　　　　B．R可能断路

C．灯L可能断路D．电阻R可能短路

首先分析电路的连接方式与电表的作用对象．灯L与电阻R串联，V测电源电压，V1测电阻R电压．其次，从故障现象看，有一个电压表示数变大，而电源电压不变，则可判断是V1示数变大．根据“故障分析思路”可判断：

可能是灯L短路，或者可能是电阻R断路（V1也测电源电压）．所以，此题应选B.

B

3．如图所示，开关S闭合电灯不亮，为了检查图中电路故障，现用一根导线进行判断，当导线连接BC时，灯不亮；

当导线连接CD时，灯也不亮；

当导线连接DE时，灯亮了．则电路故障原因是（　　）

A．电阻R断路B．电灯L断路

C．R、L同时断路D．变阻器断路

在串联电路中，灯不亮，有两种可能，第一，灯短路；

第二，电路中有断路处．根据导线的连接现象判断，应该不是第一种故障，所以是电路中有断路处．当把断路处连接好，灯就会亮．所以，此题应选D.

D

主题4　电学实验

1．实验基本原则．

（1）安全——不损坏实验仪器．

（2）精确——尽可能减少实验误差．

（3）方便——便于实验操作、读数和数据处理．

2．实验仪器的选取．

（1）电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流．

（2）用电器的额定电流大于或等于通过它的实际电流．

（3）电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值，一般两表的指针应该指到满偏刻度的

～

的位置为宜．

3．两种电路的选择．

（1）阻值比较法：

先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；

若Rx较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”．

（2）临界值计算法．

Rx＜

时，用电流表外接法；

Rx＞

时，用电流表内接法．

（3）实验试探法：

按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；

如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．

4．滑动变阻器的两种接法的选择．

（2）两种接法的适用条件．

限流式接法适合测量阻值小的电阻（跟滑动变阻器的总电阻相比相差不

多或比滑动变阻器的总电阻还小）．

分压式接法适合测量阻值较大的电阻（一般比滑动变阻器的总

电阻要大）．

如果Rx很小，限流式接法中滑动变阻器分得电压较大，调节范围也比较大．Rx很大时，分压式接法中Rx几乎不影响电压的分配，滑片移动时，电压变化接近线性关系，便于调节．

①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流（或电压）仍超过电流表（或电压表）的量程，或超过待测电阻的额定电流（或电压），则必须选用分压式接法．

②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路．

③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路．

④两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低．

5．电路的实物连接的方法．

（1）先图后连，先串后并．

（2）看准极性，接线到柱．

（3）明确量程，检查定位．

【典例4】　用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：

（1）旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻度线.

（2）将K旋转到电阻挡“×

100”位置.

（3）将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的________（填“0刻线”或“∞刻线”）.

（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．

A．将K旋转到电阻挡“×

1K”的位置

B．将K旋转到电阻挡“×

10”的位置

C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S.接着是欧姆调零，将“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处．当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针指在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明刻度盘值大，现在要指针偏大即刻度盘值要小，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序ADC.

（1）S　（3）T　0刻线　（4）ADC

4．小明的实验桌上有：

A.待测电源一个（电动势约3V，内阻小于1Ω）；

B.直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A挡的内阻约0.22Ω，3A挡的内阻约0.1Ω）；

C.直流电压表（量程0～3～15V，3V挡内阻为15kΩ，15V挡内阻为25kΩ）；

D.滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；

E.滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许