届高三物理一轮教案串并联电路电表的改装文档格式.docx
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〔1〕运算电流，除了用
外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：
I=I1+I2
〔2〕运算电压，除了用U=IR外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：
U=U1+U2
〔3〕运算电功率，不管串联、并联依旧混联，总功率都等于各电阻功率之和：
P=P1+P2
对纯电阻，电功率的运算有多种方法：
P=UI=I2R=
以上公式I=I1+I2、U=U1+U2和P=P1+P2既可用于纯电阻电路，也可用于非纯电阻电路。
既能够用于恒定电流，也能够用于交变电流。
【例1】如图，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，那么接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。
解：
此题解法专门多，注意灵活、巧妙。
通过观看发觉三只电阻的电流关系最简单：
电流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3；
还能够发觉左面两只电阻并联后总阻值为2Ω，因此电压之比是U1∶U2∶U3=1∶1∶2；
在此基础上利用P=UI，得P1∶P2∶P3=1∶2∶6
【例2】如图，两只灯泡L1、L2分不标有〝110V，60W〞和〝110V，100W〞，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？
A.B.C.D.
A、C两图中灯泡不能正常发光。
B、D中两灯泡都能正常发光，它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同，因此消耗的电功率一定相等。
能够直截了当看出：
B图总功率为200W，D图总功率为320W，因此选B。
【例3】实验讲明，通过某种金属氧化物制成的平均棒中的电流I跟电压U之间遵循I=kU3的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V3。
现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻能够忽略不计，电动势为6.0V的电源上。
求：
〔1〕当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？
〔2〕当串联的可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？
画出示意图如右。
〔1〕由I=kU3和I=0.16A，可求得棒两端电压为2V，因此变阻器两端电压为4V，由欧姆定律得阻值为25Ω。
〔2〕由于棒和变阻器是串联关系，电流相等，电压跟功率成正比，棒两端电压为1V，由I=kU3得电流为0.02A，变阻器两端电压为5V，因此电阻为250Ω。
【例4】左图为分压器接法电路图，电源电动势为E，内阻不计，变阻器总电阻为r。
闭合电键S后，负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线
A.①B.②C.③D.④
当Rx增大时，左半部分总电阻增大，右半部分电阻减小，因此R两端的电压U应增大，排除④；
假如没有并联R，电压平均增大，图线将是②；
实际上并联了R，对应于同一个Rx值，左半部分分得的电压将比原先小了，因此③正确，选C。
3.对复杂电路分析，一样情形下用等势点法比较方便简洁。
〔1〕凡用导线直截了当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〕不加声明的情形下，不考虑电表对电路的阻碍。
4.电路中有关电容器的运算。
〔1〕电容器跟与它并联的用电器的电压相等。
〔2〕在运算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上。
〔3〕在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，因此要依照正极板电荷变化情形来判定电流方向。
〔4〕假如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；
假如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。
【例5】如图，电源内阻不计。
为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：
A.增大R1B.增大R2C.增大R3D.减小R1
由于稳固后电容器相当于断路，因此R3上无电流，电容器相当于和R2并联。
只有增大R2或减小R1才能增大电容器C两端的电压，从而增大其带电量。
改变R3不能改变电容器的带电量。
因此选BD。
【例6】如图，R1=30Ω，R2=15Ω，R3=20Ω，AB间电压U=6V，A端为正C=2μF，为使电容器带电量达到Q=2×
10-6C，应将R4的阻值调剂到多大？
由于R1和R2串联分压，可知R1两端电压一定为4V，由电容器的电容知：
为使C的带电量为2×
10-6C，其两端电压必须为1V，因此R3的电压能够为3V或5V。
因此R4应调剂到20Ω或4Ω。
两次电容器上极板分不带负电和正电。
还能够得出：
当R4由20Ω逐步减小的到4Ω的全过程中，通过图中P点的电荷量应该是4×
10-6C，电流方向为向下。
【例7】如下图的电路中，4个电阻的阻值均为R，E为直流电源，其内阻能够不计，没有标明哪一极是正极.平行板电容器两极板间的距离为d.在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m，电量为q的带电小球.当电键K闭合时，带电小球静止在两极板间的中点O上.现把电键打开，带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动，并与此极板碰撞，设在碰撞时没有机械能缺失，但带电小球的电量发生变化.碰后小球带有与该极板相同性质的电荷，而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板.求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷.
由电路图能够看出，因R4支路上无电流，电容器两极板间电压，不管K是否闭合始终等于电阻R3上的电压U3，当K闭合时，设此两极板间电压为U，电源的电动势为E，由分压关系可得U＝U3＝
E①
小球处于静止，由平稳条件得
＝mg②
当K断开，由R1和R3串联可得电容两极板间电压U′为
U′＝
③
由①③得U′＝
U④
U′＜U讲明K断开后小球将向下极板运动，重力对小球做正功，电场力对小球做负功，讲明小球所带电荷与下极板的极性相同，由功能关系
mg
－q
mv2－0⑤
因小球与下极板碰撞时无机械能缺失，设小球碰后电量变为q′，由功能关系得
q′U′－mgd=0－
mv2⑥
联立上述各式解得
q′＝
q
即小球与下极板碰后电荷符号未变，电量变为原先的
.
【例8】如下图，电容器C1＝6μF，C2＝3μF，电阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，当电键K断开时，A、B两点间的电压UAB＝？
当K闭合时，电容器C1的电量改变了多少〔设电压U＝18V〕?
在电路中电容C1、C2的作用是断路，当电键K断开时，电路中无电流，B、C等电势，A、D等电势，因此UAB＝UDB＝18V，UAB＝UAC＝UDB＝18V，K断开时，电容器C1带电量为
Q1＝C1UAC＝C1UDC＝6×
10－6×
18C＝1.08×
10－4 C.
当K闭合时，电路R1、R2导通，电容器C1两端的电压即电阻R1两端的电压，由串联的电压分配关系得：
UAC＝
＝12V
现在电容器C1带电量为：
Q1′＝C1UAC＝7.2×
10－5C
电容器C1带电量的变化量为：
ΔQ＝Q1－Q1′＝3.6×
因此C1带电量减少了3.6×
10－5
二、电表的改装
1、电压表和电流表
〔1〕电流表原理和要紧参数
电流表G是依照通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I成正比，即θ＝kI，故表的刻度是平均的。
电流表的要紧参数有，表头内阻Rg：
即电流表线圈的电阻；
满偏电流Ig：
即电流表承诺通过的最大电流值，现在指针达到满偏；
满偏电压U：
即指针满偏时，加在表头两端的电压，故Ug＝IgRg
〔2〕电流表改装成电压表
方法：
串联一个分压电阻R，如下图，假设量程扩大n倍，即n＝
，那么依照分压原理，需串联的电阻值
，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。
〔3〕电流表改装成电流表
并联一个分流电阻R，如下图，假设量
程扩大n倍，即n＝
，那么依照并联电路的分流原理，需要并联的电阻值
，故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小。
需要讲明的是，改装后的电压表或电流表，尽管量程扩大了，但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流Ig和满偏电压Ug，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。
【例9】如下图，四个相同的电流表分不改装成两个安培表和两个伏特表。
安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，那么
安培表A1的读数安培表A2的读数；
安培表A1的偏转角安培表A2的偏转角；
伏特表V1的读数伏特表V2的读数；
伏特表V1的偏转角伏特表V2的偏转角；
〔填〝大于〞，〝小于〞或〝等于〞〕
大于等于大于等于
三、电阻的测量
电阻的测量有多种方法，要紧有伏安法、欧姆表法，除此以外，还有半偏法测电阻、电桥法测电阻、等效法测电阻等等.
下面要紧介绍伏安法测电阻的电路选择
1．伏安法测电阻的两种电路形式〔如下图〕
2．实验电路〔电流表内外接法〕的选择
测量未知电阻的原理是R＝
，由于测量所需的电表实际上是非理想的，因此在测量未知电阻两端电压U和通过的电流I时，必定存在误差，即系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差，必须依照以下原那么：
〔1〕假设
＞
，一样选电流表的内接法。
如图〔a〕所示。
由于该电路中，电压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的总电压，电流表的读数I表示通过本身和Rx的电流，因此使用该电路所测电阻R测＝
＝Rx＋RA，比真实值Rx大了RA，相对误差a＝
〔2〕假设
＜
，一样选电流表外接法。
如图〔b〕所示。
由于该电路中电压表的读数U表示Rx两端电压，电流表的读数I表示通过Rｘ与RV并联电路的总电流，因此使用该电流所测电阻
R测＝
也比真实值Rx略小些，相对误差a＝
【例10】某电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：
A．待测电流表A1〔量程0.6A〕；
B．电压表V1〔量程3V，内阻约2kΩ〕
C．电压表V2〔量程15V，内阻约10kΩ〕；
D．滑动变阻器R1〔最大电阻10Ω〕
E．定值电阻R2〔阻值5Ω〕F．电源E〔电动势4V〕
G．电键S及导线假设干
〔1〕电压表应选用_____________；
〔2〕画出实验电路图；
〔3〕如测得电压表的读数为V，电流表的读数为I，那么电流表A1内阻的表达式为：
RA=______________。
此题利用电压表指电压，电流表指电流的功能，依照欧姆定律R=
运算电流表的内阻。
由于电源电动势为4V，在量程为15V的电压表中有
的刻度没有利用，测量误差较大，因而不能选；
量程为3V的电压表其量程尽管小于电源电动势，但可在电路中接入滑动变阻器进行爱护，应选用电压表V1。
由于电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，量程为0.6A，电流表上承诺通过的最大电压为0.1
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