高中物理第二章恒定電流章末總結(jié)講義新人教版必修

章末總結(jié)第二章

恒定電流內(nèi)容索引知識(shí)網(wǎng)絡(luò)梳理知識(shí)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)恒定電流基本概念恒定電場(chǎng)：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)電流：電荷的定向移動(dòng)，大?。篒＝

；方向：正電荷

定向移動(dòng)的方向電動(dòng)勢(shì)：電源是通過

做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化

為電勢(shì)能的裝置，E＝___電阻：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，定義：R＝___電功和電功率：W＝

，P＝____電熱和熱功率：Q＝

，P＝____非靜電力UItUII2RtI2R恒定電流基本電路串聯(lián)電路關(guān)系：I＝I1＝I2＝…，U＝

，R＝

，P＝___________分配規(guī)律：U∝R，P∝R并聯(lián)電路關(guān)系：I＝

，U＝U1＝U2＝…，

＝

，P＝___________分配規(guī)律：I∝

，P∝純電阻電路：電功完全轉(zhuǎn)化為電熱非純電阻電路：電功等于電熱加其他形式的能I1＋I(xiàn)2＋…P1＋P2＋…U1＋U2＋…R1＋R2＋…P1＋P2＋…恒定電流基本規(guī)律電阻定律：R＝_____焦耳定律：Q＝_____歐姆定律部分電路：I＝___閉合電路：I＝_____I2Rt閉合電路的功率：P總＝

，P出＝

，P內(nèi)＝____多用電表的原理和使用實(shí)驗(yàn)測(cè)定金屬的電阻率練習(xí)使用多用電表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻IEIUI2r重點(diǎn)探究1.對(duì)于純電阻電路(如白熾燈、電爐絲等構(gòu)成的電路)，電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，W＝Q＝UIt＝

＝Pt.2.對(duì)于非純電阻電路(如含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路)，電功大于電熱.在這種情況下，不能用I2Rt或

來計(jì)算電功.一、純電阻電路和非純電阻電路答案解析例1如圖1所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝90V，內(nèi)電阻r＝1Ω，電阻R＝20Ω，電動(dòng)機(jī)繞線的電阻R0＝0.5Ω，閉合開關(guān)S，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后，電阻R消耗的電功率為320W，不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗等.求：(1)通過電阻R的電流及其兩端的電壓；答案4A

80V圖1解析

由P＝I12R由U＝I1R得U＝80V(2)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率.答案462W解析由閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r則通過電動(dòng)機(jī)的電流I2＝I－I1＝6A電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P入＝UI2＝480W電動(dòng)機(jī)的熱功率為P熱＝I22R0＝18W電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P機(jī)＝P入－P熱＝462W.答案解析1.分析含電容器的電路時(shí)應(yīng)注意電容器兩極板分別與電路中哪兩點(diǎn)等勢(shì)，從而可確定電容器兩極板間電勢(shì)差和帶電荷量的正負(fù).2.當(dāng)電路發(fā)生變化時(shí)，注意分析電容器兩極板電勢(shì)的變化，計(jì)算電容器帶電荷量變化量時(shí)，要注意極板電荷電性的變化.若某一極板原來帶正電Q1，后來變?yōu)閹д奞2，則電荷量變化量大小ΔQ＝|Q1－Q2|；若該極板由原來帶正電Q1變?yōu)楹髞韼ж?fù)電－Q2，則ΔQ＝Q1＋Q2.二、含容電路的計(jì)算例2如圖2所示，已知路端電壓U＝18V，φD>φC，電容器C1＝6μF、C2＝3μF，電阻R1＝6Ω、R2＝3Ω.當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB等于多少？當(dāng)S閉合時(shí)，電容器C1的電荷量改變了多少？答案解析圖2答案18V減少了3.6×10－5C解析在電路中電容器C1、C2相當(dāng)于斷路.當(dāng)S斷開時(shí)，電路中無電流，B、C等勢(shì)，A、D等勢(shì)，因此UAB＝U＝18V.當(dāng)S斷開時(shí)，UAC＝18V，電容器C1帶電荷量為Q1＝C1UAC＝6×10－6×18C＝1.08×10－4C.當(dāng)S閉合時(shí)，電路R1、R2導(dǎo)通，電容器C1兩端的電壓即電阻R1兩端的電壓，由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系得此時(shí)電容器C1的帶電荷量為Q′＝C1UAC′＝6×10－6×12C＝7.2×10－5C電容器C1帶電荷量的變化量為ΔQ＝Q′－Q1＝－3.6×10－5C負(fù)號(hào)表示減少，即C1的帶電荷量減少了3.6×10－5C.針對(duì)訓(xùn)練1

(多選)(2018·山東濟(jì)南市高一下期末)如圖3所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則圖3A.R3上消耗的功率逐漸減小B.電流表讀數(shù)減小，電壓表讀數(shù)增大C.電源的輸出功率逐漸增大D.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)解析答案√√解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向b端移動(dòng)時(shí)，R4減小，總電阻減小，干路電流I增大，并聯(lián)部分電壓U并＝E－I(R1＋r)減小，R3的電流減小，R2、R4支路電流增大，

示數(shù)增大，

示數(shù)減小，A正確，B錯(cuò)誤；因?yàn)镽外>R1＝r，當(dāng)R4減小時(shí)，由P－R圖象知，電源的輸出功率增大，C正確；電容器兩端的電壓等于并聯(lián)部分電壓，所以UC減小，帶電粒子受到的電場(chǎng)力減小，質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤.1.故障種類及特點(diǎn)電路故障一般有兩種情況，即短路和斷路.①短路的特點(diǎn)：電路中有電流，但短路部分電壓為零；被短路的用電器不工作，與之串聯(lián)的用電器工作電流增大.②斷路的特點(diǎn)：在電源正常的情況下，斷路部分電流為零，但斷路處有電壓，若干路斷路則斷路處電壓等于電源電動(dòng)勢(shì).三、電路故障分析2.分析與檢測(cè)方法(1)電壓表檢測(cè)法若電路斷路，將電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓說明電源完好，然后將電壓表逐段與電路并聯(lián)，若某一段電壓表指針偏轉(zhuǎn)，說明該段電路中有斷點(diǎn).若電路短路，則用電壓表逐段與電路并聯(lián)，某一段電壓表示數(shù)為零，則該段被短路.(2)歐姆表檢測(cè)法斷開電路，用多用電表的歐姆擋測(cè)量待測(cè)部分的電阻，若檢測(cè)部分示數(shù)正常，說明兩點(diǎn)間正常；若檢測(cè)部分電阻很小(幾乎為零)，說明該部分短路；若檢測(cè)部分指針幾乎不動(dòng)，說明該部分有斷路.例3如圖4所示是某同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖，A、B燈都不亮，他采用下列兩種方法進(jìn)行故障檢查.圖4(1)應(yīng)用多用電表的直流電壓擋進(jìn)行檢查，選擇開關(guān)置于10V擋.該同學(xué)測(cè)試結(jié)果如表1所示，在測(cè)試c、d間直流電壓時(shí)，紅表筆應(yīng)接觸____(選填“c”或“d”).根據(jù)測(cè)試結(jié)果，可判斷電路中一定存在的故障是

.A.燈A短路 B.燈B短路C.cd段斷路

D.df段斷路表1測(cè)試點(diǎn)電壓表示數(shù)a、b有示數(shù)b、c有示數(shù)c、d無示數(shù)d、f有示數(shù)解析c答案√解析應(yīng)用多用電表判斷電路故障，首先要正確使用多用電表，對(duì)多用電表而言，電流應(yīng)從紅表筆流入該表內(nèi)，由題圖能看出c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì)，知紅表筆應(yīng)接觸c點(diǎn).由表1可知d、f間有示數(shù)，則d—c—a—電池—b—f間無斷路，C錯(cuò)誤；若僅燈A短路或燈B短路，不會(huì)造成A、B燈都不亮，A、B錯(cuò)誤；若df段斷路，則與測(cè)試結(jié)果相符，D正確.(2)將開關(guān)斷開，再選擇歐姆擋測(cè)試，測(cè)量結(jié)果如表2所示，那么檢查出的故障是

.A.燈A斷路B.燈B短路C.燈A、B都斷路D.d、e間導(dǎo)線斷路表2測(cè)試點(diǎn)指針偏轉(zhuǎn)情況c、dd、ee、f√√解析由表2可知，c、d間有一定的電阻但不是很大，燈A既不短路也不斷路，A、C錯(cuò)誤；d、e間存在大電阻，表明d、e間導(dǎo)線斷路，D正確；e、f間電阻為零，則B燈短路，B正確.解析答案針對(duì)訓(xùn)練2

(多選)(2018·山東濟(jì)南市高一下期末)如圖5所示電路，當(dāng)S閉合后兩燈均不亮