2024高考物理總復習教案-電路分析

2024高考物理總復習教案

電路分析

一、考點梳理：“考綱導練］（1）歐姆定律和電阻定律；（2）電功、電功率、電熱；（3）電

阻的測量；（4）電路連接；（5）電動勢和閉合電路歐姆定律。2.［命題預料］本單元命題

熱點內容依次為：部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律、串并聯電路和試驗，特殊是

試驗，年年有電學試驗。本考點學問又簡單聯系生活與科研實際，簡單與勻強電場電磁

感應等內容關聯，應高度關注。

二、熱身訓練:

1.如圖1，四個相同的燈泡連結在電路中，比較它們的亮度。正確的說法是（）

A.1_3比U亮；B.匕比1_2亮;

LiL2

C.Li與L?一樣亮；D.L1比L2亮。U

2.如圖2中電阻Ri、R?、R3的阻道相等，電池的內阻不計，升天S像您后沉世R2削電漉是

S接通前的（）

A.1/2:B.2/3;C.1/3;D.1/4：

3.如圖3甲所示電路中R1=R2=R2=10QOS斷開時電壓表示數

為16V.S閉合時電壓表示數為10Vo若電壓

表可視為志向的，求：

⑴電源電動勢和內阻各為多大？

⑵閉合S前后Ri消耗的功率分別是多大？

⑶若將電路改為圖乙所示的電路，其他條件

不變，則S斷開和閉合時電壓表的示數分別

多大?

三、講練平臺：

例1.如圖所示，電源電壓為E,待平行板電容器充電平衡后，增

大兩極板間的距離，則對于電阻R來說，在增大極板距離的過程

中，通過R的電流方向為

例2.有一個小燈泡標有“6V0.6W”的字樣，現在要用伏安法測量這個燈泡的I—U圖線，下列器

材可供選用：

A、電壓表（0~5V,內阻I0KC）B、電壓表（0~10V,內阻20KC）

C、電流表（0~0.3V,內阻IC）D、電流表（0~0.6V,內阻0.4Q）

E、滑動變阻器（30C,2A）F、學生電源（直流9V）,還有開關和導線

（1）試驗中選用電壓表應選,電流表應選,（用序號字母表示）

（2）為使試驗誤差盡可能減小，畫出試驗電路圖。

例3.用伏安法測量某一電阻Rx的阻值，現有試驗器材如下：

A、待測電阻Rx（阻值大約為5Q,額定功率為1W）

B、電流表Ai（0-0.6A,內阻0.20）

C、電流表A2（0~3V,內阻0.05Q）

D、電壓表Vi（0~3V,內阻3KC）

E、電壓表Vz（0-15V,內阻15KQ）

F、滑動變阻器Ro（0?50C）

G、蓄電池（電動勢為6V）

H、電鍵、導線

為了較精確測量Rx的阻值，保證器材的平安，以便操作便利，耳壓表、電流表應選擇

,并畫出試驗電路圖。

四、當堂鞏固:

1.如圖所示，虛線框內是磁感應強度為8的勻強磁場，導線框的三條豎直邊的電阻均

為r,長均為1,兩橫邊電阻不計，線框平面與磁場方向垂直。當導線框以恒定速度v

水平向右運動，ab邊進入磁場時，ab兩端的電勢差為5，當cd邊進入磁場時，冊兩

端的電勢差為S，則

1

A.Ui=BLvB.Ui=-BLv

3

2

=

C.U2=BLVD.l)2—BLv

2.如圖所示，志向變壓器左線圈耳導軌相連接，導體棒ab可在導軌上滑動，磁場方向垂直

紙面對里，以下說法正確的是：

A.ab棒勻速向右滑，c、d兩點中c點電勢高xxax

棒勻加速右滑，、西點中點電勢高XXX

B.abcddB

C.ab棒勻減速右滑，c、d兩點中d點電勢高XXX

xxbx

D.ab棒勻加速左滑，c、d兩點中c點電勢高

3.如圖，電燈的燈絲電阻為2。，電池電動勢為2V,內阻不計，線圈匝數足夠多，其直流

電阻為3c.先合上電鍵K,過一段時間突然斷開K,則下列說法中錯誤的有（）

A.電燈馬上熄滅

B.電燈馬上先暗再熄滅

C.電燈會突然比原來亮一下再熄滅，且電燈中電流方向與K斷開

前方向相同

D.電燈會突然比原來亮一下再熄滅，旦電燈中電流方向與K斷開前方向相反

4.電磁流量計廣泛應用于測量可尋電流體（如污水）在管中的流量：在單位時間內通過管

內橫截面的流體的體枳）。為了簡化，假設流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，

其中空部分的長、寬、高分別為圖中的。、b、C,流量計的兩端與輸送液體的管道相連接（圖

中虛線）。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料，現于流量計所在處加

磁感強度為8的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面。當導電液體穩(wěn)定地流經流量計時，在

管外將流量計上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，/表示測得的電流

值。已知流體的電阻率為P,不計電流表的內阻，則可求得流量為（）

BaBc...Z__________?…

C.%cR+p,D.（必吟）…[------.................

5.如圖所示，圓環(huán)a和b的半徑之比八：々=2:1,a、b都是用同種材料同樣粗細的導線

制成的，連接兩圓環(huán)的導線電阻不計，勻強磁場的磁感強度始終以恒定的變更率變更，那么

將a環(huán)和b環(huán)分別置于同一磁場時（環(huán)面與磁場方向垂直），A、B兩點的電勢差之比

5:U2=。

6.截面積為0.2m2的100匝電阻可以忽視不計的線圈A,處在勻稱磁場中，磁場的方向垂

直線圈截面，如圖所示，磁感應強度為8=（0.6—0.2t）T（t為時間，以秒為單位），Ri=4Q,

&=6C,C=3〃F,線圈電阻不計，求：*

（1）閉合S2后，通過R2的電流大小和方向；，“v

（2）Si切斷后，通過R2的電量。X

X

7.如圖所示,R1=2歐,R2=R3=R*6。，電源內阻r=l。，當變阻器R4滑片移到最上端時,

電壓表的讀數為5V,則當變阻器滑片移到最下端時電壓表的讀數是V,當變阻器滑片

下段電阻為。時,變阻器&消耗的功率最大,其最大功率是_______

RB

-II-

心

8.如圖所示，電源電動勢&=12V,內陽r=0.5C,將一盞額定功率16W,額定電壓8V

的燈泡與一只線圈電阻為0.5Q的直流電動機并聯后與電源相連接，燈光剛好能正常發(fā)光。

通電lOOmin,求:

(1)電源供應能量W電。

(2)電源對燈泡和電動機所做的功M和

(3)燈絲和電動機線圈產生的電熱@和

(4)電動機的效率。

第8課時答案

二、熱身訓練

1.AB;

2.B;

3.解：(1)S斷開時:用和Rz串聯，R3僅相當于連接導線

總電流I=U/R?+R1=16/10+10=0.8AE=U+Ir=16+0.8r?；

當S閉合時；電壓表為R,的電壓，此時孔和Rz并聯，然后與R：串聯，

總電流「=U'/R2=l0/10=1A

外電路總電阻為：R=R?+—%一=15歐，E=I'(15+r)②由①①得E=20V,r=5Q,

4+小

22?

(2)P,=IR1=O.8X10W=6.4W；PJ=(I*/2)R.=0.5X10=2.5W

(3)若將電路改為乙電路,則S斷開時總電流I=E?(Ri+R2+r)=20+(10+10+5)=0.8A；

電壓表示數為Ui=IR,=0.8X10V=8V.S閉合時外電路總電阻為

R=(LR2/R1+R2)+R3=15。，總電流I=E/R+r=20/15+5=1A

故電壓表示數&=IR/2=5V?

三、講練平臺

1.B-A

2.［解析］:

(-)電流表、電壓表的選擇

P.o6,…

Qr,百一1/

由小燈泡的標識可知其額定電壓為6V,額定電流為0，在額定

電壓下的電阻R=60Q0為了在試驗中平安測量，小燈泡兩端所加電壓不能超過6V,（通過小燈

泡的電流不能超過0.1A）,要測I—U圖線，測量數據中應包含額定電壓值。因此電壓表應選擇

B,電流表應選擇C。

（二）電流表內外接法的選擇

由于電流表、電壓表內阻的影響，不管采納電流表內接還是外接都將引起誤差。為了減小誤

差，當被測電阻R較小時一般采納外接法，被測電阻R較大時應采納內囊法，即“大內小外工

如何確定被測電阻R是較大還是較小呢？我們可以計算兩種接法的相對誤差，當滿意條件：電

流表內阻RA遠小于電壓表內阻Rv時，若兩種接法的相對誤差相等，此時的被測電阻近似為：

"丫,我們稱Ro為臨界電阻。即當被測電阻R<Ro時認為電阻較小，外接法誤差

小；當被測電阻R>Ro時認為電阻較大，內接法誤差小。

此題中，計算及=&=720000x1=14m,大于燈泡的最大阻值60Q,因

此選用電流表外接法。

在詳細試驗中若RA、Rv均未知的狀況下，可用試觸的方法判定，即通過變更電表的連接方

式看電流表、電壓表變更大小來確定。

思索：當電流表變更大應采納哪種接法？

（三）限制電路的選擇

為變更被測電阻兩端的電壓（或被測電阻中的電流強度），常用滑動變阻器與電源接成不

同的形式如圖所示：

（1）為限流接法：（2）為分壓接法。兩種接法區(qū)分之一是：當滑動變阻器的滑動頭由a

R

到b移動的過程中，被測電阻上R上的電壓調整范圍不同。（1）為R+&￡-￡；（2）為0-￡；

另外從電能的損耗上（1）比（2）要?。海?）中滑動變阻器的全阻值Ri大于被測電阻R,（2）

中滑動變阻器的全阻值小小于被測電阻Ro

從減小電能損耗的角度考慮，通常選用滑動變阻器的限流接法，但從前面所說的原則綜合分

析時，若出現下列狀況，則必需選用分壓按法。

①若采納限流電路時，假如電路中的最小電流大于、等于被測電阻的R的額定電流時，必

需選用分壓電路；

②若試驗要求電壓的變更范圍較大（或要求多次測量，多組數據）但滑動變阻器的全阻值

K遠小于被測電阻R,不能滿意試驗要求時，必需采納分壓電路；

③試驗中要求電壓從零起先移動并連續(xù)變更時需采納分壓電路：

(1)(2)

9

^-O.L4

木問題若采納限流電路，電路中的最小電流為：a火+&60+30

Imin等于小燈泡額定電流，變阻器P無法對電流進行調整，故必需采納分壓電路。試驗圖如圖所

示

3.［解析］

1、確定電流表、電壓表的量程。被測電阻Rx的額定電壓、額定電流分別為

\^A-045/

則電流表選用Ai，電壓表選用Vi

2、確定電流表的內、外接法

計算臨界電阻火=也’&=Jo2x3000。=245Q,Rx<R,則安培表必需外接。

3、確定限制電路

因滑動變阻器的全阻值網大于被測電阻Rx，故首先考慮變阻器的限流接法。

限流接法：Rx上限流取值范圍為：

6

,UM4?0.1L4

最?。篟“&5+50

最大：I?=O.45A

氏=——=

那么，滑動變阻器的阻值（滑動頭移動時）不得小于/goRx的電

壓變更范圍為0.55V?2.25V,平安可行。

若采納變阻器的分壓接法，因Ro>Rx，會操作不便利，因此應選擇變阻器的限流接法。電路

如圖所示。

K

四、當堂鞏固

1.BD

2.BD

3.ACD

4.A

5.2:1

6.解：(1)E=SAB/AT

l=E/(Ri+R2)

所以l=0.04(A)方向