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2018高考物理异构异模复习考案撬分法课件:专题八 恒定电流8-…

用户141575 2018-10-19 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报
王晨、曹建明、张春贤、沈跃跃、吉炳轩、艾力更·依明巴海、万鄂湘、陈竺、王东明、白玛赤林、丁仲礼、郝明金、蔡达峰、武维华同志当选为第十三届全国人民代表大会常务委员会副委员长。

简介:本文档为《2018高考物理异构异模复习考案撬分法课件:专题八 恒定电流8-2 ppt》,可适用于小学教育领域,主题内容包含高考物理点击观看考点视频撬点基础点重难点基础点知识点  电动势和内阻.电源:电源是通过做功把其他形式的能转化成的装置。.电动势()定义:电动势在数值符等。

高考物理点击观看考点视频撬点基础点重难点基础点知识点  电动势和内阻.电源:电源是通过做功把其他形式的能转化成的装置。.电动势()定义:电动势在数值上等于把C的正电荷在从负极移送到正极所做的功。()表达式:E=eqf(W,q)单位:V。()物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。()特点:大小由的特性决定跟电源的体积无关也跟外电路无关在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。.内阻:电源内部也是由导体组成也有电阻r该电阻叫做电源的它是电源的另一重要参数。非静电力电势能非静电力电源内非静电力内阻知识点  闭合电路的欧姆定律.闭合电路()组成eqblc{rc(avsalco(电源内部是内电路,用电器、导线组成外电路。))()内、外电压的关系:E=。.闭合电路欧姆定律()内容:在外电路为纯电阻的闭合电路中电流的大小跟电源的电动势成跟内、外电路的电阻之和成。()公式。I=eqf(E,R+r)(只适用于纯电阻电路)。E=(适用于所有电路)。U内+U外正比反比U外+Ir.路端电压与外电阻的关系()一般情况:U=IR=eqf(E,R+r)R。()特殊情况。当外电路断路时I=U=。当外电路短路时I短=eqf(E,r)U=。.UI关系图:如图所示路端电压随着电路中电流的增大而。()当电路断路即I=时纵坐标的截距为。E减小电动势()当外电路电压U=时横坐标的截距为。()图线的斜率的绝对值为电源的。()对于UI图象中纵坐标(U)不从零开始的情况图线与横坐标的交点坐标小于短路电流但直线的斜率大小仍等于电源的内阻。.电源的功率和效率()电源的总功率:P总=。()电源内部损耗功率:P内=。()电源的输出功率:P出=。()电源的效率:η=eqf(P出,P总)=eqf(U,E)。短路电流内阻EIIrUI重难点一、闭合电路欧姆定律.公式表达I=eqf(E,R+r)(适用于外电路为纯电阻电路)E=U外+U内或E=U外+Ir(适合任何电路).闭合电路中的电流和路端电压随电阻的变化规律()当外电阻R增大时总电流I=eqf(E,R+r)变小又据U=E-Ir知路端电压U变大。当R增大到无穷大时I=U=E(断路)。()当外电阻R减小时总电流I=eqf(E,R+r)变大又据U=E-Ir知路端电压U变小。当R减小到零时I=eqf(E,r)U=(短路)。.闭合电路中电源的UI图象电源的UI图象即电源的伏安特性曲线这是后续的“测电源的电动势和内阻”实验中数据处理的原理基础。如图所示为电源的UI图象。U为电源的路端电压I为干路电流由闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir图象是斜率为负值的倾斜直线的一部分。()利用伏安特性曲线可以确定电源的电动势和内阻:根据U=E-IrUI图象纵轴截距为电源的电动势E图线斜率的绝对值为电源内阻r=eqblc|rc|(avsalco(f(ΔU,ΔI)))横轴上的截距等于外电路短路时的电流即Im=eqf(E,r)。()当电源与某一电阻元件组成闭合电路时电源的UI图象和电阻的UI图象的交点即为此电阻的电压和电流。二者的比值UI为此时外电路电阻值。()图线上每一点的横、纵坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率PR=UI而电源的总功率P总=EI电源的内阻功率即发热功率Pr=P总-PR=EI-UI。()两种UI图象的比较电源UI图象电阻UI图象图形物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系电源UI图象电阻UI图象截距与纵轴交点表示电源电动势E与横轴交点表示电源短路电流eqf(E,r)过坐标轴原点表示没有电压时电流为零坐标U、I的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标U、I的比值表示外电阻的大小不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大表示此电阻的大小斜率(绝对值)电源电阻r电阻大小特别提醒()用电器断路相当于所在支路的电阻变成无穷大用电器短路相当于所在支路的电阻变为零。()由于一般电源的内阻r很小故外电压U随电流I的变化不明显实际得到的图线往往只画在坐标纸上面一小部分为充分利用坐标纸往往将横轴向上移纵坐标并不从零开始。()电源的UI图象注意纵轴不从零开始的情况图线与横轴的交点坐标小于短路电流但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻。二、电源的功率和效率.电源的功率()任意电路:P总=IE=IU外+IU内=P出+P内()纯电阻电路:P总=I(R+r)=eqf(E,R+r).电源内部消耗的功率P内=Ir=IU内.电源的输出功率()任意电路:P出=UI=EI-Ir=P总-P内()纯电阻电路:P出=IR=eqf(ER,R+r)=eqf(E,f(R-r,R)+r)()输出功率和外电阻的关系当R=r时电源的输出功率最大为Pm=eqf(E,r)。当R>r时随着R的增大输出功率越来越小。当R<r时随着R的增大输出功率越来越大。P出<Pm时每个输出功率对应两个不同的外电阻R和R且满足RR=r。输出功率P出与外电阻R的关系图线如图所示。.电源的效率()任意电路:η=eqf(P出,P总)=eqf(U,E)()纯电阻电路:η=eqf(R,R+r)=eqf(,+f(r,R))在纯电阻电路中外电阻R越大电源的效率η越大。特别提醒()当电源的输出功率最大时Pmax=eqf(E,r)电源的效率并不是最大只有当R时η但此时P出无实际意义。()对于电路中的定值电阻其消耗的功率根据P=IR来判断与输出功率大小的判断方法不同。()PR图象常用于分析输出功率随外电阻的变化情况:外电阻R越接近电源的内阻r电源的输出功率P越大。三、复杂电路的处理方法(画等效电路图的方法)在一些复杂电路的问题中由于不知各用电器之间的连接关系往往导致出错因此画出复杂电路的等效电路图成为正确解题的关键常见方法有:.去表法电流表的电阻很小电压表的电阻很大。去掉电流表用导线代替电流表连通电路去掉电压表让所在处断路。上述两种做法对电路结构都不会产生影响。含有电表的电路可用这种方法进行判别。如图(a)所示经过去表法处理后变成如图(b)所示的电路易看出三个电阻串联电流表A测串联电路中的电流电压表V测R与R两电阻上的电压之和电压表V测R与R两电阻上的电压之和。.断路法串联电路中电流只有一条路径某处断了所有元件都没有电流通过。并联电路中电流有多条路径各支路互不影响某支路断了其他支路仍有电流通过。可根据断路后元件有没有电流通过进行判别。如图甲所示R、R断开后仍有电流从左向右通过R(图乙)R、R断开后仍有电流从右向左通过R(图丙)R、R断开后仍有电流从左向右通过R(图丁)可知R、R、R是并联的。.移点法导线的电阻很小可以忽略。将导线的连接点沿着导线移动(注意不能跨过有电阻的元件或电源)对电路结构没有影响。移点后易看清电路的结构。如图()所示将A点沿导线移到B点可以看出R、R、R并联电压表V测并联电路两端的电压也等于路端电压。.缩线法导线电阻可以忽略将导线缩为一点电路结构不变。如图()所示将导线abc缩为一点则a与c重合将导线de缩为一点则d与e重合可以看出R、R、R并联。.电流流向法电流从电源正极流出经过电路元件后流回负极。若电流只有一条路径则为串联电路若电流有分支则为并联电路。如右图所示电流从电源正极流到A点从A点到B点共有条路径:从A到R到B从A经R、C到B从A经D、R、C到B从A经D、R到B。四个电阻并接于A、B两点间为并联。.主线路法在电路中导线的连接处标上字母如图甲所示找出主线路。原则有两个:()不许丢下无电阻的导线。若以ARBRCRD作为主线路则丢下了AC、BD两条无电阻的导线这是不可以的()在保证原则()的前提下主线路上的电阻越多越好。如图甲所示电路的主线路为ACRBD(如图乙所示)再把未连入的电阻对号入座连在主线路上(如图丙所示)整理规范后得电路图如图丁所示。可见R、R、R、R四个电阻并联。特别提醒()画等效电路图时各种方法往往交汇使用并没有明显的划分。()画出等效电路图后检查很重要要进一步印证所画电路图是否和原电路一致。()多练、多体会很重要、应集中训练加以突破。四、闭合电路的动态分析电路的动态分析通常是根据欧姆定律及串、并联电路的性质来分析电路结构变化或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。.常见的分析方法()程序法动态分析的基本思路是“部分整体部分”即:动态源及动态电阻的变化外电路总电阻的变化闭合电路总电流的变化外电路电压(路端电压)的变化外电路中各物理量的变化。()用“并同串反”的规律判断所谓“并同”是指某一电阻增大(或减小)时与它并联或间接并联的电阻两端的电压、通过电阻的电流及电功率都将增大(或减小)。所谓“串反”是指某一电阻增大(或减小)时与它串联或间接串联的电阻两端的电压、通过电阻的电流及电功率都将减小(或增大)。()极限法对于因滑动变阻器的滑片滑动引起电路变化的问题可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。此时要注意是否出现极值情况即变化是否是单调变化。()特殊值法对于某些电路问题可以代入特殊值进行判定从而得出结论。.一般的解题步骤()确定电路的外电阻R外如何变化。当外电路中的任何一个电阻增大(或减小)时电路的总电阻一定增大(或减小)。当开关的通断使干路中的用电器增多则总电阻增大当开关的通断使并联的支路增多则总电阻减小。()根据闭合电路欧姆定律I总=eqf(E,R外+r)确定电路中的总电流如何变化。()由U内=I总r确定内电压如何变化。()由U外=E-U内确定路端电压如何变化。()由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。()由串、并联电路的规律确定各支路两端的电压以及通过各支路的电流如何变化。特别提醒()应用“并同串反”法的前提有两点一是电路中电源内阻不能忽略二是滑动变阻器必须采用限流式接法。()只有当滑动变阻器滑片从一端到另一端滑动过程中电路中的物理量呈单调变化时才可采用极限法。()在如图所示分压电路中滑动变阻器可视为由两段电阻构成其中一段R并与用电器并联另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。()若两并联支路电阻值的和不变当两支路的电阻阻值相等时两支路的并联总电阻最大。如图所示总电阻RAB=eqf(R+RaPR+RPb,R+R+R)其中RaP+RPb=R。当R+RaP=R+RPb时RAB最大即P由a向b滑动时RAB先增大后减小。上述结论成立的条件是:|R-R|<R。若R-RR则当P由a向b滑动时RAB将一直减小若R-RR则当P由a向b滑动时RAB将一直增大。五、含电容器电路的分析在直流电路中电容器在充、放电过程中电路中会有充、放电电流待稳定后电容器所在处可认为是断路没有电流通过。在分析含电容器的电路时应注意以下几点:.含电容器电路的等效简化在简化电路时由于电路稳定后没有电流通过电容器所以可将它去掉电路简化后再在相应位置把它补上电容器的处理方式与理想电压表的处理方式相同。.电容器两极板间的电压电路稳定时与电容器串联的电阻中无电流通过为等势体相当于导线电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。.电容器充、放电过程的分析当电路中的电流或电压变化时会引起电容器的充电或放电。如果电容器两极板间的电压升高电容器将充电如果电容器两极板间的电压降低电容器将通过与之并联的电路放电。这个变化过程通常需要通过稳定的两个状态来分析。可由ΔQ=CΔU计算电荷量的变化。.解题步骤()确定电容器在电路中的位置。()确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中欧姆定律等电路规律不适用但对于充电或放电完毕的电路电容器的存在与否不再影响原电路电容器接在某一支路两端可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U。()分析电容器所带的电荷量。针对某一状态由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q=CU由电路规律分析两极板电势的高低高电势板带正电低电势板带负电。特别提醒()如果电容器与电源并联且电路中有电流通过则电容器两端的电压不是电源的电动势E而是路端电压U。()在含电容器电路中当电路发生变化时除了要判断和计算电容器两端的电压外还必须判断电容器极板上极性的变化防止出现电容器先放电后反向充电的情况时计算错误。六、电路故障问题分析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:.仪表检测法()电压表检测如果电压表示数为零说明电压表上无电流通过则可能在并联路段之外有断路或并联路段内有短路。如果电压表有示数说明电压表上有电流通过则在并联路段之外无断路或并联路段内无短路。()电流表检测:当电路中接有电源时可用电流表测量各部分电路上的电流通过对电流值的分析可以确定故障的位置。在运用电流表检测时一定要注意电流表的极性和量程。()欧姆表检测:当测量值很大时表示该处断路当测量值很小或为零时表示该处短路。在运用欧姆表检测时电路一定要切断电源。.假设法已知电路发生某种故障寻找故障发生在何处时可将整个电路划分为若干部分然后逐一假设某部分电路发生故障运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理。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直到找出发生故障的全部可能为止此方法亦称排除法。特别提醒故障分析问题现实中经常用仪器检测法多用万用表方便易操作注意挡位、量程的选取。理论分析中(考试练习)多用假设法这一方法即转变为动态电路分析法。.思维辨析()电动势的方向即为电源内部电流的方向由电源负极指向正极电动势为矢量。(  )()电源的重要参数是电动势和内阻。电动势由电源中非静电力的特性决定与电源的体积无关与外电路无关。(  )()闭合电路中外电阻越大路端电压越大。(  )()外电阻越大电源的输出功率越大。(  )()电源的输出功率越大电源的效率越高。(  )()闭合电路中的电流跟电源电动势成正比跟整个电路的电阻成反比。(  )()闭合电路中的短路电流无限大。(  )()含有电容器的电路在电路稳定时电容器所在的电路为断路状态。(  ).(多选)如图所示R、R、R、R均为可变电阻C、C均为电容器电源的电动势为E内阻r。若改变四个电阻中的一个阻值则(  )A.减小RC、C所带的电量都增加B.增大RC、C所带的电量都增加C.增大RC、C所带的电量都增加D.减小RC、C所带的电量都增加解析 R上没有电流流过R不改变电压故减小RC两端电压不变C两端电压不变C、C所带的电量都不变选项A错误增大RC、C两端电压都增大C、C所带的电量都增加选项B正确增大RC两端电压减小C两端电压增大C所带的电量减小C所带的电量增加选项C错误减小RC、C两端电压都增大C、C所带的电量都增加选项D正确。(多选)如图所示电路中电源内阻不能忽略两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R的滑动触头P移动时关于两个电压表V与V的示数下列判断正确的是(  )A.P向a移动V示数增大、V的示数减小B.P向b移动V示数增大、V的示数减小C.P向a移动V示数改变量的绝对值小于V示数改变量的绝对值D.P向b移动V示数改变量的绝对值大于V示数改变量的绝对值解析 P向a移动R连入电路的电阻减小根据“并同串反”可知V示数减小V示数增大U内增大A正确同理B错误由E=U内+U外=U内+UV+UV电源电动势不变可得:U内示数改变量绝对值与V示数改变量绝对值之和等于V示数改变量绝对值C正确同理D错误。撬法命题法解题法 考法综述 本考点知识在高考中要求较高电路的动态问题分析会以选择题的形式命题难度较低而闭合电路的欧姆定律常与电磁感应、能量守恒进行综合考查难度较高因此复习本考点内容时仍以夯实基础知识为主通过复习本考点内容应掌握:个概念电动势、路端电压、内电路、外电路、总功率、输出功率、电源自身消耗功率个公式I=eqf(E,R+r)U=E-IrP总=P出+IrP=eqblc(rc)(avsalco(f(E,R+r)))R种电路串联电路、并联电路种图象电源的UI图象、电阻的UI图象种改装电流表改装、电压表改装命题法 闭合电路欧姆定律及两种UI图象典例  (多选)两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路进行实验调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时一位同学记录电流表A和电压表V的测量数据另一位同学记录电流表A和电压表V的测量数据。两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条UI图线。则图象中两图线的交点表示的物理意义是(  )A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B.电源的输出功率最大C.定值电阻R消耗的功率为WD.电源的效率达到最大值解析 由题图可得电源电动势E=V内阻r=Ω在交点位置有R+R=eqf(U,I)=ΩR=eqf(U,I)=Ω则R=滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端选项A错误当电路中外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大但R>r故改变滑动变阻器的阻值时无法使电路中外电阻等于电源内阻此时外电阻越接近电源内阻电源的输出功率越大故选项B正确P=UI=W选项C正确电源的效率η=eqf(EI-Ir,EI)电流越小电源的效率越大可见滑动变阻器的滑动触头P滑到最右端时电源的效率最大选项D错误。【解题法】 电阻的伏安特性曲线与电源的伏安特性曲线的区别()电源的伏安特性曲线是一条斜率为负值的直线反映的是电源的特征:纵轴上的截距表示电动势斜率的绝对值表示内阻。图线上每一点纵、横坐标的乘积为电源的输出功率。()电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线图线上每一点纵、横坐标的比值为此电阻此时的阻值。()上述两条曲线在同一坐标系中的交点表示电源只与此电阻连接时的工作状态。命题法 闭合电路的功率和效率问题典例  如图所示E=Vr=ΩR=ΩR为变阻器接入电路中的有效阻值问:()要使变阻器获得的电功率最大则R的取值应是多大?这时R的功率是多大?()要使R得到的电功率最大则R的取值应是多大?R的最大功率是多大?这时电源的效率是多大?()调节R的阻值能否使电源以最大的功率eqf(E,r)输出?为什么?答案 ()Ω W () W  ()不能理由见解析解析 ()将R和电源(Er)等效为一新电源则新电源的电动势E′=E=V。内阻r′=r+R=Ω且为定值。利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知当R=r′=Ω时R有最大功率即Pmax=eqf(E′,r′)=eqf(,)W=W。()因R是定值电阻所以流过R的电流越大R的功率就越大。当R=时电路中有最大电流即Imax=eqf(E,R+r)=A。R的最大功率Pmax=Ieqoal(,max)R=W。这时电源的效率η=eqf(R,R+r)=。()不能。因为即使R=外电阻R也大于r不可能有eqf(E,r)的最大输出功率。本题中当R=时外电路得到的功率最大。【解题法】 电源输出最大功率问题的处理方法()对于电源输出的最大功率问题可以采用数学中求极值的方法。()对于电源输出的最大功率问题也可以采用电源的输出功率随外电阻的变化规律来求解。()当待求的最大功率对应的电阻值不能等于等效电源的内阻时此时的条件是当电阻值最接近等效电源的内阻时电源的输出功率最大。命题法 复杂闭合电路的处理典例  如图所示电流表内阻不计R=R=ΩR=R=ΩUAB=V。求:()电流表A和A的示数()R、R两端的电压之比。答案 ()IA=A IA=A ()eqf(U,U)=eqf(,)解析 ()等效电路图如下图所示R、R、R三个电阻并联的总电阻设为R并则有eqf(,R并)=eqf(,R)+eqf(,R)+eqf(,R)=eqf(,Ω)+eqf(,Ω)+eqf(,Ω)解得R并=Ω干路的总电流为I=eqf(UAB,R并+R)=eqf(,+)A=A并联部分的电压为U并=IR并=V=V通过R、R、R三个电阻的电流分别为I=eqf(U并,R)=eqf(,)A=AI=eqf(U并,R)=eqf(,)A=AI=eqf(U并,R)=eqf(,)A=A由图可知电流表A的示数是通过R与R的电流之和则有IA=I+I=A+A=A电流表A的示数是通过R与R的电流之和则有IA=I+I=A+A=A()因为UAB=U并+U所以R两端的电压为U=UAB-U并=V-V=V又U=U并=V则eqf(U,U)=eqf(V,V)=eqf(,)。【解题法】 处理串、并联电路以及简单的混联电路的方法()准确地判断出电路的连接方式画出等效电路图()正确利用串、并联电路的基本规律、性质()灵活选用恰当的公式进行计算。.简化电路的原则()无电流的支路去除()电势相等的各点合并()理想导线可任意改变长短()理想电流表的电阻为零理想电压表的电阻为无穷大()电压稳定时电容器可认为断路。命题法 闭合电路动态分析问题典例  (多选)在如图所示的电路中L、L、L是只小灯泡R是滑动变阻器开始时它的滑片P位于中点位置。当S闭合时只小灯泡都发光。现使滑动变阻器的滑片P向右移动则小灯泡L、L、L的变化情况(  )A.L变亮        B.L变亮C.L变暗D.L、L、L均变亮解析 当滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的有效电阻变大导致外电路的总电阻增大。由闭合电路的欧姆定律知I=eqf(E,R+r)总电流减小路端电压U=E-Ir将增大。因此通过L灯的电流变小L灯变暗U=UL+UFG可得L灯两端的电压变大L灯变亮而IL=IL+IL通过L灯的电流IL变小通过L灯的电流IL变大则通过L灯的电流IL变小L灯变暗。由以上分析可知B、C正确。【解题法】 电路动态分析的一般步骤()明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。()根据局部电路电阻的变化确定电路的外电阻R外总如何变化。()根据闭合电路欧姆定律I总=eqf(E,R外总+r)确定电路的总电流如何变化。()由U内=I总r确定电源的内电压如何变化。()由U=E-U内确定路端电压如何变化。()确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化。命题法 含容电路的分析计算典例  如图所示电源电动势E=V内阻r=Ω电阻R=ΩR=ΩR=Ω电容器的电容C=μF。开关S原来断开现在合上开关S到电路稳定试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少。答案 -C解析 S断开时的等效电路如图甲所示电容器C两端电压U为电阻R两端电压U则U=eqf(E,R+R+r)R=V。电容器C的电荷量Q=CU=CU=-C。且a板带正电b板带负电。S闭合时的等效电路如图乙所示电容器C两端电压U′为电阻R两端电压U′。有R外=eqf(RR+R,R+R+R)=Ω【解题法】 电容器所带电荷量的变化的计算()如果变化前后极板带电的电性相同那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差()如果变化前后极板带电的电性相反那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和。电阻R中的电流I′=eqf(E,R外+r)eqf(R外,R+R)=A电阻R两端电压U′=I′R=V电容器C的电荷量Q′=CU′=CU′=-C且a板带负电b板带正电通过电流表的电荷量ΔQ=Q+Q′=-C。命题法 故障电路的分析典例  如图所示电路中由于某处出现了故障导致电路中的A、B两灯变亮C、D两灯变暗故障的原因可能是(  )A.R短路B.R断路C.R短路D.R短路【解题法】 假设法分析电路故障问题的思路()假设某个元件短路或断路()分析可能出现的结果()与题干中所述现象进行比较()得出结论重新假设判断下一情况。解析 A灯在干路上A灯变亮说明电路中总电流变大由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路选项B被排除。因为短路部分的电阻变小分压作用减小与其并联的用电器两端的电压减小C、D两灯变暗A、B两灯变亮这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的而与A、B两灯是串联的。观察电路中电阻的连接形式只有R短路符合条件故应选D。撬题对点题必刷题eqavsal(物理建模 “等效电源”模型 )在恒定电流部分的许多问题中如果把外电路的一部分等效为一个新电源的内部电路再利用一些常见规律解题往往起到意想不到的简便效果现对此模型来加以说明。.方法概述等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究和处理的一种科学思想方法。.常见类型()物理量的等效:如等效电阻、等效电源、等效长度、等效力等。()过程的等效:如平抛运动可等效为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。.解题思路()分析所研究的问题是否属于等效问题。()确定该问题属于哪一类等效问题。()分析问题等效后的求解思路。.()将电源和它串联的电阻组成新电源则新的等效电源电动势E′不变有E′=E等效电源的新内阻r′=R+r。()将电源和它并联的电阻组成新电源则新的等效电源电动势E′=eqblc(rc)(avsalco(f(R,R+r)))E等效电源的新内阻r′=eqf(Rr,R+r)【典例】 如图所示的电路中电源电动势为E内阻为r固定电阻R=r可变电阻R的全阻值为r若可变电阻器的滑动触头P由A点滑至B点则(  )A.电源输出功率先增大后减小B.可变电阻消耗的功率由小变大再变小C.电源内电压由小变大D.电源的功率由大变小解析 滑动触头P由A点滑至B点过程中电阻由小变大总电阻由小变大总电流由大变小P电=EI由大变小D正确U内=Ir由大变小C错误由于外电阻大于内阻所以电源输出功率一直减小A错。选项B如果用常规方法去求解比较麻烦如果把电路变换一下将固定电阻R视为电源内阻的一部分从而将电源可等效为如图所示这样等效其电动势不变E′=E内阻则变为r′=r+R=r滑动可变电阻则变成“新电源的唯一外电阻”。当R=r时可变电阻上消耗的功率最大故B选项是错误的。【典例】在如图所示电路中当滑动变阻器的滑动触点向b移动时:A的示数增大的示数减小B的示数减小的示数增大C和的示数均增大D和的示数均减小解析 电压表V示数变化可直接根据闭合电路欧姆定律判定当滑动触点向b移动R外增加I减小路端电压增大即f(E′,R+r′)INCLUDEPICTURE"Vtif"示数增大。电流表的示数变化可采用等效电源的方法将虚线框内含电源电路看做电动势为E′内阻为r′的等效电源根据IA=可知当滑动触点向b移动R增加IA减小即的示数减小故A选项正确。心得体会伏安特性曲线直观形象地反映了电流与电压的变化规律选用伏安特性曲线分析讨论某些物理电路问题不仅简单易行而且可以深刻的理解物理概念和物理规律但是要注意区分电源的伏安特性曲线与负载的伏安特性曲线真正理解两种伏安特性曲线。如果不加以区分了解往往会造成这样或那样的错误。现举例分析如下:如图甲所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线虚线为过曲线上P(,)点的切线。由图可知两者不是线性关系这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化参考这条曲线回答下列问题:(不计电流表和电源的内阻)()若把三个这样的灯泡串联后接到电动势为V的电源上求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。()如图乙所示将两个这样的灯泡并联后再与Ω的定值电阻R串联接在电动势为V的电源上闭合开关S求通过电流表的电流值以及每个灯泡的实际功率。错解错因分析 错解:错误理解伏安特性曲线斜率的意义。错解:第()问的错解有两种:一是将第()问计算的灯泡电阻值直接运用到第()问中二是对闭合电路欧姆定律的各种形式掌握不熟练或者不能充分利用伏安特性曲线的性质确定图丙中的Q点导致思维受阻从而胡乱套用公式计算。没有注意到图甲的曲线为每个灯泡的伏安特性曲线在设置电路参数时出现错误:设回路总电流为I灯泡两端电压为U导致所作直线与曲线的交点并非每个灯泡的工作状态点而出错。正解 ()把三个这样的灯泡串联后每个灯泡得到的实际电压为U=eqf(,)V=V在图甲上可以查到每个灯泡加上V的实际电压时的工作电流为I=A由此可以求出此时每个灯泡的实际电阻为R=eqf(U,I)=eqf(,)Ω=Ω。答案 ()A Ω ()A W()在图乙所示的混联电路中设每个灯泡的实际电压和实际电流分别为U和I在这个闭合电路中有E=U+IR。代入数据并整理得:U=-I在图甲中作出该方程的直线如图丙所示这两条线的交点Q的坐标为(,)则此时通过电流表的电流值IA=I=A每个灯泡的实际功率P=UI=W=W。心得体会****

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