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本章优化总结专题归纳整合章末综合检测本章优化总结知识网络构建知识网络构建恒定电流基本概念电流、电流强度I＝q/t电动势E＝U外＋U内电压U＝电势差电阻R＝U/I、电阻率ρ、半导体、超导电功和电功率：W＝IUtP＝IU基本规律部分电路欧姆定律I＝U/R闭合电路欧姆定律I＝ER＋r电阻定律：R＝ρl/S焦耳定律：Q＝I2Rt串、并联电路中电流、电压、电功率的分配规律电表改装原理安培表：电流表并联一个小电阻改装而成，原理是并联分流与电阻成反比伏特表：电流表串联一个大电阻改装而成，原理是串联分压与电阻成正比欧姆表：电流表串联电池、变阻器构成，原理是闭合电路欧姆定律电阻测量伏安法：间接测量欧姆表：直接测量专题归纳整合电路的动态变化分析1．引起电路特性发生动态变化的几种情况(1)滑动变阻器滑片位置的改变，使电路的电阻发生变化．(2)开关的闭合、断开、换向(双掷开关)，使电路的结构发生变化．(3)非理想电表的接入使电路的结构发生变化．2．分析的步骤(1)确定电路的外电阻如何变化．(2)根据全电路欧姆定律，确定电路的总电流如何变化．(3)由U内＝Ir确定内电压的变化从而判定外电压如何变化．(4)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压、功率如何变化．(5)由定值电阻的情况确定支路两端电压、各支路的电流、功率如何变化．图14－1(2011年高考上海卷)如图14－1所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，()例1A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小【答案】A1．故障特点(1)断路特点：电路电压不为零而电流为零．(2)短路特点：有电流通过电路而电压为零．2．故障分析方法(1)电压表检测法电压表示数为零，说明电压表无电流流过，可能是电压表并联部分无电阻(短路)，或该并联电路之外断路(电路中无电流)．如果电压表有示数，说明电压表有电流流过，则该并联电路外无断路且该并联电路内无短路．电路的故障分析(2)假设法已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，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，运用有关规律进行推导，结果若与题设现象不符合，则此段电路无故障，否则可能发生在这部分电路，照此下去，直到找到全部故障．(3)排除法在明确电路结构的基础上，从分析比较故障前后电路中电流、电压的变化入手，确立故障原因并对电路中元件逐一分析，排除不可能情况，寻找故障所在．针对故障前后电路的两种状态，可根据不同状态物理量间的关系求解有关量．例2在如图14－2所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则肯定出现了下列哪种故障()A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路图14－2【解析】因为电流表有示数，因此R1不会断路，R3的电压增大，说明流过R3的电流增大，且R3不会短路，因为若R3短路，则电压表无示数，电路中总电阻减小，故障为电阻R1或R2短路．经分析：若R2短路，R1中无电流，电流表无示数．所以故障原因是R1短路．【答案】A直流电路中的电容器相当于无穷大电阻，电路稳定时不起作用，只有在电路状态发生改变时，电容器有充、放电电流．中学阶段涉及这部分的内容主要是确定电路中电容器的带电荷量及其电荷量的改变量．怎样确定电容器的带电荷量含容电路的计算接在直流电路中的电容器一般承受一定的电压，所以带有一定的电荷量Q＝CU，所以只要能知道电容器两端的电压，就能计算它带的电荷量．如果电容器能看做与某个电阻或某部分电路并联，则该电阻或电路两端的电压就是电容器两端的电压．如果没有任何并联关系，则求两板电势之差，也是电容器的电压．在如图14－3所示的电路中，电源电动势E＝6.00V．其内阻可忽略不计，电阻的阻值分别为R1＝2.4kΩ、R2＝4.8kΩ，电容器的电容C＝4.7μF，闭合开关S，待电流稳定后，用电压表测R1两端的电压，其稳定值为1.50V.(1)该电压表的内阻为多大？(2)由于电压表的接入，电容器所带电荷量变化了多少？例3图14－3【解析】设电压表的内阻为RV，测得R1两端的电压为U1，R1与RV并联后的总电阻为R，则有R＝R1RVR1＋RV①由串联电路的规律RR2＝U1E－U1②联立①②，得RV＝2R1R2U1R1E－R2U1代入数据，得RV＝4.8kΩ.(2)电压表接入前，电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压，R1两端的电压为UR1，则UCUR1＝R2R1.又E＝UC＋UR1接入电压表后，电容器上的电压为UC′＝E－U1由于电压表的接入，电容器带电荷量增加了ΔQ＝C(UC′－UC)ΔQ＝C(R1ER1＋R2－U1)代入数据，可得ΔQ＝2.35×10－6C.【答案】(1)4.8kΩ(2)2.35×10－6C【点评】在处理含电容器的电路问题时，应注意：(1)电容器有“隔直流、通交流”的作用，但电容器的电压变化时，可以充放电，一旦电压稳定，充放电结束，与电容器串联的支路上电阻无电流，电压为零，可视为导线，电容器的电压等于其并联电路的电压．(2)灵活运用ΔQ＝C·ΔU分析求解．1．欧姆定律与能量守恒由闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir得EI＝UI＋I2r，EIt＝UIt＋I2rt，式中EIt是电源在时间t内提供的电能．它转化为电源内阻上的内能(I2rt)和输出的电能(UIt)．同样，电源的总功率(EI)转化为内阻上的焦耳热功率(I2r)和输出的电功率(UI)．可以表示为P总＝P外＋P内，W总＝W外＋W内．所以，闭合电路欧姆定律是全电路中能的转化和守恒的反映．闭合电路的能量转化2．电功与电热对任何电路，电流的功恒为W＝UIt.在纯电阻电路中，电流的功全部转化为电路的内能，即电功＝电热，或Q＝W＝I2Rt＝U2Rt.对非纯电阻电路，只有在其中电阻上这部分电功转化为内能，所以电功电热．根据能的转化和守恒可知，在非纯电阻电路上，电能的转化为：电功＝电热＋其他形式的能．即UIt＝I2Rt＋ΔE(转化为其他形式的能)．如图14－4所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电路上，电源的内阻r＝1Ω，电炉的电阻R1＝19Ω，电动机绕线的电阻R2＝2Ω，当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P＝25W；当S闭合时，干路中的电流I＝12.6A，求：(1)电源的电动势E.(2)S闭合后电动机的机械功率．例4图14－4【解析】(1)S断开时，由P＝I2r，得：I＝Pr＝251A＝5A.由闭合电路欧姆定律得：E＝I(R1＋r)＝5×(19＋1)V＝100V.(2)S闭合后，内电压U1＝Ir＝12.6×1V＝12.6V．故电路的路端电压：U2＝E－U1＝(100－12.6)V＝87.4V通过电炉的电流：I1＝U2R1＝87.419A＝4.6A通过电动机的电流：I2＝I－I1＝(12.6－4.6)A＝8.0A.电动机消耗的热功率：P1＝I22R2＝8.02×2W＝128W.输送给电动机的电功率：P2＝U2I2＝87.4×8W＝699.2W.故电动机输出的机械功率：P3＝P2－P1＝(699.2－128)W＝571.2W.【答案】(1)100V(2)571.2W【点评】根据焦耳定律和欧姆定律求电源电动势；电动机的输出功率等于输入功率减内部热功率，求解的关键是分析电压和电流．章末综合检测本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用