教科版物理必修第三册精品课件 第二章 本章整合.ppt

本章整合第二章

内容索引0102知识网络系统构建重点题型归纳剖析

知识网络系统构建

重点题型归纳剖析

一、电路中的基本计算电路运算用到的基本公式采用(3)电功、电功率:W=UIt、P=UI。(4)焦耳定律、热功率Q=I2Rt,P热=I2R。

【例题1】一台小型电动机在3V电压下工作,用此电动机提升所受重力为4N的物体时,通过它的电流是0.2A。在30s内可使该物体匀速提升3m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:(1)电动机的输入功率;(2)在提升重物的30s内,电动机线圈所产生的热量;(3)线圈的电阻。

答案:(1)0.6W(2)6J(3)5Ω解析:(1)电动机的输入功率P入=UI=3×0.2W=0.6W。(2)电动机提升重物的机械功率根据能量关系P入=P机+PQ,得热功率PQ=P入-P机=(0.6-0.4)W=0.2W产生热量Q=PQt=0.2×30J=6J。

闭合电路中电功、热量和电功率、热功率的问题本质上都是能量转化和守恒问题。分析这类问题时,要注意区分电功和热量、电功率和热功率,抓住能量守恒这条主线;在纯电阻电路中,电功和热量相等,电功率和热功率相等;在非纯电阻电路中,电功大于热量,电功率大于热功率。电动机是非纯电阻元件,解答时要注意从能量转化和守恒的角度理解其消耗功率、发热功率和输出功率之间的关系。

【变式训练1】如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,标有“8V16W”的灯泡恰好能正常发光,电动机M绕组的电阻R0=1Ω,求电动机的输出功率。

答案:12W?

二、电路的动态分析1.电路中不论是串联部分还是并联部分,只要有一个电阻的阻值变大,整个电路的总电阻必变大。只要有一个电阻的阻值变小,整个电路的总电阻必变小。2.根据总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律判定总电流、电压的变化。3.判定固定支路电流、电压的变化。4.判定变化部分的电流、电压变化,如变化部分是并联回路,那么应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化,最后可变电阻部分的电流、电压就能确定了。

【例题2】电动势为E,内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时,下列说法正确的是()A.电压表和电流表的读数都增大B.电压表和电流表的读数都减小C.电压表的读数增大,电流表的读数减小D.电压表的读数减小,电流表的读数增大

答案:C解析:当滑动变阻器滑片向b端移动时,滑动变阻器的电阻R增大,则R和R2的并联电阻增大,回路外电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律I总=知,干路电流减小。由U=E-I总r可知,路端电压增大,故电压表读数增大;R1两端的电压U1=I总R1,R2两端的电压U2=U-U1,所以加在R2两端电压U2增大,流过R2的电流增大,流过电流表的电流I3=I总-I2,故电流表的读数变小。综上所述可知,选项C正确。

在恒定电路中,常会由于某个因素的变化而引起整个电路中一系列电学量的变化,出现牵一发而动全身的情况,此类问题即为动态电路问题。方法一:“程序法”分析这类问题的常用方法是“程序法”,即从阻值变化的部分入手,由串、并联规律判断R总的变化情况,再由欧姆定律判断I总和U外的变化情况,最后由部分电路欧姆定律判定各部分的变化情况。方法二:“串反并同”(1)“串反”:是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。

(2)“并同”:是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。(3)注意“串反并同”法则的应用条件:单变量电路。对于多变量引起的电路变化,若各变量对同一对象分别引起的效果相同,则该原则的结果成立;若各变量对同一对象分别引起的效果相反,则“串反并同”法则不适用。

【变式训练2】如图所示的电路中,R1、R2、R3、和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U,当R5的滑片向图中a端移动时()A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小

答案:D解析:本题中变量是R5,由题意知,R5的等效电阻变小。简化电路结构可知,电压表V、电流表A均与R5间接并联,根据“串反并同”的原则,电压表V、电流表A的读数均与R5的变化趋势相同,即两表示数均减小。

三、电阻的测量类实验测量金属的电阻率和描绘小电珠的伏安特性曲线这两个实验的关键是测量电阻。设计实验电路测量电阻成为高考命题的热点和重点。这类问题考查