2022年物理人教版选修3-1名师精编课时作业第二章恒定电流优化总结Word版含解析 .docx

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1、名校名师举荐本章优化总结专题一电路的动态变化分析问题1. 电路的动态变化的特点电路中局部的变化会引起整个电路电流、电压、电功率的变化,“牵一发而动全局”2. 电路的动态变化的分析思路(1) 分析电路,弄清电路的结构关系,各电表所测的对象,明确变阻器阻值的变化情形(2) 先整体、后局部,留意内、外电路的联系,第一判定外电阻R 的变化情形,再依据13闭合电路欧姆定律I ER r判定干路电流的变化,进而明确路端电压的变化情形(3) 分清变量和不变的量及它们之间的关系,先争论不变的量,再争论变量的变化情形 争论思路可归纳如下：依据 I ER r, UIr , E U U（ E、 r肯定） 外电路电阻

2、RR IU U（ R, I0 ,U0, UE断路）R IU UER 0 , I r ,UE, U 0短路电动势为 E、内阻为 r 的电源与定值电阻R1、R2 及滑动变阻器 R 连接成如下列图的电路,当滑动变阻器的滑片由中点滑向B 端时,以下说法正确选项A 电压表和电流表读数都增大 B电压表和电流表读数都减小 C电压表读数增大,电流表读数减小D电压表读数减小,电流表读数增大解析 由题图可知滑动变阻器的滑片由中点滑向B 端时 ,滑动变阻器连入电路中的阻E值 R 增大, 就外电路的总阻值R 总增大 , 干路电流 IR总 r, 因 R 总增大 ,所以 I 减小；路端电压 U E Ir , 因 I 减小

3、 ,所以 U 增大 ,即电压表的读数增大；R2 两端的电压 U2 EI R1 r , 因 I 减小 ,所以 U2增大, 由 IU 2知, I R2增大 , 即电流表的读数增大应选项A22正确 , 选项 B 、C、D 均错误答案 A1多项 在如下列图电路中, 闭合开关 S,当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时,电表的示数分别用 I、U 1、U 2 和 U 3 表示,电表示数变化量的大小分别用 I、U 1、U 2 和U 3 表示以下比值中正确选项 A U1不变, U1不变IBU 2变大,I I U2 I 变大CU 2变大, U2不变IID U3变大, I U3 I 不变解析： 选 ACD 由电路

4、图可知 ,U 1、U2 分别测 R1、R2 两端的电压 ,电流表测通过这个电路的总电流, U是路端电压 , 由欧姆定律可知 R U1 U1是定值电阻 ,应选项31II 因 R1 U 2A 正确 U 2 E IR1 r 因 E、 R1 、r 均是定值 , 就 I R1 r 不变 ,应选项 B 错误 ,C正确 U3 RI1 R2,因 R2变大,就U3变大；又由于UIE Ir ,可知 U 3r 不变,故 D 正3 I确综上所述 , 正确选项为 A 、C、D 专题二电阻的测量测电阻的方法较多,下面是常考查的几种方法1. 多用电表法 粗测 选用多用电表的欧姆挡直接测量即可2. 伏安法特点：大内偏大,小外

5、偏小内接法测量值偏大,测大电阻时应用内接法测量3. 替代法利用“替代法”测量电阻的电路图如下列图图中R1 为滑动变阻器, R2 为电阻箱, Rx为待测电阻, A 为电流表,利用该电路,经过如下步骤可以测得待测电阻Rx 的阻值： 1闭合 S1 和 S3,断开 S2,调剂 R1 的阻值,使电流表读数等于某个数值I0；2闭合 S1 和 S2,断开 S3,保持 R1 不变,调剂R2,使电流表读数等于I0,然后读出 R2的值,就待测电阻Rx R24. 安安法如电流表内阻已知,就可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用(1) 如图甲所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,假如已知A 1 的内阻 R1,就

6、可测得 A 2的内阻 R2I 1R1I2(2) 如图乙所示,当两电表的满偏电压UA2 . UA1 时, A 1 串联肯定值电阻R0 后,同样可I 1（ R1 R0）测得 A 2 的内阻 R2I 25. 伏伏法如电压表内阻已知,就可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用(1) 如图甲所示,两电表的满偏电流接近时,如已知V 1 的内阻 R1,就可测出V 2 的内阻R U2R 2U1 1(2) 如图乙所示,两电表的满偏电流I V1 . IV2 时, V 1 并联肯定值电阻 R0 后,同样可得V 2的内阻 R2U2U 1 U1R1R06. 串并联关系测电阻如下列图,读得电阻箱R 的阻值及 A表、 A表

7、的示数 I 、I ,可得 R I2R111212xI 1假如考虑电表内阻的影响,就I1Rx RA1 I 2R1 RA2 7. 半偏法测电流表内阻电路图如下列图步骤： 1断开 S2,闭合 S1,调剂 R0 ,使 A 表满偏为 I0 ；(2) 保持 R0 不变,闭合 S2,调剂 R,使 A 表读数为 I0；2(3) 由上可得 RA R电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍某同学利用这一事实测量电压表的内阻半偏法 ,试验室供应的器材如下：待测电压表 V 量程 3 V ,内阻约为 3 000,电阻箱 R0最大阻值为 99 999 9 ,滑动变阻器 R1 最大阻值 100,额定电流 2 A

8、 ,电源 E电动势 6 V ,内阻不计 ,开关两个,导线如干(1) 虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整(2) 根据设计的电路,写出实验步骤：(3) 将这种方法测出的电压表内阻记为RV ,与电压表内阻的真实值RV 相比,RV RV 填“ “”或“ r 时,电源的输出功率随R 的增大而减小；当Rr 时,电源的输出功率随R 的增大而增大P 出2当 IE E 2R2r时,输出功率的最大值为2E ,当 I2r源的输出功率随 I 的增大而减小时,电R图象1RR R r 1r 1R电源的效率随外电路电阻的增大而增大I11r1rI ER E图象的斜率表示图象,纵截距为E,横

9、截距为 r E1 11r 111r1ERURU E图象的纵截距为,斜率为E,横截距为Er图象多项 在电学探究试验课中, 某组同学在试验室利用如图甲所示的电路图连接好电路,并用于测定定值电阻R0、电源的电动势 E 和内电阻 r 调剂滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A 和电压表 V 1 的测量数据,另一同学记录的是电流表 A 和电压表 V 2 的测量数据依据所得数据描画了如图乙所示的两条U I 直线就有A 图象中的图线 b 是电压表 V 1 的测量值所对应的图线B由图象可以得出电源电动势和内阻分别是E1 50 V , r 1 0 C图象中两直线的交点表示定值电阻R0

10、上消耗的功率为 0 75 WD. 由图象中两直线的交点可知此时对应的滑动变阻器电阻R 0解析 图线 a 是由路端电压与干路电流的数据所描画的,图线 b 是 R0 的 U I 图线且U2 IR0, 所以 A 错误；由 a 图线得 , 电源内阻 r 1 0 , 电源电动势 E1 50 V , B 正确；由 b 图线可求出定值电阻 R0 20 ,图象中两直线的交点表示此时电路中的电流为 05 A ,电压表 V 1 的示数 U1 10 V ,电压表 V 2 的示数 U210 V, 此时 R0 上消耗的功率 P0IU 2 05 W,所以 C 错误；把 E 150 V, r 10 ,I 05 A 代入闭合

11、电路欧姆定律公式 E I R 外 r 可得 R 外 2 0 ,由上述可知此时 R0 2 0 , 所以此时滑动变阻器电阻 R 0, D 正确答案 BD32022 合肥高二检测 如下列图是某直流电路中电压随电流变化的图象,其中a、b 分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情形,以下说法正确选项A 阴影部分的面积表示电源输出功率B阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C当满意 时,电源效率最高D当满意 时,电源效率小于50%解析： 选 A 依据闭合电路的欧姆定律和U I 图象特点可知 ,阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率 ,即电源输出功率 ,A 正确 , B 错误；当满意 时 ,电源内阻等

12、于负载电阻 , 电源的效率为50%, 输出功率最大 , C、D 错误考查描画小灯泡的伏安特性曲线、伏安法测电阻、电表的改装、测定金属的电阻率、多 用电表的使用、 测定电源的电动势和内阻等电学试验主要从试验器材选取、 试验仪器读数、试验电路图、实物图连接、数据处理等方面设题明确电流表内外接法的选取原就、滑动变 阻器的分压和限流接法原就、数据处理方法等即可快速解答电学试验题15 分某物理爱好小组的同学要测定某电阻Rx 的阻值, 通过争论打算采纳以下方法来测定(1) 方法一：用多用电表测量第一,选用欧姆表“1”挡进行粗测,正确操作后,表盘指针如图1 所示,就该电阻的测量值为 Rx (2) 方法二：用

13、伏安法测量所用的部分器材： 电压表 V0 3 V ,内阻约 3 k；电流表 A0 06 A,内阻约 2 分析以下问题他们设置了如图2、图 3 所示的两种电路图, 为减小试验误差应选用 填“图2”或“图 3” 作为测量电路；请依据他们所选的电路将图4 所示的实物图连接好；他们挑选了正确的电路后,通过测量,依据得到的试验数据作出了如图5 所示的 UI 图象,依据图象,可得Rx (3) 方法三：等效替代法某同学设计了如图6 所示的测量电路,试验步骤如下所示：A 按图 6 连接好试验电路B保持开关 S2 断开,将开关 S1 闭合,然后调剂电阻箱R 和滑动变阻器 R待电路稳固后电阻箱读数 R1 如图 7

14、 所示,登记此时电压表的示数C闭合开关 S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,然后调剂电阻箱的电阻,使电压表的读数与步骤B 中的示数相同,此时电阻箱的读数R226 在步骤 A 中电阻箱的读数为R1 ；由以上试验测得电阻Rx 的阻值为 Rx解析 1欧姆表读数刻度盘读数倍率 , 读数是 Rx 7 2 由于待测电阻的阻值远小于电压表的内阻, 所以电流表使用外接法 , 应选图 2 作为测量电路所连实物图如下列图 U I图象的斜率表示电阻的阻值, 由所作的图象可知, 图象的斜率为k 2 00 326 25,故被测电阻的阻值为Rx6 25 3 在步骤 A 中电阻箱的读数为R1 20 由于 R1 与 Rx 串

15、联在电路中所起的作用与R2 相同 电压表指针指示同一位置, 就有R1 RxR2, 故有 RxR2 R1由题意可知R1 20 ,R2 26 , 故被测电阻的阻值为RxR2 R1 26 20 6 答案 173 分2 图 22 分如解析图所示 2 分 6 252 分3 203分 63 分电阻测量的三种方法：多用电表直接测量法、伏安法、等效替代法,其中伏安法测电阻是最常用的方法 ,对于滑动变阻器的分压、限流式接法,电流表的内接、外接法肯定要完全懂得和把握利用伏安法测量电阻通常采纳图象法处理试验数据电阻的 U I 图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻大小如 U I 图线是一条倾斜直线 ,说明电阻为肯定值电阻； 如 UI 图线是一条向上弯曲的曲线,说明电阻随电压的上升而增大