高中物理（3-1）教師文檔 第2章 章末總結(jié) 含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末總結(jié)一、純電阻電路和非純電阻電路1.對(duì)于純電阻電路（如白熾燈、電爐絲等構(gòu)成的電路）,電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，W＝Q＝UIt＝eq\f（U2，R)t＝Pt。2。對(duì)于非純電阻電路(如含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路），電功大于電熱.在這種情況下，不能用I2Rt或eq\f（U2,R)t來計(jì)算電功。例1如圖1所示，電源的電動(dòng)勢E＝110V，電阻R1＝21Ω,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R0＝0。5Ω，開關(guān)S1始終閉合。當(dāng)開關(guān)S2斷開時(shí)，電阻R1的電功率是525W；當(dāng)開關(guān)S2閉合時(shí)，電阻R1的電功率是336W，求：圖1（1)電源的內(nèi)電阻;（2）當(dāng)開關(guān)S2閉合時(shí)流過電源的電流和電動(dòng)機(jī)的輸出功率。答案(1）1Ω（2)26A1606W解析(1）設(shè)S2斷開時(shí)R1消耗的功率為P1，則P1＝（eq\f(E,R1＋r))2R1，代入數(shù)據(jù)可以解得，r＝1Ω.(2）設(shè)S2閉合時(shí)R1兩端的電壓為U，消耗的功率為P2,則P2＝eq\f（U2，R1），解得,U＝84V由閉合電路歐姆定律得，E＝U＋I(xiàn)r，代入數(shù)據(jù),得I＝26A流過R1的電流為I1,流過電動(dòng)機(jī)的電流為I2，I1＝eq\f（U，R1）＝4A，而I1＋I(xiàn)2＝I,所以I2＝22A，由UI2＝P出＋I(xiàn)eq\o\al（2，2）R0代入數(shù)據(jù)得，P出＝1606W。二、含容電路的計(jì)算1.分析含電容器的電路時(shí)應(yīng)注意電容器兩極板分別與電路中哪兩點(diǎn)等勢，從而可確定電容器兩極板間電勢差和帶電荷量的正負(fù).2。當(dāng)電路發(fā)生變化時(shí),注意分析電容器兩板電勢的變化，計(jì)算電容器電量變化量時(shí)，要注意極板電荷電性的變化.若某一極板原來帶正電Q1，后來變?yōu)閹д奞2，則電量變化量大小ΔQ＝|Q1－Q2｜;若該極板由原來帶正電Q1變?yōu)楹髞韼ж?fù)電－Q2，則ΔQ＝Q1＋Q2.例2如圖2所示,已知路端電壓U＝18V,電容器C1＝6μF、C2＝3μF，電阻R1＝6Ω、R2＝3Ω。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB等于多少？當(dāng)S閉合時(shí)，電容器C1的電荷量改變了多少?圖2答案18V減少了3.6×10－5C解析在電路中電容器C1、C2相當(dāng)于斷路。當(dāng)S斷開時(shí)，電路中無電流，B、C等勢，A、D等勢,因此UAB＝U＝18V。當(dāng)S閉合時(shí),R1和R2串聯(lián)，C1兩端的電壓等于R1兩端電壓,C2兩端的電壓為R2兩端電壓，C1電荷量變化的計(jì)算首先從電壓變化入手.當(dāng)S斷開時(shí)，UAC＝18V,電容器C1帶電荷量為Q1＝C1UAC＝6×10－6×18C＝1。08×10－4C.當(dāng)S閉合時(shí),電路R1、R2導(dǎo)通，電容器C1兩端的電壓即電阻R1兩端的電壓，由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系得UAC′＝eq\f(R1,R1＋R2)U＝eq\f（6，6＋3）×18V＝12V此時(shí)電容器C1的帶電荷量為Q′＝C1UAC′＝6×10－6×12C＝7.2×10－5C電容器C1帶電荷量的變化量為ΔQ＝Q′－Q1＝－3.6×10－5C負(fù)號(hào)表示減少,即C1的帶電荷量減少了3。6×10－5C。三、電路故障的分析電路故障的分析方法（1）儀器檢測法①用電壓表對(duì)斷路故障判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表指針偏轉(zhuǎn),則該段電路中有斷點(diǎn).②用電壓表對(duì)短路故障判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，則該段電路被短路.③用歐姆表檢測：在使用歐姆表檢測電路故障時(shí)，一定要注意將待測部分與電路斷開。若測得某段電路的電阻是零，說明該部分是短路，若測得某段電路的電阻是無窮大，說明該部分是斷路。(2)假設(shè)法已知電路發(fā)生某種故障,尋求故障發(fā)生在何處時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正向推理,推理結(jié)果若與題述現(xiàn)象相符，則故障發(fā)生在該部分電路.否則，故障沒發(fā)生在該部分電路.用此方法，直到找到故障為止。例3如圖3所示的電路中，電源電動(dòng)勢為6V，當(dāng)開關(guān)S接通后，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測得各部分電壓是Uab＝6V，Uad＝0，Ucd＝6V，由此可判定()圖3A。L1和L2的燈絲都燒斷了B.L1的燈絲燒斷了C。L2的燈絲燒斷了D.變阻器R斷路答案C解析由題干條件可知,電路中有的地方有電壓,說明電源是有電壓的.由Uab＝6V和Uad＝0可知外電路上bcd段有斷點(diǎn)；由Ucd＝6V可知外電路上cL2d段有斷點(diǎn)，即L2的燈絲燒斷了，而且除L2外，燈L1和變阻器R都沒有斷路,否則也不存在Ucd＝6V。例4如圖4所示電路，已知R3＝4Ω，閉合開關(guān)，電流表讀數(shù)為0.75A，電壓表讀數(shù)為2V，經(jīng)過一段時(shí)間,一個(gè)電阻被燒壞(斷路)，使電流表讀數(shù)為0.8A，電壓表讀數(shù)變?yōu)?.2V,問:圖4（1）哪個(gè)電阻發(fā)生斷路故障；（2）R1的阻值是多少；(3)能否求出電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r？如果能，求出結(jié)果；如果不能,說明理由。答案（1）R2(2）4Ω(3）見解析解析(1）由電壓表和電流表示數(shù)都增大可以確定R2斷路。（2)R2斷路后，電壓表測量的是R1兩端的電壓，根據(jù)R＝eq\f（U,I）得R1＝eq\f(U′，I′）＝eq\f（3。2，0。8)Ω＝4Ω。(3)R2斷路前，R3兩端的電壓為U3＝IR1－U＝0。75×4V－2V＝1VI3＝eq\f（U3，R3）＝0.25AR2斷路前后，根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝0。75×4V＋（0.25A＋0。75A）·（R4＋r）E＝3。2V＋0。8A·（R4＋r）