2010高考物理教案全集（经典实用）：第11章《恒定电流》(6)

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【例5】将电阻

和

分别接到同一电池组的两极时消耗的电功率相同．电池组向两个电阻和

，电池组内阻消耗的功率分别为

U 供电时的电流分别是和和

，电池组的效率分别是．若已知电流

（B）

和，电阻两端的电压分别是

U1 U2 R1 R2 I1

I2

，则有

（C）

（D）

（A）

解析：依题意可画出电源的外电压特性曲线和R1、R2的伏安特性

曲线，因U1I1＝U2I2，I1＜I2，所以R1、R2的相对关系如图示，由图可知，R1＞R2,U1＞U2，AB对，又η＝UI/EI=U/E可知，η1＞η2，C对；又P1＝I2r,故D错，答案为ABC 2、 动态电路变化的分析

动态电路变化的分析是根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析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，常见方法如下：

（1）程序法:基本思路是“部分→整体→部分” 部分电路欧姆定律各部分量的变化情况。 即

R局减小→R总减小→I总增大→U总减小→U

分分

增大增大减小增大I

（2）直观法：即直接应用“部分电路中R、I、U的关系”中的两个结论。 ①任一电阻R阻值增大，必引起该电阻中电流I的减小和该电阻两端电压U的增大

②任一电阻R阻值增大，必将引起与这并联的支路中电流I并的增大和与之串联的各电路电压 U

串

的减小。

（3）极限法：即因变阻器滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。

（4）特殊值法。对于某些双臂环路问题，可以采取代入特殊值去判定，从而找出结论。

【例6】如图所示，当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化？

解析：先认清电表A测量R3中的电流，电表V2测量R2和R3并联的电

压，电表V1测量路端电压．再利用闭合电路欧姆定律判断主干上的一些物理量变化：P向上

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滑，R3的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，路端电压U增大，至此，已判断出V1示数增大．再进行分支上的分析：由I减小，知内电压U/和R1的端电压UR1减小，由U

外

增大知R2和R3并联的电压U2增大——判断出V2示数增大．由U2增大和R3有效电阻增大，

无法确定A示数如何变化，这就要从另一条途径去分析：由V2示数增大知通过R2的电流I2增大，而干路电流I减小，所以R3中的电流减小，即A示数减小

说明：当电路中任一部分发生变化时，将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化，可谓“牵一发而动全身”．判断此类问题时，应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化，再由此分析对其它各部分电路产生的影响．

【例7】如图所示，R1和R2阻值相同，电源内阻不计，当滑动变阻器R1的滑动片P由A向B移动时，试分析电路中各电表示数的变化情况。

解析：先去掉伏特表，短接安培表，可见该电路为一分压电路，如图所示。 首先用程序法（极端法也行）判断：

当 P由 A→B时有RAP↑→R总↑→I总↓→U端↑

V1测出的是U端，示数增大，A3测的是总电流I总，示数变小。

先假设RAP不变，用直观法可判知：比较可得，A2示数减小，V2增大，V3减小，而Al不能确定。

再利用特殊值法，令R1=R2=2R，则P位于AB两端点时，均有I1=E/2R，当P位于R1中点时，有I1/=2E/5R（按串、并联特征计算），显然I1/＜I1，所以Al示数先减小后增大。 【例8】在如图所示的电路中，在滑线变阻器滑动片p由a滑到b的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，则下列各组数据中可能出现的是（ ）

A．ΔU1＝0、ΔU2=2 V、ΔU3＝2 V B．ΔU1=1V、ΔU2＝2 V、ΔU3＝3 V C：ΔU1＝3V、ΔU2=1V、ΔU3=2V D．ΔU1=1V、ΔU2＝1V、ΔU3=2V

解析：在闭合回路中，内、外电路电压降之和等于电源的电动势．在滑线变阻器的滑动片P由a滑到b的过程中，滑线变阻器连入电路中的电阻在减小，它的分压作用在减小，也就是电压表V3的示数要减小．由于滑线变阻器连入电路中的电阻在减小，由闭合回路的欧姆定律可知电路的总电流是增大的，电压表V2的示数是增大的．电压表V1测量的是电源的路端电压U，由U＝E－Ir式可知，电压表V1的示数变化反映了内电路上电压的变化值，且它们大小相等，符号相反（路端电压是减小的，但是内电路上的电压降U/是增大的）．由E＝U＋U/可知，由于电源的电动势E不变，在闭合回路中，电压的变化量之和就为零，也可以说是电压减小的值与电压增大值之和相等，即ΔU1十ΔU2=ΔU3，根据此式可以排除 C选项，对于A选项，由于ΔU1是反映电源内电路上的电压降的变化，电源有内阻，ΔU1＝0显然是错误的，所以只有B和D选项是正确的．

点评：路端电压 U等于外电路上各部分电压降之和，并不意味着应有ΔU1=ΔU2十ΔU3。

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（因为题设中 强调这是三只理想电压表示数变化的绝对值）．由于是滑线变阻器的电阻变小，它两端的电压减小，从而导致其余电阻（包括内电阻）的分压作用增大，应有的关系式是第三只电压表中示数的减小量应等于其它两电压表示数变化量的绝对值之和．

【例9】如图所示，安培表为理想电表，电源电动势为6V、内阻为1Ω，滑动变阻器的总电阻为11Ω，电阻R0为3Ω，问当S闭合时，变阻器的滑动触头P在R上滑动时，电流表的读数范围为多少？ 解析：当S闭合后，电路中的总电流为 I=

?RapR0Rap?R0?R?Rap?r??=

6Rap?3???272?Rap?6?

U1=U0，I1Rap=（I－I1）R0，I1=

IR018=

Rap?R072?Rap?6??2

当Rap＝6Ω时，Il有最小值。电流表的读数为Il=18/72=0．25A

当Rap＝0时，即滑动触头P位于a端时，I1有最大值。电流表的读数为I1/=18/（72－36）=0．5A．

所以电流表的读数范围为 0．25A≤I≤ 0．5A； 3、 电路故障分析

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：（1）用电压表检查（2）假设法：如果电路发生某种故障，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，运用电路定律进行正向推理，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，亦称排除法

【例10】如图所示的电路中，灯泡A和B原来都是正常发光。忽然灯泡B比原来变暗了些，而灯泡A比原来变亮了些，试判断电路中什么地方出现断路的故障？（设只有一处出现了故障）

解析：依题意，整个电路只有一处 …… 此处隐藏：3729字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……