1、学案 12 章末总结一、纯电阻电路和非纯电阻电路1对于纯电阻电路(如由白炽灯、电炉丝等构成的电路 )，电流做功将电能全部转化为内能，WQUIt tPt .U2R2对于非纯电阻电路(如含有电动机、电解槽等的电路 )，电功大于电热在这种情况下，不能用 I2Rt 或 t 来计算电功U2R例 1 如图 1 所示，电解槽 A 和电炉 B 并联后接到电源上，电源内阻 r1 ，电炉电阻R19 ，电解槽电阻 r0.5 .当 S1 闭合、S 2 断开时，电炉消耗功率为 684 W；S 1、S 2 都闭合时电炉消耗功率为 475 W(电炉电阻可看做不变) 试求：图 1(1)电源的电动势；(2)S1、S 2 都闭合
2、时，流过电解槽的电流大小；(3)S1、S 2 都闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率解析 (1)设 S1闭合、S 2断开时电炉功率为 P1，电炉中电流 I1 A6 AP1R 68419电源电动势 EI 1(Rr)120 V.(2)设 S1、S 2都闭合时电炉功率为 P2，电炉中电流为 I A5 AP2R 47519电源路端电压为 UIR519 V95 V，流过电源的电流为 I A25 AE Ur 120 951流过电解槽的电流为 IAI I20 A.(3)电解槽消耗的电功率 PAI AU2095 W1 900 W电解槽内热损耗功率 P 热 I r20 20.5 W200 W2A电解槽中电能转
3、化成化学能的功率为 P 化 P AP 热 1 700 W.答案 (1)120 V (2)20 A (3)1 700 W针对训练 1 在如图 2 所示的电路中，电源的电动势 E9.0 V，内阻可忽略不计；AB 为滑动变阻器，其最大电阻 R30 ；L 为一小灯泡，其额定电压 U6.0 V，额定功率 P1.8 W；S 为开关，开始时滑动变阻器的触头位于 B 端，现在接通开关 S，然后将触头缓慢地向A 端滑动，当到达某一位置 C 时，小灯泡恰好正常发光则 C、B 之间的电阻应为( )图 2A10 B20 C15 D5 答案 B解析 本题中小灯泡恰好正常发光，说明此时通过小灯泡的电流达到额定电流 I 额
4、 1.8/6.0 A0.3 A，两端电压达到额定电压 U 额 6.0 V，而小灯泡和电源、滑动变阻P额U额器的 AC 部分串联，则通过电阻 AC 的电流与通过小灯泡的电流相等，故 RAC E U额I额10 ，所以 RCBRR AC20 .9.0 6.00.3二、闭合电路的动态分析动态电路问题的分析思路(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可判定总电流、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
5、，那么仍应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化，最后变化电阻部分的电流、电压就能确定了例 2 如图 3 所示，电源的电动势和内阻分别为 E、r，在滑动变阻器的滑片 P 由 a 端向 b端移动的过程中，下列各物理量变化情况为( )图 3A电流表的读数一直减小BR 0 的功率先减小后增大C电源输出功率先增大后减小D电压表的读数先增大后减小解析 滑动变阻器滑片 P 由 a 端向 b 端移动的过程中，bP 部分和 aP 部分并联，外电路总电阻先变大后变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流(电流表示数) 先减小后增大，A 项错误；根据电功率 P0I 2R0，可知 R0的功率先减小后增大， B 项正确
6、；当外电路总电阻与电源内阻相等时，输出功率最大，但 R0与电源内阻 r 大小关系不能确定，故不能确定电源输出功率的变化情况，C 项错误；电压表所测为电源的路端电压，路端电压与外电阻变化趋势一致，故 D 项正确答案 BD针对训练 2 如图 4 所示的电路中，电源的电动势 E 和内电阻 r 恒定不变，电灯 L 恰能正常发光，如果变阻器的滑片向 b 端滑动，则( )图 4A电灯 L 更亮，安培表的示数减小B电灯 L 更亮，安培表的示数增大C电灯 L 更暗，安培表的示数减小D电灯 L 更暗，安培表的示数增大答案 A解析 变阻器的滑片 P 向 b 端滑动时，R 1接入电路的有效电阻增大，外电阻 R 外
7、增大，干路电流 I 减小，安培表的示数减小，路端电压 U 增大，电灯两端电压增大，电灯 L 更亮，A正确，B、C 、D 错误三、电路故障的分析方法1用电压表检查故障：(1)断路故障判断：用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则说明该段电路中有断点(2)短路故障判断：用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则说明该段电路被短路2用欧姆表检查故障：用欧姆表检查故障，一定要注意将待测部分与电路断开若测得某段电路的电阻为零，说明该部分短路；若测得某段电路的电阻无穷大，说明该部分断路例 3 图 5 是某同学连接的实验实物图，合上开关 S 后，发现灯
8、A、B 都不亮他采用下列两种方法检查故障：图 5(1)用多用电表的直流电压挡进行检查：那么选择开关应置于下列量程的_挡(用字母序号表示)A2.5 V B10 VC50 V D250 V在测试 a、b 间直流电压时，红表笔应接触_( 选填“a”或“b”) 该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是_(假设只有下列中的某一项有故障).测试点 电压表示数a、b 有示数c、b 有示数c、d 无示数d、f 有示数A.灯 A 断路 B灯 B 短路Cc、 d 段断路 Dd、f 段断路(2)用欧姆挡检查：测试前，应将开关 S_(选填“断开”或“闭合”)测量结果如下表所示，由此可以断定故障是( )测
9、试点 表头指针示数c、d 有示数e、f 有示数d、e 无穷大A.灯 A 断路 B灯 B 断路C灯 A、B 都断路 Dd、e 间导线断路解析 (1)用多用电表的直流电压挡进行测量时，实质上是用电压表测量，而电压表内阻很大，若并联在断路处(设有一处发生断路 )时，电路接通，电压表示数应为电源的电动势，并联在未断路处，示数为零因此，用多用电表的直流电压挡检查电路时，电压表的量程必须大于电源的电动势，为了使示数明显，选择量程不宜过大，而电源的电动势约为 6 V，故选 10 V 量程即可 测试时红表笔应接电势高的 a 点因合上开关 S 后，A、B 灯都不亮，又只有某一项有故障，所以只可能发生断路的故障根
10、据测试结果，a、b 间有示数，说明 a电源b 完好；c、b 间有示数，说明 ca电源b 完好；c、d 无示数，说明 c 灯 Ad 间完好；d、f 有示数，说明 dca电源bf 完好综上分析应是 d、f 段断路(2)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关 S 断开根据测试结果，接 c、d 时有示数，说明不是灯 A 断路；接 e、f 时有示数，说明也不是灯 B 断路；接 d、e 间时电阻无穷大，可以断定是 d、e 间导线断路答案 (1)B a D (2)断开 D针对训练 3 用电压表检查如图 6 所示电路的故障，分别测得 Uad5.0 V，U cd0 V，U ab5.0 V，则此故障可能是( )图 6
11、AL 断路 BR 断路 C R断路 DS 断路答案 B解析 U ab5.0 V，说明 b、c、d 与电源之间和 a 与电源之间的元件和导线是完好的，只能是 R 断路1. (闭合电路的动态分析)如图 7 所示电路，电源内阻不可忽略开关 S 闭合后，在变阻器R0 的滑动端向下滑动的过程中( )图 7A电压表与电流表的示数都减小B电压表与电流表的示数都增大C电压表的示数增大，电流表的示数减小D电压表的示数减小，电流表的示数增大答案 A解析 由变阻器 R0的滑动端向下滑动可知 R0连入电路的有效电阻减小，则 R 总 减小，由I 可知 I 增大，由 U 内 Ir 可知 U 内 增大，由 E U 内 U
12、外 可知 U 外 减小，故电压表ER总 r示数减小由 U1IR 1可知 U1增大，由 U 外 U 1U 2可知 U2减小，由 I2 可知电流表示U2R2数变小，故 A 正确2(闭合电路的动态分析)如图 8 所示，电源电动势为 E，内阻为 r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是( )图 8A小灯泡 L1、L 2 均变暗B小灯泡 L1 变亮，小灯泡 L2 变暗C电流表 的读数变小，电压表 的读数变大D电流表 的读数变大，电压表 的读数变小答案 BC解析 触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，
13、电路中的总电阻变大，路端电压变大，总电流变小，故电流表 的读数变小，电压表 的读数变大，小灯泡 L2变暗，小灯泡 L2两端的电压减小，小灯泡 L1两端电压增大，小灯泡 L1变亮，B、C 正确3. (电路故障的分析)如图 9 所示的电路中，电源电动势为 6 V，当开关 S 接通后，灯泡 L1和 L2 都不亮，用电压表测得各部分电压是 Uab6 V ，U ad0，U cd6 V，由此可判定( )图 9AL 1 和 L2 的灯丝都烧断了BL 1 的灯丝烧断了CL 2 的灯丝烧断了D变阻器 R 断路答案 C解析 由条件可知，电路中有的地方有电压，说明电源是有电压的由 Uab6 V 和 Uad0可知外电路上 bcd 段有断点；由 Ucd6 V 可知外电路上 cL2d 段有断点，即 L2的灯丝烧断，而且除 L2外，灯 L1和变阻器 R 都没有断路，否则也不存在 Ucd6 V.
