恒定電流-詳盡知識講解-文庫吧
2025-07-21 07:19 本頁面
【正文】 12．伏安法測電阻的兩種接法的選擇 為減小伏安法測電阻的系統(tǒng)誤差，應對電流表外接法和內(nèi)接法作出選擇，其方法是： ?。?）阻值比較法：先將待測電阻的粗略值和電壓表、電流表內(nèi)阻進行比較，若”，宜采用電流表外接法；若，宜采用電流表內(nèi)接法?！ 。?）臨界值計算法：當內(nèi)外接法相對誤差相等時，有，所以為臨界值。當（即為大電阻）用內(nèi)接法；當（即為小電阻）用外接法；，內(nèi)、外接法均可?！ ∪缗c間不是關(guān)系，則可用：當時，用電流表外接法；當時，用電流表內(nèi)接法?！ 。?）實驗試探法：按圖接好電路，讓電壓表一根接線先后與處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化（電流表的分壓作用明顯），而電流表的示數(shù)變化不大（電壓表分流作用不大），則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表的內(nèi)接法?！ 镜湫屠}】類型一、直流電路的功率計算 直流電路有純電阻電路和非純電阻電路之分． 對于純電阻電路（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，此時有，即，顯然，計算電功或電熱時，可采用公式中的任一形式進行計算．而對于非純電阻電路（如含有電動機、電解槽等電路），電流做功將電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機械能、化學能等． 這時電功等于，產(chǎn)生的熱量等于，電功大于電熱．在這種情況下，不能用或來計算電功．根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，在非純電阻電路上，電能的轉(zhuǎn)化為：電功=電熱+其他形式的能．即（轉(zhuǎn)化為其他形式的能）． 例1. 一直流電動機線圈的內(nèi)阻一定，用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動，在線圈兩端加電壓為時，電流為．松開轉(zhuǎn)軸，在線圈兩端加電壓為時，電流為，電動機正常工作．求該電動機正常工作時，輸入的電功率是多少？電動機的機械功率是多少？ 【思路點撥】正確識別純電阻電路和非電阻電路，注意“使其不能轉(zhuǎn)動”時和“正常工作時”的根本區(qū)別?！敬鸢浮俊窘馕觥侩妱訖C不轉(zhuǎn)動時，在電路中起作用的只是電動機線圈的電阻，可視為純電阻電路，由歐姆定律得電動機線圈內(nèi)阻．電動機轉(zhuǎn)動時，消耗的電能大部分要轉(zhuǎn)化為機械能，還有一小部分要在線圈的電阻上轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．其輸入的電功率為：，電動機的機械功率： 【總結(jié)升華】（1）正確識別純電阻電路和非電阻電路，不要認為有電動機的電路一定是非純電阻電路，要從其工作狀態(tài)及能量轉(zhuǎn)化來分析判定．當電動機不轉(zhuǎn)動時，其消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．是純電阻電路． （2）在非純電阻電路里，歐姆定律不再成立，并要注意區(qū)別電功和電熱，搞清楚電路中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系．電熱為，電動機消耗的電能為．對電動機來說，輸入的功率；發(fā)熱的功率；輸出的功率，即機械功率．舉一反三【高清課堂：恒定電流復習與鞏固 例2 】【變式1】許多精密儀器中常常采用如圖所示的電路精確地調(diào)節(jié)某一電阻兩端的電壓，圖中、是兩只滑動變阻器，通過它們可以對負載電阻（阻值約為）兩端的電壓進行粗調(diào)和微調(diào)，已知兩滑動變阻器的最大電阻分別為和，那么，下面關(guān)于、的說法中正確的是（ ） A．如,，調(diào)節(jié)起粗調(diào)作用B．如,，調(diào)節(jié)起微調(diào)作用C．如,，調(diào)節(jié)起粗調(diào)作用D．如, ，調(diào)節(jié)起微調(diào)作用 【答案】D【高清課堂：恒定電流復習與鞏固 例11 】【變式2】如圖所示；電源電動勢為，內(nèi)阻為，一個“”的電燈與一個繞線電阻為的電動機串聯(lián)．已知電路中電燈正常發(fā)光，則電動機輸出功率為（ ） A．； B．； C．； D．．【答案】A類型二、直流電路中的極值問題 極值問題在物理習題中經(jīng)常出現(xiàn)，處理這類問題的常見方法是：先找出物理量間的函數(shù)關(guān)系，再利用數(shù)學知識求極值．在處理直流電路中的極值問題時，應先分析電路結(jié)構(gòu)，并畫出等效電路，寫出含有變量的等效電阻或電流、電壓、功率的表達式。然后求極值．例2． 如圖所示電路中，電阻，電源電動勢，內(nèi)阻．求： （1）當電流表示數(shù)為時，變阻箱的阻值多大？ （2）當阻值多大時，它消耗的電功率最大？ （3）當阻值多大時，電源的輸出功率最大？ 【答案】（1） （2） （3）【解析】由電路圖可知，與并聯(lián)后再與串聯(lián)，電流表是測量通過電阻的電流，根據(jù)串并聯(lián)電路的特點以及閉合電路歐姆定律可求出該題的答案． （1）設(shè)干路電流為，根據(jù)并聯(lián)電路的分流原理： ① 外電路的總電阻 ② 由閉合電路歐姆定律得 ③ 由①②③式求得．（2）設(shè)阻值為時，它消耗的功率最大為，此時外電路總電阻為 ④干路電流 。 ⑤， ⑥． ⑦由④⑤⑥⑦式得：．當時，消耗的功率最大，即．（3）設(shè)阻值為時，電源輸出功率最大為，． 當外電路的總電阻時，電源輸出功率最大．因，所以，當越接近時輸出功率最大．故只有當時，接近，此時電源輸出功率最大． 【總結(jié)升華】本題涉及閉合電路歐姆定律和電功率的知識，考查了運用數(shù)學極值法處理物理問題的能力，這是處理物理極值問題的基本方法。類型三、含電容電路問題 電容器是一個儲存電能的元件．在直流電路中，當電容器充、
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