高三物理閉合電路的歐姆定律復(fù)習(xí)-閱讀頁(yè)
2024-11-29 04:09本頁(yè)面
【正文】 別為 Δ U Δ U Δ U3, 則下列各組數(shù)據(jù)中可能出現(xiàn)的是 ( ) U1=0、 Δ U2=2 V、 Δ U3=2 V U1=1 V、 Δ U2=2 V、 Δ U3=3 V U1=3 V、 Δ U2=1 V、 Δ U3=2 V U1=1 V、 Δ U2=1 V、 Δ U3=2 V 圖 6 解析 在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片 P由 a滑到 b的過(guò)程中 , 滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻在減小 ,它的分壓作用在減小 ,也就是電壓表 V3的示數(shù)要減小 .由于滑動(dòng)變 阻器連入電路中的電阻在減小 ,由閉合回路的歐姆定律可知電路的總電流是增大的 ,電壓表 V2的示數(shù)是增大的 .電壓表 V1測(cè)量的是電源的路端電壓 U,由 U= EIr式可知 ,電壓表 V1的示數(shù)變化反映了內(nèi)電路上電 壓的變化值 ,且它們大小相等 ,符號(hào)相反 (路端電壓是減小的 ,但是內(nèi)電路上的電壓降 U′ 是增大的 ). 由于電 源的電動(dòng)勢(shì) E不變 ,由 E=U+U′可知 ,在閉合回路 中 ,電壓的變化量之和就為零 ,也可以說(shuō)是電壓減小 的值與電壓增大值之和相等 ,即 Δ U1+Δ U2=Δ U3,根據(jù)此式可以排除 C選項(xiàng) ,對(duì)于 A選項(xiàng) ,由于 Δ U1是反映電源內(nèi)電路上的電壓降的變化 ,電源有內(nèi)阻 ,Δ U1=0顯然是錯(cuò)誤的 ,所以只有 B和 D選項(xiàng)是正確的 . 答案 BD 題型 2 含電容電路的判斷與計(jì)算 【 例 2】 電動(dòng)勢(shì)為 E、內(nèi)阻為 r的電源與粗細(xì)均勻的 電阻絲相連 ,組成如圖 7所示的電路 .電阻絲長(zhǎng)度為 L,電阻為 R,C為平行板電容器 ,其相對(duì)面積為 S,兩 板間的距離為 d,在滑動(dòng)觸頭向右滑的過(guò)程中 ,電流 計(jì)中有電流通過(guò) ,為什么 ?若電流計(jì)允許通過(guò)的最大電流為 Im,求 P滑動(dòng)時(shí) ,所允許的最大速度是多少 ? 圖 7 思路點(diǎn)撥 解析 電容器的電壓等于電阻絲 PB段上的電壓 ,如 果 P不滑動(dòng) ,電阻絲 PB段長(zhǎng)度不變 ,加在電容 C上的 電壓也不變 ,電流計(jì) G中無(wú)電流通過(guò) .若 P向右滑動(dòng) , PB段長(zhǎng)度減少 ,電阻減少 ,電壓也減小 ,電容器就要 放電 .電流計(jì) G中的電流就是電容器放電的電流 .由 于滑動(dòng)的速度越大 ,電容器上電壓減小越快 ,放電電流越大 .因此電流計(jì) G允許通過(guò)電流的最大值就決定了 P滑動(dòng)的最大速度 . 設(shè)滑動(dòng)觸頭 P滑動(dòng)的速度為 v,那么在 Δ t時(shí)間內(nèi)滑過(guò) 的距離為 Δ L=vΔ P P2為 滑動(dòng)觸頭的初末位置 ,那么滑動(dòng)觸頭 P從 P1滑至 P2的過(guò)程中 ,觸頭 P與 B點(diǎn)間 的電壓減小量為 Δ U=U1U2= 在此過(guò)程中 ,電容器的放電量為 Δ Q=CΔ U=C 其中 ,電容器的電容為 C= LBPBPrRER 21 ???.ΔΔ L trRERL LrRER v??????rRER?,ΔL tv? .π4 kdS?那么 ,根據(jù)電流的定義 ,流過(guò)電流計(jì)的電流為 又因?yàn)榱鬟^(guò)電流計(jì)的電流 I≤ Im,所以觸頭 P滑動(dòng)時(shí) , 所允許的最大速度為 vm= 答案 見(jiàn)解析 .)(π4Δ1Δπ4ΔΔ LrRkd SERtL trR ERkdStQI ???????? vv ??.)(π4 mS ER LIrRkd ? ?規(guī)律總結(jié) 在直流電路中 ,當(dāng)電容器充放電時(shí) ,電路里有充放電電流 ,一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài) ,電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大的元件 ,在電容器處電路看作是斷路 ,簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它 .分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí) ,需注意以下幾點(diǎn) : (1)電容器兩極 板 間的電壓等于該支路兩端的電壓 . (2)當(dāng)電容器和用電器并聯(lián)后接入電路時(shí) ,電容器兩極 板間的電壓與其并聯(lián)用電器兩端的電壓相等 . (3)電路的電流、電壓變化時(shí) ,將會(huì)引起電容器的充(放 )電 . (4)如果變化前后極板帶的電性相同 ,那么通過(guò)每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差 。因 B燈兩端電壓減小 ,B燈中電流變小 ,B燈變暗 ,與題中條件相符 . (4)A燈、 B燈所在支路或其他部分發(fā)生斷路 ,則兩燈均不會(huì)發(fā)光 ,不合題意 ,故應(yīng)是 R2斷路 . 答案 見(jiàn)解析 方法歸納 (1)斷路故障的判斷 :用電壓表與電源并聯(lián) ,若有電壓時(shí) ,說(shuō)明電源正常 .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) 。用電壓表與該部分并聯(lián) ,若有電壓時(shí) ,未短路 。然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障 ,運(yùn)用電路定律進(jìn)行正向推理 ,推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合 ,則故障不是發(fā)生在這部分電路 。 BO=F BO=F乙圖 為路端電壓與總電流關(guān)系曲線 。開(kāi)關(guān) S接通后 , 電壓表 的讀數(shù)為 V,那么電池組的電動(dòng)勢(shì) 和內(nèi)阻分別等于 ( ) V Ω V Ω V Ω V Ω 圖 17 解析 因電壓表的內(nèi)阻足夠大 ,當(dāng)開(kāi)關(guān) S未接通時(shí)電 壓表 的示數(shù)等于電源電動(dòng)勢(shì) .當(dāng)開(kāi)關(guān) S閉合時(shí)據(jù)閉 合電路歐姆定律有 E=U+ ,可求出內(nèi)阻 r. 答案 A rRU 18所示的電路中 ,當(dāng)滑動(dòng)變 阻器的觸頭 P向上滑動(dòng)時(shí) ,則 ( ) L1變暗 L2變亮 解析 R↓→ R總 ↓→ I↑→ U↓→ UC↓→ ↑ 由此電路的變化可知 :電源的總功率 (P= )變大 。燈 L1變
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