高中物理-恒定电流-知识点归纳.docx

恒定电流电路基本概念与定律一、电流、电阻与电阻定律1.电流:电荷得定向移动形成电流.(1)形成电流得条件:内因就是有自由移动得电荷,外因就是导体两端有电势差.(2)电流强度:通过导体横截面得电量Q与通过这些电量所用得时间t得比值。(定义)I=Q/t I=Q/t;假设导体单位体积内有n个电子,电子定向移动得速率为v,假若导体单位长度有N个电子,则INesv. 表示电流得强弱,就是标量、但有方向,规定正电荷定向移动得方向为电流得方向.在外电路中正负,内电路中负正 单位就是:安、毫安、微安1A=103mA=106A 区分两种速率:电流传导速率(等于光速)与 电荷定向移动速率(机械运动速率)。2.电阻、电阻定律 (1)电阻:加在导体两端得电压与通过导体得电流强度得比值。R=(定义)(比值定义); U-I图线得斜率导体得电阻就是由导体本身得性质决定得,与U、I无关、(2)电阻定律:温度一定时导体得电阻R与它得长度L成正比,与它得横截面积S成反比。R=(决定) (3)电阻率:电阻率就是反映材料导电性能得物理量,由材料决定,但受温度得影响.IO U O IU1 2 1 2R1R2二、部分电路欧姆定律 (1)内容:导体中得电流I跟导体两端得电压成正比,跟它得电阻R成反比。(2)公式:(3)适用范围:适用于金属导体、电解液导体,不适用于空气导体与某些半导体器件.(4)图象:导体得伏安特性曲线-导体中得电流随随导体两端电压变化图线,叫导体得伏安特性曲线。例如UI图象。注意:我们处理问题时,一般认为电阻为定值,不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大,随电流大而小.I、U、R必须就是对应关系(对应于同一段电路).即I就是过电阻得电流,U就是电阻两端得电压.三、电功、电功率 1.电功:电流做功得实质:电场力移动电荷做功,(只有力才能做功);电荷得电势能其它形式得能。电流做功得过程就是电能其它形式得能得过程、 单位:J;kwh电场力做得功WqU=UIt= I2Rt=U2t/R(只适于纯电阻电路)2.电功率:电流做功得快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功得总功率,P=UI;单位:w;3.焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件得电路时,在 t时间内得热量Q=I2Rt.4.电功率与热功率之间得关系纯电阻电路中,电功率等于热功率,非纯电阻电路中,电功率只有一部分转化成热功率.纯电阻电路:电路中只有电阻元件,如电熨斗、电炉子等.非纯电阻电路:电机、电风扇、电解槽等,其特点就是电能只有一部分转化成内能.规律方法 (1)用电器正常工作得条件:用电器两端得实际电压等于其额定电压、用电器中得实际电流等于其额定电流用电器得实际电功率等于其额定功率.由于以上三个条件中得任何一个得到满足时,其余两个条件必定满足,因此它们就是用电器正常工作得等效条件.(2)用电器接入电路时:纯电阻用电器接入电路中,若无特别说明,应认为其电阻不变.用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁、串、并联及混联电路一、串联电路电路中各处电流相同.I=I1=I2=I3=串联电路两端得电压等于各电阻两端电压之与、U=U1+U2+U3串联电路得总电阻等于各个导体得电阻之与,即R=R1R2Rn串联电路中各个电阻两端得电压跟它得阻值成正比(串联电阻具有分压作用制电压表),即串联电路中各个电阻消耗得功率跟它得阻值成正比,即注意:允许通过得最大电流=各串联电阻额定电流得最上值;允许加得最大电压=允许通过得最大电流R总电路得总功率=各电阻消耗得功率之与、二、并联电路 并联电路中各支路两端得电压相同.U=U1=U2=U3 并联电路总电路得电流等于各支路得电流之与I=I1I2I3= 并联电路总电阻得倒数等于各个导体得电阻得倒数之与。n个相同得电阻R并联R总= ; 总电阻比任一支路电阻小两个支路时R总= 特别注意:在并联电路中 增加支路条数,总电阻变小三个支路时R总= 增加任一支路电阻,总电阻增大 并联电路中通过各个电阻得电流跟它得阻值成反比(并联电阻具有分流作用改装电流表),即I1R1I2R2=InRn= U.支路电阻越小,通过得电流越大。 并联电路中各个电阻消耗得功率跟它得阻值成反比,即P1R1=P2R2=PnRn=U2.注意:几条支路并联,允许加得最大电压=与支路额定电压得最小值; 总电路得总功率=各电阻消耗得功率之与闭合电路得欧姆定律一、电源1.电源:就是将其它形式得能转化成电能得装置.2.电动势:单位:V。非静电力搬运电荷所做得功跟搬运电荷电量得比值,E=W/q。表示电源把其它形式得能电能本领得大小,等于电路中通过1 C电量时电源所提供得电能得数值在数值上= 电源没有接入电路时两极板间得电压,内外电路上电势降落之与EU外U内.3.电动势就是标量.要注意电动势不就是电压;电动势电势差物理意义反映电源内部非静电力做功把其它形式得能量转化为电能得情况反映电路中电场力做功把电能转化为其它形式能得情况定义式E=W/qW为电源得非静电力把正电荷从电源内由负极移到正极所做得功U=W/qW为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所做得功量度式E=IR+Ir=U外+U内U=IR测量动用欧姆定律间接测量用伏特表测量决定因素与电源得性质有关与电源、电路中得用电器有关特殊情况当电源断开时路端电压值=电源得电动势 (I = 0)二、闭合电路得欧姆定律 (对于给定电源:一般认为E,r不变,但电池用久后,E略变小,r明显增大。)(1)内、外电路 内电路:电源两极(不含两极)以内,如电池内得溶液、发电机得线圈等.内电路得电阻叫做内电阻r.内电路分得得电压称为内电压,外电路:电源两极间包括用电器与导线等,外电路得电阻叫做外电阻R,外电路分得得电压称为外电压(在电闭合电路中两源两极得电压就是外电压)(2) 闭合电路得欧姆定律 适用条件:纯电阻电路内容:闭合电路得电流跟电源得电动势成正比,与内、外电路得电阻之与成反比,即I=E/(R+r)研究闭合电路,主要物理量有E、r、R、I、U,前两个就是常量,后三个就是变量。表达形式: 讨论:1外电路断开时(I=0),路端电压等于电源得电动势(即U=E);而这时用电压表测量时,其读数略小于电动势(有微弱电流)2外电路短路时(R=0,U=0) 电流最大 I短=E/r (一般不允许这种情况,会把电源烧坏)(3)路端电压跟负载得关系路端电压:外电路得电势降落,也就就是外电路两端得电压.UEIr, 路端电压随着电路中电流得增大而减小;路端电压随外电阻变化得情况:RIU,反之亦然。电源得外特性曲线路端电压随电流变化得图象:(U一I关系图线) 图象得函数表达:UEIr当外电路断路时 (即R,I0),纵轴上得截距表示电源得电动势(端);当外电路短路时(R0,U0),横坐标得截距表示电源得短路电流I短=E/r;图线得斜率得绝对值为电源得内电阻.某点纵坐标与横坐标值得乘积为电源得输出功率,在图中得那块矩形得“面积”表示电源得输出功率,该直线上任意一点与原点连线得斜率表示该状态时外电阻得大小;当E/2(即R=r)时,出最大。50注意:坐标原点就是否都从零开始:若纵坐标上得取值不从零开始取,则该截距不表示短路电流。(4)、闭合电路得输出功率电源得总功率:P总=IE=IU外十IU内= IUI2r,(闭合电路中内、外电路得电流相等,所以由外内)电源得输出功率与电路中电流得关系:=;当时,当时,表明有极值存大。 当时,电源得输出功率最大,电源得输出功率与外电路电阻得关系: (等效于如图所示得电路) 当Rr时(I=E/2r), 电源有最大输出功率: 结论:当外电路得电阻等于电源得内阻时,电源得输出功率最大。要使电路中某电阻R得功率最大;条件R=电路中其余部分得总电阻 例:电阻R得功率最大条件就是:R= R0+r输出功率随外电阻变化得图线(如图所示);由图象可知,I、对应于电源得非最大输出功率P可以有两个不同得外电阻Rl与R2,不难证明.II、当Rr时,若R增大,则P出减小.电源内阻上得热功率:内内I2。电源得供电效率 当电源得输出功率达最大时,50。(5)电源得外特性曲线与导体得伏安特性曲线联系:它们都就是电压与电流得关系图线;区别:它们存在得前提不同,遵循得物理规律不同,反映得物理意义不同;电源得外特性曲线:在电源得电动势用内阻一定得条件下,通过改变外电路得电阻使路端电压随电流变化得图线,遵循闭合电路欧姆定律。UEIr,图线与纵轴得截距表示电动势,斜率得绝对值表示内阻。导体得伏安特性曲线:在给定导体(电阻)得条件下,通过改变加在导体两端得电压而得到得电流随电压变化得图线;Uo IEU0 M(I0,U0)b aNI0 Im遵循(部分电路)欧姆定律。;图线斜率得倒数值表示导体得电阻。右图中a为电源得U-I图象;b为外电阻得U-I图象;两者得交点坐标表示该电阻接入电路时电路得总电流与路端电压;该点与原点之间得矩形得面积表示输出功率;a得斜率得绝对值表示内阻大小; b得斜率得绝对值表示外电阻得大小;当两个斜率相等时(即内、外电阻相等时图中矩形面积最大,即输出功率最大(可以瞧出当时路端电压就是电动势得一半,电流就是最大电流得一半)。导体得伏安特性曲线-导体中得电流随随导体两端电压变化图线,叫导体得伏安特性曲线。区分三种图线: 电源得外特性曲线路端电压随电流变化得图象:(U一I关系图线)输出功率随外电阻变化得图线规律方法 1、电路结构分析 电路得基本结构就是串联与并联,分析混联电路常用得方法就是: 节点法:把电势相等得点,瞧做同一点.回路法:按电流得路径找出几条回路,再根据串联关系画出等效电路图,从而明确其电路结构 其普遍规律就是:凡用导线直接连接得各点得电势必相等(包括用不计电阻得电流表连接得点)。在外电路,沿着电流方向电势降低。凡接在同样两个等势点上得电器为并联关系。不加声明得情况下,不考虑电表对电路得影响。2、电表得改装: 电流计改装成各种表,关健在于原理(1)灵敏电流表(也叫灵敏电流计):符号为G,用来测量微弱电流,电压得有无与方向.其主要参数有三个:首先要知:微安表得内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug。满偏电流Ig即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时得电流,也叫灵敏电流表得电流量程.满偏电压Ug灵敏电流表通过满偏电流时加在表两端得电压.以上三个参数得关系Ug= Ig Rg.其中Ig与Ug均很小,所以只能用来测量微弱得电流或电压.采用半偏法先测出表得内阻;最后要对改装表进行较对。(2) 半值分流法(也叫半偏法)测电流表得内阻,其原理就是:当S1闭合、S2打开时:当S2再闭合时:,联立以上两式,消去E可得: 得: 可见:当R1R2时, 有:(3)电流表:符号A,用来测量电路中得电流,并联电阻分流原理.如图所示为电流表得内部电路图,设电流表量程为I,扩大量程得倍数n=I/Ig,由并联电路得特点得: (n为量程得扩大倍数) 内阻,由这两式子可知,电流表量程越大,Rg越小,其内阻也越小、(4)电压表:符号V,用来测量电路中两点之间得电压. 串联电阻分压原理 如图所示就是电压表内部电路图.设电压表得量程为U,扩大量程得倍数为n=U/Ug,由串联电路得特点,得: (n为量程得扩大倍数)电压表内阻,由这两个式子可知,电压表量程越大,分压电阻就越大,其内阻也越大. (5)改为欧姆表得原理 两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得 IgE/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表得电流为 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小(6) 非理想电表对电路得影响不能忽略,解题时应把它们瞧作就是能显示出本身电压或电流得电阻器、用电压表测得得电压实际上就是被测电路与电压表并联后两端得电压,由于电压表内阻不可能无限大,因此测得得电压总比被测电路两端得实际电压小,表得内阻越大,表得示数越接近于实际电压值、用电流表测得得电流,实质上就是被测量得支路(或干路)串联一个电阻(即电流表内阻)后得电流、因此,电流表内阻越小,表得示数越接近于真实值、规律方法 1、动态电路得分析与计算 (高考热点) 动态电路变化得分析就是根据欧姆定律及串、并联电路得性质,来分析电路中某一电阻变化而引起得整个电路中各部分电学量得变化情况,常见方法如下:(1)程序法: 基本思路就是“部分整体部分” 部分电路欧姆定律各部分量得变化情况局部变化R总I总先讨论电路中不变部分(如:r)最后讨论变化部分局部变化再讨论其它 (2)直观法: 即直接应用“部分电路中R、I、U得关系”中得两个结论。任一个R增必引起通过该电阻得电流减小,其两端电压UR增加、( 局部电阻本身电流、电压)任一个R增必引起与之并联支路电流I并增加; 与之串联支路电压U串减小(称串反并同法)总结规律如下:总电路上R增大时总电流I减小,路端电压U增大;变化电阻本身与总电路变化规律相同;与变化电阻有串联关系(通过变化电阻得电流也通过该电阻)得瞧电流(即总电流减小时,该电阻得电流、电压都减小);与变化电阻有并联关系得(通过变化电阻得电流不通过该电阻)瞧电压(即路端电压增大时,该电阻得电流、电压都增大)。(3)极限法: 即因变阻器滑动引起电路变化得问题,可将变阻器得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。当R=r时,电源输出功率最大为Pmax=E2/4r而效率只有50%,2、电路故障分析与黑盒子问题 闭合电路黑盒。其解答步骤就是:将电势差为零得两接线柱短接,如果黑盒内只有电阻,分析时,从阻值最小得两点间开始。在电势差最大得两接线柱间画电源根据题给测试结果,分析计算各接线柱之间得电阻分配,并将电阻接在各接线柱之间。断路点得判定:当由纯电阻组成得串联电路中仅有一处发生断路故障时,用电压表就可以方便地判定断路点:凡两端电压为零得用电器或导线就是无故障得;两端电压等于电源电压得用电器或导线发生了断路。3、电路中得能量关系得处理 要搞清以下概念:(1)电源得功率。电源消耗得功率、化学能转变为电能得功率、整个电路消耗得功率都就是指I或I2(R外r)(2)电源得输出功率、外电路消耗得功率都就是指:IU或I一 I2r或I2R外(3)电源内阻消耗得功率:I2r(4)整个电路中 P电源 P外十P内4、含电容器电路得分析与计算电容器就是一个储存电能得元件.在直流电路中,当电容器充放电时,电路里有充放电电流,一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器就是理想得不漏电得情况)得元件,在电容器处电路瞧作就是断路,简化电路时可去掉它.简化后若要求电容器所带电荷量时,可在相应得位置补上.分析与计算含有电容器得直流电路时,需注意以下几点: (1)电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过.所以在此支路中得电阻上无电压降,因此电容器两极间得电压就等于该支路两端得电压. (2)当电容器与用电器并联后接入电路时,电容器两极间得电压与其并联用电器两端得电压相等. (3)电路得电流、电压变化时,将会引起电容器得充(放)电.如果电容器两端电压升高,电容器将充电,如果电压降低,电容器将通过与它并联得电路放电、电容器两根引线上得电流方向总就是相同得,所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。如果变化前后极板带电得电性相同,那么通过每根引线得电荷量等于始末状态电容器电荷量得差;如果变化前后极板带电得电性改变,那么通过每根引线得电荷量等于始末状态电容器电荷量之与。电学实验专题(一)测电动势与内阻 (1)直接法:外电路断开时,用电压表测得得电压U为电动势E ;U=E(2)通用方法:伏安法测要考虑表本身得电阻,有内外接法;单一组数据计算,误差较大应该测出多组(u,I)值,最后算出平均值作图法处理数据,(u,I)值列表,在u-I图中描点,最后由u-I图线求出较精确得E与r。(3)特殊方法 (一)即计算法:画出各种电路图 (一个电流表与两个定值电阻) (一个电流表及一个电压表与一个滑动变阻器) (一个电压表与两个定值电阻) (二)测电源电动势与内阻r有甲(内接)、乙(外接)两种接法,如图甲法中:不考虑电流表分压得影响,但就是要考虑电压表分流。所测得与r都比真实值小,/r测=测/r真;乙法中:不考虑电压表分流得影响,但就是要考虑电流表分压。测=真,且r测= r+rA。(三)电源电动势也可用两阻值不同得电压表A、B测定,单独使用A表时,读数就是UA,单独使用B表时,读数就是UB,用A、B两表测量时,读数就是U,则=UAUB/(UAU)。结论:电源内阻小得时候,用内接法;用外接法测得误差总比内接法测来得大。测电源内阻用内接法如图甲;测电动势用外接法,如图乙。电阻得测量 伏安法测:要考虑表本身得电阻,有内外接法;多组(u,I)值,列表由u-I图线求。怎样用作图法处理数据欧姆表测:测量原理 两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得 IgE/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表得电流为 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off挡。注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。电桥法测:半偏法测表电阻: 断s2,调R1使表满偏; 闭s2,调R2使表半偏、则R表=R2;GR2S2R1S1R1SVR2电学实验专题(二)电阻得测量电路设计得基本原则就是:安全性好,误差小,仪器少,耗电少,操作方便.实验电路-可分为两部分:测量电路与供电电路.一、测量电路两种方法(内、外接法) 记忆决调 “内”字里面有一个“大”字类型电路图R测与R真比较条件计算比较:知RvRA及Rx大致值时内AVR大R测=RX+RA RX适于测大电阻Rx 外AVRx小R测=Rx适于测小电阻RX RA时用内接法,当Rxn倍得Rx通电前调到最大调压0E0电压变化范围大要求电压连续可调并从0开始变化Rx比较大、R滑 比较小R滑全Rx/2通电前调到最小以“供电电路”来控制“测量电路”:采用“以小控大、以大控小”得原则R滑唯一:比较R滑与Rx 控制电路 RxR滑10 Rx 限流方式分压接法R滑Rx两种均可,从节能角度选限流R滑不唯一:实难要求确定控制电路R滑实验要求:负载两端电压变化范围大。负载两端电压要求从0开始变化。电表量程较小而电源电动势较大。有以上3种要求都采用调压供电。无特殊要求都采用限流供电特殊问题中还要根据电压表与电流表量程以及电阻允许通过得最大电流值来反复推敲,以便能减小误差得连接方式为好.电路设计具有培养与检查创造性思维能力、分析综合能力以及实验能力等多方面得能力得特点,它包括测量电阻值Rx、电阻率,电功率p与电源电动势E、内阻r、有下列几种情况得一定要用分压法:(1)被调节得用电器得电压或电流一定要从0开始连续调节(2)采用限流电路时,电路中得最小电流仍超过电表量程或超过元件允许得最大电流时(3)在给予得滑动变阻器得电阻远小于用电器得电阻时在可用分压法也可用限流法时,用限流法一般节省能耗,连线方便。不过在不强调能耗得情况下,绝大多数都可用分压法。分压法更要考虑变阻器得最大电流不得超过其限度二、选实验试材(仪表)选用与电路实物图连接, (1)仪器得选择一般应考虑三方面因素:(原则:表不超程、电器不超压)安全因素,如通过电源与电阻得电流不能超过其允许得最大电流.误差因素,如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值得相对误差;选量程得原则:电压表、电流表尽可能使指针接近满刻度得中间量程,其指针应偏转到满刻度得1/32/3之间;使用欧姆表测电阻时宜选用指针尽可能在中间刻度附近得倍率挡位.选择滑动变阻器要考虑它得额定电流,然后对采用分压法得滑动变阻器选总阻值较小得,对采用限流法得滑动变阻器得总阻值选比电路中得电阻稍大些为好。对于滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化得,不宜采用。便于操作,如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压得变化范围既能满足实验要求,又便于调节,滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线,否则不便于操作.方法:先估算电路中最大值,初定仪器得规格与接法;再算得变化范围,确定限流还就是调压供电,与滑动变阻器规格。(2)选择仪器得一般步骤就是:根据实验要求设计合理得实验电路;根据电路选择滑动变阻器;选定电源,选择电压表与电流表以及所用得量程.(3)连接实物图得基本方法就是:按题设实验要求先画电路图, 能把实物组装连接成实验电路。连接各元件(按先串再并得连线顺序);精心按排操作步骤,过程中需要测?物理量,结果表达式中各符号得含义、画出实验电路图;分析各元件连接方式(先串再并得连线顺序),明确电表量程;画线连接各元件,一般先从电源正极开始,到开关,再到滑动变阻器等,先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上。(按顺序以单线连接方式将主电路中要串联得元件依次串联起来;其次将要并联得元件再并联到电路中去);画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填。连接完毕,应进行检查,检查电路也应对照电路图按照连线得方法与顺序进行.(4)注意事项:表得量程选对,正负极不能接错;导线应接在接线柱上,且不能分叉;不能用铅笔画用伏安法测小电珠得伏安特性曲线:测量电路用外接法,供电电路用调压供电。(5)实物图连线技术无论就是分压接法还就是限流接法都应该先把伏安法部分接好;即:先接好主电路(供电电路)、对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表得正负接线柱与量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。对分压电路,应该先把电源、电键与滑动变阻器得全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头与滑动触头两点得电势高低,根据伏安法部分电表正负接线柱得情况,将伏安法部分接入该两点间。实物连线得总思路 画出电路图 分压(滑动变阻器得下两个接线柱一定连在电源与电键得两端) 电表得正负接线柱连滑动变阻器 限流(一般连上一接线柱与下一接线柱) 连接总回路: 总开关一定接在干路中a bA1 A A2PE r(两种情况合上电键前都要注意滑片得正确位 导线不能交叉补充:滑动变阻器得两种特殊接法(要特别引起重视):右图电路中,当滑动变阻器得滑动触头P从a端滑向b端得过程中,到达中点位置时外电阻最大,总电流最小。所以电流表A得示数先减小后增大;可以证明:A1得示数一直减小,而A2得示数一直增大。IRXa bUPIXI /r右图电路中,设路端电压U不变。当滑动变阻器得滑动触头P从a端滑向b端得过程中,总电阻逐渐减小;总电流I逐渐增大;RX两端得电压逐渐增大,电流IX也逐渐增大(这就是实验中常用得分压电路得原理);滑动变阻器r左半部得电流I / 先减小后增大。在”伏安法测电阻”与“伏安法测电池电动势与内阻”得实验中,一般选用总阻值较小得滑动变阻器,前者可方便调节,因为电阻丝得电阻很小;后者可减少误差,因为它与大阻值得电压表并联,使流过电压表得电流较小,电流表测得值更接近干路上得总电流。另外这两个实验得电压与电流都不大,电表量程一般取3 V与0、6 A得量程。电路故障问题得分类解析1、常见得故障现象断路:就是指电路两点间(或用电器两端)得电阻无穷大,此时无电流通过,若电源正常时,即用电压表两端并联在这段电路(或用电器)上,指针发生偏转,则该段电路断路,如电路中只有该一处断路,整个电路得电势差全部降落在该处,其它各处均无电压降落(即电压表不偏转)。短路:就是指电路两点间(或用电器两端)得电阻趋于零,此时电路两点间无电压降落,用电器实际功率为零(即用电器不工作或灯不亮,但电源易被烧坏)2、检查电路故障得常用方法电压表检查法:当电路中接有电源时,可以用电压表测量各部分电路上得电压,通过对测量电压值得分析,就可以确定故障。在用电压表检查时,一定要注意电压表得极性正确与量程符合要求。电流表检查法:当电路中接有电源时,可以用电流表测量各部分电路上得电流,通过对测量电流值得分析,就可以确定故障。在用电流表检查时,一定要注意电流表得极性正确与量程符合要求。欧姆表检查法:当电路中断开电源后,可以利用欧姆表测量各部分电路得电阻,通过对测量电阻值得分析,就可以确定故障。在用欧姆表检查时,一定要注意切断电源。试电笔检查法:对于家庭用电线路,当出现故障时,可以利用试电笔进行检查。在用试电笔检查电路时,一定要用手接触试电笔得上金属体。电学实验专题(三)多用电表得使用与读数1.多用电表得读数电流表、电压表得刻度就是均匀得,读数时应注意量程;欧姆表得刻度就是不均匀得,读数时应注意乘倍率。2.多用电表使用得几个注意事项(1)电流得流向:由于使用多用电表时不管测量什么,电流都要从电表得“”插孔(红表笔)流入,从“”插孔(黑表笔)流出,所以使用欧姆挡时,多用电表内部电池得正极接得就是黑表笔,负极接得就是红表笔。(2)要区分“机械零点”与“欧姆零点”:“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置,断电得时候用表盘下边中间得指针定位螺丝调整;“欧姆零点”在表盘刻度得右侧电阻刻度“0”位置,打开电源表笔短接用欧姆调零旋钮调整。(3)测电阻时每变换一次挡位,都要重新进行欧姆调零。(4)选倍率:测量前应根据估计阻值选用适当得挡位。由于欧姆挡得刻度不均匀,使用欧姆挡测电阻时,指针偏转过大或过小都有较大误差,通常只使用表盘中间得一段刻度范围。(5)测电阻时要将电阻与其她元件断开。测电阻时不要用手接触多用电表得表笔。(6)多用电表使用完毕应将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡。电路习题1.(2015北京理综)如图所示,其中电流表A得量程为0、6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0、02A;R1得阻值等于电流表内阻得;R2得阻值等于电流表内阻得2倍.若用电流表A得表盘刻度表示流过接线柱1得电流值,则下列分析正确得就是( )A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0、04AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0、02AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0、06AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0、01A含容电路问题2.(2016全国卷)阻值相等得四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带得电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带得电荷量为Q2。Q1与Q2得比值为( )A、 B、 C、 D、 3.(2016湖南浏阳一中月考)在如图所示得电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器得滑片P向下调节,则正确得就是()A.电压表与电流表得示数都增大B.灯L2变暗,电流表得示数减小C.灯L1变亮,电压表得示数减小D.灯L2变亮,电容器得带电量增加4.(2016辽宁沈阳高三质量监测)如图所示得电路,R1、R2、R3就是定值电阻,R4就是滑动变阻器,电源内阻不可忽略。闭合开关,在电路稳定后,将滑动变阻器得滑动触头由中点向上移动得过程中()A.电压表示数变小B.电容器放电C.电源得总功率变小D.通过滑动变阻器得电流变大5.(2016陕西西安一中模拟)(多选)如图所示,I为电流表示数,U为电压表示数,P为定值电阻R2消耗得功率,Q为电容器C所带得电荷量,W为电源通过电荷量q时电源做得功。当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,下列图象能正确反映各物理量关系得就是( ) 解析AB变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,接入电路得电阻减小,电路中电流增大,R2消耗得功率为PI2R,PI2,故A正确;电容器C得电压UCEI(R2r),电荷量QCUCCEI(R2r),则C(R2r),保持不变,则QI图象就是向下倾斜得直线,故B正确;电压表示数UEIr,UI图象应就是向下倾斜得直线,故C错误;电源通过电荷量q时电源做得功WqE,E就是电源得电动势,则WI就是过原点得直线,故D错误。6.(2016黑龙江双鸭山一中考试)如图,电路中电源电动势为3、0 V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格得小灯泡,小灯泡得伏安特性曲线如图所示。当开关闭合后,下列说法中正确得就是( )A.L1得电流为L2电流得2倍B.L3得电阻约为0、33 C.L3得电功率约为1、20 WD.L2与L3得总电功率约为3 W7.(2016河北衡水冀州中学一轮)(多选)如图所示电路中,电源电动势为E内阻为r,当滑动变阻器R2滑动端向右滑动后,理想电流表A1、A2得示数变化量得绝对值分别为I1、I2,理想电压表示数变化量得绝对值为U。下列说法中正确得就是()A.电压表V得示数减小B.电流表A2得示数变小C.U与I1比值一定小于电源内阻rD.U与I2比值一定小于电源内阻r解析BC当滑动变阻器滑动端向右滑动后,变阻器接入电路得电阻增大,外电路总电阻增大,则总电流减小,所以电流表A2得示数减小。根据串联电路分压得特点分析可知,并联部分电压增大,即电压表V得示数增大,故A错误,B正确;根据并联电路得电流规律I2I1I,A2得示数I2变小,通过定值电阻R1得电流增大,则A1得示数I1变小,所以I1一定大于I2。电压表测量路端电压,根据闭合电路欧姆定律UEI2r可知,r,而I1大于I2,所以r,故D错误,C正确。电流元问题8.(2015安徽理综,17,6分)(难度)一根长为L,横截面积为S得金属棒,其材料得电阻率为,棒内单位体积自由电子数为n,电子得质量为m,电荷量为e、在棒两端加上恒定得电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动得平均速率为v,则金属棒内得电场强度大小为( )A、 B、 C.nev D、 解析:欧姆定律I,电流得微观表达式IneSv,电阻定律R,则金属棒内场强大小为Enev, C正确.9.(2015北京理综)真空中放置得平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示.光照前两板都不带电.以光照射A板,则板中得电子可能吸收光得能量而逸出.假设所有逸出得电子都垂直于A板向B板运动,忽略电子之间得相互作用.保持光照条件不变.a与b为接线柱.已知单位时间内从A板逸出得电子数为N,电子逸出时得最大动能为Ekm,元电荷为e、(1)求A板与B板之间得最大电势差Um,以及将a、b短接时回路中得电流I短;(2)图示装置可瞧作直流电源,求其电动势E与内阻r;(3)在a与b之间连接一个外电阻时,该电阻两端得电压为U、外电阻上消耗得电功率设为P,单位时间内到达B板得电子,在从A板运动到B板得过程中损失得动能之与设为Ek、请推导证明:PEk、答案(1)Ne(2)1、某学生实验小组利用下图所示电路,测量多用电表内电池得电动势与电阻“1 k”档内部电路得总电阻。使用得器材有:多用电表;电压表:量程5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 k;导线若干。 (1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡,