高三复习(电场、恒定电流)复习-省靖中宋正怀(3)

3、含容电路问题。

稳态、动态阻容电路的分析，在直流电路中，电路达到稳定状态时，电容器可视作断路（阻值无限大）；当电路不稳定时（如电路接通、断开的瞬间），电容器出现充、放电现象。解题的关键是先进行电路简化，在电路稳定时间把电容器去掉，然后找出电容两端的电压，在计算电容器充、放电的电荷量时，误区在于不分析电容器极板上的电性，不判断动态时电容充放电的电流方向，导致计算增加或减少的电荷量发生错误。

例3.（2004年江苏卷第14题）如图所示的电路中，电源电动势E=6.00V，其内阻可忽略不计．电阻的阻值分别为R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ，电容的电容C=4.7μF．闭合开关S，待电流稳定后，用电压表R1两端的电压，其稳定值为1.50V．

（1）该电压表的内阻为多大? （2）由于电压表的接入，电容 器的带电量变化了多少? 4、电源功率

在纯电阻闭合电路中，当外电阻发生变化时，电源的输出功率会发生相应的变化。 例4.（2007上海高考）（5分）某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况。电源E电动势、内电阻恒定，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，A、V为理想电表。

（1）若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小， 则R1和R2必须满足的关系是__________________。

（2）若R1＝6?，R2＝12?，电源内电阻r＝6?，

当滑动片P由a滑至b时，电源E的输出功率P

随外电路总电阻R的变化关系如图（b）所示， 则R3的阻值应该选择（

）

器测

（A）2?。 （B）4?。 （C）6?。 （D）8?。 5．电表的改装

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例5.电流表的内阻是Rg=200Ω，满刻度电流值是Ig=500微安。现欲把这电流表改装成量程为1．0V的电压表，正确的方法是 （ ）

A．应串联一个0．1Ω的电阻 B．应并联一个0．1Ω的电阻 C．应串联一个1800Ω的电阻 D．应并联一个1800Ω的电阻 7.电学实验：

高中物理电学实验是物理实验高考的重点，是高考的必考内容。电学学生实验共有7个，可归纳为四二一，即知道四种测量电路（描绘小灯泡的伏安特性曲线及分压电路、伏安法测电阻电路、电表的校对电路、测定电源电动势和内阻电路），会画两种曲线（电阻（小灯泡）的伏安特性曲线、 电源的伏安特性曲线），掌握一种仪器（多用电表）的使用。

电学实验是成为理综模式及单科模式下物理实验考题的首选题材已是不争的事实．这一现象的形成有其必然性：

①电学实验不仅考查了大纲和考试说明所要求的独立完成实验的能力和实验设计能力，同时也有效地考查了电学基础知识．它所具备的双重考查功能是许多其他实验无法替代的；

②受考试时间和试卷篇幅的限制，大部分试卷都未对恒定电流这一章的知识另外单独设题考查，电学实验自然肩负着考查恒定电流这一章的使命；

③电学实验尤其是设计性电学实验题最富于变化，最能体现考生的实验创新能力和思维的灵活性，从而为命题者提供了广阔的命题空间．

关于实验:新课程更多地是注重对知识获取的过程，试题能够综合考察考生创造性地应用已学的知识、方法、原理，灵活处理陌生实验问题的能力，要求考生有较高的综合素质，为考生创造力的发挥提供了广阔的思维空间，只有做到理论联系实际，把仪器的使用、原理理解、知识的迁移、方法的应用、创性地意识结合起来，才能正确地解决实际性实验问题。所以复习中不能掉以轻心.首先学生要熟悉基本仪器装置、操作过基础的分组实验、在这样的前提下才能进行更深层次的问题解答

许多考生对电学实验感到困难．本文拟将中学阶段测量电表内阻的方法作一盘点，以备2011年高考．

命题重点一．电学仪表

预测1. 在测定金属丝电阻率的实验中，如图甲所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径d＝__________mm。如图乙所示，用多用电表的“×1”欧姆挡，调零后测得金属丝阻值R＝_________Ω，若实验中测出金属丝的长度为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ＝_________（用符号表示）。

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30 20 0 1 10 甲

乙

命题重点二．电阻电阻率、电源电动势和内阻等物理量的测量

预测3．小明同学是一位电学实验爱好者，他向老师要了好多电学实验器材（见表2），准备来探究一段某种材料的电阻，表3是他记录的实验数据，他在实际测量的时候大约每隔2分钟测量一组数据。请回答下列问题：

表2

器材编号 1 器材名称 电流表 规格 0.6A/3A，内阻小于0.1Ω 2 3 4 5 6 7

（1）在下面方框内画出小明实验的电路图；(电路中不需要的器材不要画在图中) 表3：

序号 /V 1 2 3 0.40 0.80 1.20 0.04 0.10 0.22 电压表示数电流表示数/A 电压表 学生电源 变阻器 开关 导线 定值电阻 3V/15V，内阻大于9kΩ 使用3V直流 最大阻值为25Ω 100Ω 13

（2）U-I图线；

4 5 6 1.40 1.60 1.80 0.30 0.40 0.56 在方格纸上作出电阻丝的

（3）由序号为5的这组数据计算出电阻丝的电阻测量值为R测＝ Ω，如果考虑到电表的内阻对测量的影响，则此时电阻测量值R测跟电阻真实值R真相比较，应是R测 R

真

；（选填“>”、“<”或“=”）

（4）所画出的U-I图线是弯曲的，主要原因是什么？答： ___________,据此材料的特性可以用来制成 传感器。

（1）探究电阻丝的伏安特性曲线，应该采用分压电路；从表3的测量数据看，电阻丝的电阻值只有几欧姆，应该采用电流表外接测量电路.

（2）根据表3中的实验数据，作出电阻丝的U-I图线。 （3）由序号为5的这组数据计算出电阻丝的电阻测量值为R测

＝1.60/0.40Ω=4.0Ω，由于采用电流表外接电路测量，测量值小于真实值，即R测

（4）所画出的U-I图线弯曲，主要原因是电阻丝的电阻随通电电流的增大，温度升高，电阻减小，即电阻丝材料的电阻率随温度的升高而减小；由于此电阻丝的电阻随温度变化比较明显，据此材料的特性可以用来制成温度传感器。

O （1）小明实验的电路图如右图甲所示。 （2）电阻丝的U-I图线如右图乙。（3）4.0 <

（4）电阻丝材料的电阻率随温度的升高而减小 温度 描绘导体的伏安特性曲线是高中物理的重要实验，要能够分析图线的意义。要注意：图线的斜率不等于对应的电阻，由欧姆定律R-U/I可知，图线上某点的纵横坐标的比值等于对应状态的电阻值。

预测4. 某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某蓄电池的

电动势E和内电阻r。由于蓄电池的内阻很小，因此在电路中接入了一个阻值为2.0Ω的定值电阻R0，闭合开关S，调整电阻箱R的阻值，读出电压表相应的示数，得到了如下数据：

0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 I/A

图乙

2.00 1.50 1.00 0.50 U/V 图甲 V A 14

电阻线读数R/Ω 电压表示数U/V .89 0.00 40.00 1.78 22.00 1.66 1.00 1.57 8.00 1.43 6.00 1.35 51（1）为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图象来处理实验数据。图象的纵坐标表示电压表读数U，则图象的横坐标表示的物理量应该是 。

（2）计算出与该组数据对应的物理量并填在表格中.。

（3）在图乙所示的图象中作图，利用图象得到E= V，r= Ω。

由闭合电路欧姆定律可得E=U+U/R·(R0+r)， U=E—U/R·(R0+r)，

显然若用U/R作为图象的横坐标，可得一次函数，请图象是直线，图象与纵轴的交点表示电池的电动势，图象斜率的绝对值表示R0+r。由图象可得电池的电动势E=2.00V，由R0+r=0.6/0.25=2.40Ω得电池内阻r=0.40Ω。（1）电压U与电阻R的比值U/R（或电流I）（2分）

（2）表格中数据如下：（2分） 电阻线读数R/Ω 电压表示数U/V 电压U与电阻R的比值U/R（或电流I） （3）图象如图所示（2分）。 2.00（2分） 0.40（2分）

此实验电路根据教材中的实验变化而来，考查电源电动势和内阻的测量，表格法和图象法处理实验数据等。测量电源电动势和内阻是高中物理中的重要实验，也是高考的重点热点之一。解答此类题的关键点是要依据题述或电路，应用闭合电路欧姆定律找出一次函数关系，确定坐标系的纵坐标轴和横坐标轴，利用图象截距和斜率求出电源电动势和内阻。

:40.00 1.89 0.047 20.00 1.78 0.089 12.00 1.66 0.138 8.00 1.57 0.196 6.00 1.43 0.238 5.00 1.35 0.270 15

命题重点三．等势线、伏安特性曲线等的描绘

预测5．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：

I/(A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U(V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00

（1）在左下框中画出实验电路原理图．可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0～10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干． （2）根据表中数据在右下图中画出小灯泡的U—I曲线． 预测4.伏安法测电阻

伏安法测电阻是恒定电流中基本实验之一，伏安法测电阻时如果考虑到电流表与电压表对测量值的影响，那么如果根据待测电阻Rx的值与电流表内阻RA、与电压表内阻RV的比较来确定选择电路是要求熟练掌握的内容。

例6.采用电流表内接法电路测电阻时，电压表的示数是1．2V，电流表的示数为0.48A，电流表内阻是0．2Ω，则被测电阻的真实值为多少？答案：2.3

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