2021年新教材高中物理 第十一章 电路及其应用 章末整合提升（含解析）新人教版必修3.docx

1、章末整合提升主题一画等效电路的常用方法在处理电路问题时,首先要认清电路的串、并联关系,如果电路较复杂,就需要画出其等效电路.1.电路简化的原则.(1)无电流的支路化简时可以去除.(2)等电势的各点化简时可合并.(3)理想导线可以任意延长或缩短.(4)理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路.(5)电压稳定时电容器可认为断路.2.简化电路的两种常用方法.(1)等势点法:由导线连接的各点都是等势点.首先找出各等势点,并用同一字母标注,不同电势的点用不同字母标注,并注明各点电势的高低,然后画出相邻等势点间的并联电路.(2)电流分支法:电流是分析电路的核心,从电源的正极出发,沿着电流的方向(若电路中

2、无电源,可以假设一个电流方向),经各用电器绕电路一周回到电源负极,电流无分支地依次流过的用电器串联,电流有分支地分别流过的用电器并联.3.电流表、电压表的使用技巧.理想电流表的内阻可看成0,理想电压表的内阻可看成无穷大.如果有理想电表接入电路,可把电压表处看成断路,把电流表处看成短路;在进行电路结构分析或画出等效电路图后,再按电表所测的对象把电表接入电路.当电表不能看成理想电表时,要考虑到电表内阻对电路的影响,可把电流表和电压表分别看成显示出电流值或电压值的电阻.【典例1】在如图所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值均为2 ,电流表内阻不计,在B、C两点间加上6 V的电压时,电流表的读数为(

3、)A.0B.1 A C.1.5 A D.2 A解析:在B、C两点间加上6 V的电压时,由题图知电阻R2与R3并联后与R1串联,电路的总电阻R=R1+R2R3R2+R3=3 ,根据欧姆定律,干路电流I=UR=2 A,因为R2=R3,所以通过电阻R2、R3的电流相等,即I2=I3,所以电流表示数IA=12I=1 A.选项B正确.答案:B【典例2】如图所示,R1、R2、R3的电阻之比是235,电流表内阻忽略不计,电路两端的电压恒定,试求:(1)三个电阻中的电流之比;(2)两个电流表的读数之比.解析:方法一 电流分支法(1)设A点的电势高于B点的电势,则电流从A点分为两支,一支经R1B,另一支经后再分

4、为两支,即通过A点的电流共分为3支,最终在B点汇合,故R1、R2、R3并联,A1测通过R2、R3的电流,A2测通过R1、R2的电流,等效电路如下图所示.设A、B两端的电压为U,R1=2R,R2=3R,R3=5R.由欧姆定律知,通过三个电阻的电流分别为I1=UR1=U2R,I2=UR2=U3R,I3=UR3=U5R,故I1I2I3=U2RU3RU5R=15106.(2)电流表A1的电流I=I2+I3=U3R+U5R=8U15R,电流表A2的电流I=I1+I2=U2R+U3R=5U6R,故两表的读数之比为II=1625.方法二 等势点法理想电流表用导线代替,电势相等的点用同一字母标出,如图甲所示.

5、可见R1、R2、R3都连接在A、B两点间,三者并联,等效电路如图乙所示.再结合电流分支法,将电流表复位后可得方法一中图,电流的计算同方法一. 甲 乙答案:(1)15106(2)1625主题二多用电表的应用1.电学黑箱的种类.(1)纯电阻黑箱.(2)电阻和二极管组成的闭合回路黑箱.(3)电阻和电源组成的闭合回路黑箱.(4)含电容器的黑箱.2.利用多用电表探测黑箱内的电学元件.判断元件应用挡位现象电源电压挡两表笔正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两表笔正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小,反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值,后逐渐增大到“”,且指针摆动越来越慢【典例3】某照

6、明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路以标称值12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好.维修人员使用已调好的多用电表直流电压50 V挡检测故障.他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点.甲(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示,读数为V,说明题中(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常.乙(2)红表笔接b点,断开开关时,指针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图乙相同,可判定发生故障的器件是(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”).解析:(1)多用电表调至直流电压50 V挡,接a、c两点测量的是电源两端的电压,读数为11.7 V,可见蓄电池完好.(2

7、)断开开关,多用电表指针不偏转,表明多用电表被断路,开关闭合后,读数与接a点时相同,表明蓄电池、保险丝、开关和多用电表能组成完好回路,开关和保险丝无问题,发生故障的是小灯,小灯断路.答案:(1)11.7(11.511.9均可)蓄电池(2)小灯主题三电阻的测量1.伏安法.(1)电路图. 外接法 内接法 (2)原理:R=UI.2.半偏法测电流表内阻.(1)电路图如图所示.(2)步骤.断开S2,闭合S1,调节R0,使电流表满偏,设此时的电流为I0;保持R0不变,闭合S2,调节R,使电流表读数为I02;由以上可得RA=R.3.等效替代法测电阻.如图所示,先让开关S接通1,调节滑动变阻器,使电流表示数为I;然后再将开关S接通2,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I,则电阻箱的读数等于待测电阻的阻值. 【典例4】用内阻为3 000 的电压表和内阻为10 的电流表测电阻,在图甲、乙两种情况下,电压表的示数都是60 V,电流表的示数都是0.2 A,则R1的测量值为,真实值是;R2的测量值为,真实值是. 甲 乙解析:电阻R1的测量值R1测=UI=300 ,真实值R1真=R1测-RA=290 .电阻R2的测量值R2测=UI=300 ,真实值R2真=UI-URV=333.3 .答案:300290300333.3