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2013高考物理 秒殺必備 穩(wěn)恒電流

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1、穩(wěn)恒電流一、主要內(nèi)容本章內(nèi)容包括電流、產(chǎn)生持續(xù)電流的條件、電阻、電壓、電動勢、內(nèi)電阻、路端電壓、電功、電功率等基本概念,以及電阻串并聯(lián)的特點、歐姆定律、電阻定律、閉合電路的歐姆定律、焦耳定律、串聯(lián)電路的分壓作用、并聯(lián)電路的分流作用等規(guī)律。二、基本方法本章涉及到的基本方法有運用電路分析法畫出等效電路圖,掌握電路在不同連接方式下結(jié)構(gòu)特點,進而分析能量分配關系是最重要的方法;注意理想化模型與非理想化模型的區(qū)別與聯(lián)系;熟練運用邏輯推理方法,分析局部電路與整體電路的關系三、錯解分析在本章知識應用的過程中,初學者常犯的錯誤主要表現(xiàn)在:不對電路進行分析就照搬舊的解題套路亂套公式;邏輯推理時沒有逐步展開,企圖

2、走“捷徑”;造成思維“短路”;對含有電容器的問題忽略了動態(tài)變化過程的分析。例1 如圖91所示電路,已知電源電動勢=6.3V,內(nèi)電阻r=0.5,固定電阻R1=2,R2=3,R3是阻值為5的滑動變阻器。按下電鍵K,調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸點,求通過電源的電流范圍。【錯解】將滑動觸頭滑至左端,R3與R1串聯(lián)再與R2并聯(lián),外電阻再將滑動觸頭滑至右端R3與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián),外電阻【錯解原因】由于平時實驗,常常用滑動變阻器作限流用(滑動變阻器與用電器串聯(lián))當滑動頭移到兩頭時,通過用電器的電流將最大或最小。以至給人以一種思維定勢:不分具體電路,只要電路中有滑動變阻器,滑動頭在它的兩頭,通過的電流是最大或最小。

3、【分析解答】將圖91化簡成圖92。外電路的結(jié)構(gòu)是R與R2串聯(lián)、(R3-R)與R1串聯(lián),然后這兩串電阻并聯(lián)。要使通過電路中電流最大,外電阻應當最小,要使通過電源的電流最小,外電阻應當最大。設R3中與R2串聯(lián)的那部分電阻為R,外電阻R為因為,兩數(shù)和為定值,兩數(shù)相等時其積最大,兩數(shù)差值越大其積越小。當R2+R=R1+R3-R時,R最大,解得因為R1=2R2=3,所以當變阻器滑動到靠近R1端點時兩部分電阻差值最大。此時刻外電阻R最小。通過電源的電流范圍是2.1A到3A?!驹u析】不同的電路結(jié)構(gòu)對應著不同的能量分配狀態(tài)。電路分析的重要性有如力學中的受力分析。畫出不同狀態(tài)下的電路圖,運用電阻串并聯(lián)的規(guī)律求出

4、總電阻的阻值或阻值變化表達式是解電路的首要工作。例2 在如圖93所示電路中,R1=390,R2=230,電源內(nèi)電阻r=50,當K合在1時,電壓表的讀數(shù)為80V;當K合在2時,電壓表的讀數(shù)為U1=72V,電流表的讀數(shù)為I1=0.18A,求:(1)電源的電動勢(2)當K合在3時,兩電表的讀數(shù)。【錯解】(1)因為外電路開路時,電源的路端電壓等于電源的電動勢,所以=U斷=80V;【錯解原因】上述解答有一個錯誤的“替代假設”:電路中的電流表、電壓表都是理想的電表。事實上,問題并非如此簡單。如果進一步分析K合在2時的情況就會發(fā)現(xiàn)矛盾:I1R1=0.18390=70.2(V)80V,這就表明,電路中的電流表

5、和電壓表并非理想的電表?!痉治鼋獯稹浚?)由題意無法判斷電壓表、電流表是理想電表。設RA、Rv分別為電壓表、電流表的內(nèi)阻,R為電流表與電阻器R1串聯(lián)后的電阻,R為電流表與電阻器R2串聯(lián)的電阻。則K合在2時:由上述兩式解得:R1=400=90V【評析】本題告訴我們,有些題目的已知條件隱藏得很深。僅從文字的表面是看不出來的。只好通過試算的方法判斷。判斷無誤再繼續(xù)進行解題。例3 如圖94所示,1=3V,r1=0.5,R1=R2=5.5,平行板電容器的兩板距離d=1cm,當電鍵K接通時極板中的一個質(zhì)量m=410-3g,電量為q=1.010-7C的帶電微粒恰好處于靜止狀態(tài)。求:(1)K斷開后,微粒向什么

6、方向運動,加速度多大?(2)若電容為1000pF,K斷開后,有多少電量的電荷流過R2?【錯解】當電鍵K接通電路穩(wěn)定時、電源1和2都給電容器極板充電,所以充電電壓U=1+2。帶電粒子處于平衡狀態(tài),則所受合力為零,F(xiàn)-mg=02=U-1=1(v)當電鍵K斷開后,電容器上只有電源 給它充電,U=2。即帶電粒子將以7.5m/s2的加速度向下做勻加速運動。又 Q1=CU=10310-124=4109CQ=CU10310-121110-9CQ=Q-Q=310-9C極板上電量減少310-9C,也即K斷開后,有電量為310-9C的電荷從R2由下至上流過?!惧e解原因】在直流電路中,如果串聯(lián)或并聯(lián)了電容器應該注意

7、,在與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流,所以電阻不起降低電壓作用(如R2),但電池、電容兩端可能出現(xiàn)電勢差,如果電容器與電路并聯(lián),電路中有電流通過。電容器兩端的充電電壓不是電源電動勢,而是路端電壓U?!痉治鼋獯稹?1)當K接通電路穩(wěn)定時,等效電路圖如圖95所示。1、r1和R1形成閉合回路,A,B兩點間的電壓為:電容器中帶電粒子處于平衡狀態(tài),則所受合力為零,F(xiàn)-mg0在B,R2,2,C,A支路中沒有電流,R2兩端等勢將其簡化,U2=UAB,2=U-UAB=1.25V當K斷開電路再次達到穩(wěn)定后,回路中無電流電路結(jié)構(gòu)為圖96所示。電容器兩端電壓U=2=1.25V即帶電粒子將以6.875ms2的加速度向下做

8、勻加速運動。(2)K接通時,電容器帶電量為Q=CU=41O-9CK斷開時,電容器帶電量為Q=CU=1.210-9(C)QQQ=2.7510-9C有總量為2.7510-9(C)的電子從R2由下至上流過?!驹u析】本題考查學生對電容器充放電物理過程定性了解程度,以及對充電完畢后電容所在支路的電流電壓狀態(tài)是否清楚。學生應該知道電容器充電時,隨著電容器內(nèi)部電場的建立,充電電流會越來越小,電容器兩極板間電壓(電勢差)越來越大。當電容器兩端電壓與電容器所并聯(lián)支路電壓相等時充電過程結(jié)束,此時電容器所在的支路電流為零。根據(jù)這個特點學生應該會用等勢的方法將兩端等勢的電阻簡化,畫出等效電路圖,如本題中的圖95,圖9

9、6,進而用電路知識解決問題。例4 如圖97所示,電源電動勢=9V,內(nèi)電阻r=0.5,電阻R1=5.0、R2=3.5、R3=6.0、R4=3.0,電容C=2.0F。當電鍵K由a與接觸到與b接觸通過R3的電量是多少?【錯解】K接a時,由圖9-8可知流過R3的電量為Q=QC-QC =3106(C)【錯解原因】沒有對電容器的充電放電過程做深入分析。圖98圖中電容器的上極板的電勢高,圖99中電容器的下極板的電勢高。電容器經(jīng)歷了先放電后充電的過程。經(jīng)過R3的電量應是兩次充電電量之和?!痉治鼋獯稹縆接a時,由圖98可知此時電容器帶電量QC=CU1=I10-5(C)K接b時,由圖99可知此時電容器帶電量QC=

10、CU1=0.710-5(C)流過R3的電量為Q=QCQC=1.7105(C)【評析】對于電容電量變化的問題,還要注意極板電性的正負。要分析清電容器兩端的電勢高低,分析全過程電勢變化。例5 在電源電壓不變的情況下,為使正常工作的電熱器在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量增加一倍,下列措施可行的是( )A、剪去一半的電阻絲B、并聯(lián)一根相同的電阻絲C、串聯(lián)一根相同的電阻絲D、使電熱器兩端的電壓增大一任【錯解】為原來的一半,所以選A、B?!惧e解原因】忽略了每根電阻絲都有一定的額定功率這一隱含條件?!痉治鼋獯稹繉㈦娮杞z剪去一半后,其額定功率減小一半,雖然這樣做在理論上滿足使熱量增加一倍的要求,但由于此時電阻絲實際功率

11、遠遠大于額定功率,因此電阻絲將被燒壞。故只能選B。【評析】考試題與生產(chǎn)、生活問題相結(jié)合是今后考試題的出題方向。本題除了需要滿足電流、電壓條件之外,還必須滿足功率條件:不能超過用電器的額定功率。例6 如圖910所示的電路中已知電源電動勢=36V,內(nèi)電阻r=2,R1=20,每盞燈額定功率都是2W,額定電壓也相同。當K閉合調(diào)到R2=14時,兩燈都正常發(fā)光;當K斷開后為使L2仍正常發(fā)光,求R2應調(diào)到何值?【錯解】設所求電阻R2,當燈L1和L2都正常發(fā)光時,即通過燈的電流達額定電流I?!惧e解原因】分析電路時應注意哪些是恒量,哪些是變量。圖910電路中電源電動勢是恒量,燈L1和L2正常發(fā)光時,加在燈兩端電

12、壓和通過每個燈的電流是額定的。錯解中對電鍵K閉合和斷開兩種情況,電路結(jié)構(gòu)差異沒有具體分析,此時隨燈所在支路電流強度不變,兩種情況干路電流強度是不同的,錯誤地將干路電流強度認為不變,導致了錯誤的結(jié)果?!痉治鼋獯稹拷夥ㄒ唬涸O所求阻值R2,當燈L1和L2正常發(fā)光時,加在燈兩端電壓力額定電壓UL。當K閉合時,1=UL+I1(R1+r+R2)當K斷開時,2=UL+I2(R1+r+R2),又 1=2= I1=2I2=2I,(I為額定電流)得= UL2I(R1rR2) =USLI(R1rR2) -I(R1r2R2-R2)=0 但I0,R1+r2R2=R2即R2=20+2+214=50解法二:設所求阻值R2,

13、當燈L1和L2正常發(fā)光時,加在燈兩端電壓為額定電壓UL,由串聯(lián)電路電壓分析可得:【評析】電路中的局部電路(開關的通斷、變阻器的阻值變化等)發(fā)生變化必然會引起干路電流的變化,進而引起局部電流電壓的變化。應當牢記當電路發(fā)生變化后要對電路重新進行分析。例7 如圖911所示,電源電壓保持不變,變阻器R1的最大值大于R2的阻值,在滑片P自右向左滑動過程中,R1的電功率如何變化?【錯解】采用“端值法”,當P移至最左端時,R10,則Rl消耗的電功率變?yōu)?,由此可知,當滑片P自右向左滑動過程中,R1的電功率是變小的?!惧e解原因】由于題中R1R2,所以用端值法只假設R1=0是不夠的?!痉治鼋獯稹恳虼耍谶@兩種情

14、況時,R1的電功率都是P1U2/4R,且不難看出,Rl與R2差值越大,P1越小于U24R。綜上所述,本題答案應是滑片P自右向左移動時,Rl的電功率逐漸變大;當R1=R2時R1的電功率最大;繼續(xù)沿此方向移動P時,R1的電功率逐漸變小?!驹u析】電路中某電阻消耗的功率,不止是由本身電阻決定,還應由電路的結(jié)構(gòu)和描述電路的各個物理量決定。求功率的公式中出現(xiàn)二次函數(shù),二次函數(shù)的變化不一定單調(diào)變化的,所以在求解這一類問題時,千萬要作定量計算或者運用圖像進行分析。例8 如圖912所示電路,當電鍵K依次接a和b的位置時,在(1)R1R2(2) Rl=R2(3) R1R2三種情況時,R1、R2上消耗的電功率哪個大

15、?【錯解】(l)根據(jù)P=I2R可知,當R1R2時,P1P2;當R1=R2時,P1=P2;當RlR2時,P1P2。當R1R2時,P1P2;當R1=R2時,P1=P2;當R1R2時,P1P2?!惧e解原因】錯誤在于認為電路改變時其路端電壓保持不變,U1=U2,應該分析當電鍵K接不同位置時,電路的結(jié)構(gòu)不同,電路結(jié)構(gòu)改變但,r不變。【分析解答】當電鍵K接不同位置時,電路的結(jié)構(gòu)不同。(l)當R1R2時,若r2=R1R2 P1-P2=0所以P1=P2;若r2R1R2 P1-P20所以 P1P2;若r2 RlR2 P1-P20所以P1P2(2)當R1R2時,若r2=R1R2 P1-P2=0,所以P1=P2;若

16、r2R1R2P1-P20所以 P1P2;若r2 R1R2【評析】解決電路問題先審題,審題過后有的同學頭腦中出現(xiàn)許多公式,他從中選擇合適的公式,有的同學則從頭腦中搜尋以前做過的題目,看有沒有與本題相似的題目,如果有相似的題目,就把那道題的解題方法照搬過來。這些方法不一定錯,但是一旦問題比較復雜,或者題目敘述的是一個陌生的物理情境,這些方法就不好用了。所以,規(guī)范化的解題步驟是必不可少的。例9 如圖913所示電路中,r是電源的內(nèi)阻,R1和R2是外電路中的電阻,如果用Pr,P1和P2分別表示電阻r,R1,R2上所消耗的功率,當R1=R2=r時,PrP1P2等于 A、1l1 B、211C、144 D、4

17、l1【錯解】因為R1=R2=r,r與R1,R2并聯(lián),它們電壓相同,【錯解原因】認為電源的兩端就是外電路的兩端,所以內(nèi)外電阻是并聯(lián)關系,即認為r與R1,R2并聯(lián),Ur=U1-U2,這一看法是錯誤的,Ur不等于U1,Ur=-U1?!痉治鼋獯稹吭趫D9-13電路中,內(nèi)電阻上通過的電流與外電路的總電流相同,內(nèi)電阻與外電阻是串聯(lián)關系,(不能認為內(nèi)電阻與外電阻并聯(lián))但R1與R2是并聯(lián)的,因R1=R2,則I1=I2=I,Ir=I1+I2=2I。PrP1P2=Ir2rI12R1I22R2=411。,所以是正確的?!驹u析】單憑直覺就對電路的串并聯(lián)關系下結(jié)論,太草率了。還是要通過電流的分合,或電勢的高低變化來做電路

18、分析。例10 如圖914所示,已知電源電動勢=20V,內(nèi)阻r=1,當接入固定電阻R=4時,電路中標有“3V 4.5W”的燈泡L和內(nèi)阻r=0.5的小型直流電動機恰能正常工作,求(1)電路中的電流強度?(2)電動機的額定工作電壓?(3)電源的總功率?【錯解】由燈泡的額定電壓和額定功率可求得燈泡的電阻串聯(lián)電路中電路中的電流強度電動機額定工作電壓U=Ir=2.70.5=l.35(V)電源總功率P=I=2.720=54(W)【錯解原因】此電路是非純電阻電路,閉合電路歐姆定律=IR總不適用,所以電【分析解答】(1)串聯(lián)電路中燈L正常發(fā)光,電動機正常工作,所以電路中電流強度為燈L的額定電流。電路中電流強度I

19、1.5A。(2)電路中的電動機是非純電阻電路。根據(jù)能量守恒,電路中=UR+UL+Ur+UmUm=-UR-UL-Ur-I(R+RL+r)=20-1.5(241)=9.5(3)電源總功率P總=I=1.520=30(W)?!驹u析】要從能量轉(zhuǎn)化與守恒的高度來認識電路的作用。一個閉合電路中,電源將非靜電能轉(zhuǎn)化為電能,內(nèi)外電路又將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。=U內(nèi)+U外則是反映了這個過程中的能量守恒的關系。例11 電動機M和電燈L并聯(lián)之后接在直流電源上,電動機內(nèi)阻r=1,電燈燈絲電阻R=10,電源電動勢=12V,內(nèi)阻r=1Q,當電壓表讀數(shù)為10V時,求電動機對外輸出的機械功率。【錯解】流與其電阻成反比,【錯解

20、原因】上述錯解過程中有兩處致命的錯誤:一是將電動機視為純電阻處理了,電動機不屬于純電阻,而是將電能轉(zhuǎn)化為機械能,錯解中利用了并聯(lián)電路中支路電流與電阻成反比的結(jié)論是不恰當?shù)?,因為該結(jié)論只適用于純電阻電路,二是不明確電動機的輸入功率PM入與輸出功率PM出的區(qū)別,IM2r是電動機內(nèi)阻發(fā)熱功率。三者的關系是:PM入=PM出+IM2r?!痉治鼋獯稹扛鶕?jù)題意畫出電路圖,如圖915所示。由全電路歐姆定律= U+Ir得出干路電流由已知條件可知:流過燈泡的電流電動機的輸出功率的另一種求法:以全電路為研究對象,從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點出發(fā)P源=P路。本題中電路中消耗電能的有:內(nèi)電阻、燈泡和電動機,電動機消耗的電能又

21、可分為電動機輸出的機械能和電動機自身消耗的內(nèi)能。即I=I2r+IL2R+PM出+IM2r。PM出I-(I2r+IL2R+IM2r)=9(W)【評析】站在能量轉(zhuǎn)化與守恒的高度看電路各個部分的作用。就可以從全局的角度把握一道題的解題思路,就能比較清醒地分清公式規(guī)律的適用范圍和條件。例12 如圖916,外電路由一個可變電阻R和一個固定電阻R0串聯(lián)構(gòu)成,電源電動勢為,電源內(nèi)阻為r,問:R調(diào)到什么時候,R0上將得到最大功率?!惧e解】把可變電阻R看成電源內(nèi)阻的一部分,即電源內(nèi)阻r=r+R。利用電源輸出功率最大的條件是Rr得R0=Rr,即R=R0-r,所以把可變電阻調(diào)到R=R2-r時,電路中R0上得到最大功

22、率,其大小為【錯解】可變電阻R上得到的功率,決定于可變電阻的電流和電壓,也可以用電源輸出功率最大時的條件,內(nèi)外電阻相同時電源有最大輸出功率來計算。但是題目要求討論定值電阻R0上的輸出功率,則不能生搬硬套。定值電阻R0上的功率,決定于流過電阻R0的電流強,這與討論可變電阻R上的功率不同?!痉治鼋獯稹侩娏鹘?jīng)過電阻R0,電流能轉(zhuǎn)換成內(nèi)能,R0上功率決定于電流強度大小和電阻值,即P=I2R0,所以當電流強度最大時,R0上得到最大功率。由純電阻的閉合電路歐姆定律,有固定電阻R0上有最大輸出功率,其大小為【評析】在討論物理問題時選擇研究對象是重要的一環(huán)。研究對象選錯了,就要犯張冠李戴的錯誤。明明題目中要我

23、們計算定值電阻的功率,有人卻套用滑動變阻器的結(jié)論。所以認真審題找出研究對象,也是提高理解能力的具體操作步驟。例13 輸電線的電阻共計10,輸送的電功率是100kw,用400V的低壓送電,輸電線上發(fā)熱損失的功率是多少kw?改用10kV的高壓送電,發(fā)熱功率損失又是多少kw?【錯解】【錯解原因】錯解一是對歐姆定律使用不當,輸送電壓是加在輸電線電阻和負載上的,如果把它考慮成輸電線上的電壓求電流強度當然就錯了。錯解二注意到了負載的作用,所求出的損失功率P1是正確的,然而在高壓送電電路中,負載都是使用了變壓器而錯解二把它當作純電阻使P2解錯?!痉治鼋獯稹枯斔碗姽β?00kw,用400V低壓送電,輸電線上電

24、流輸電線上損失功率若用10kV高壓送電輸電線上電流輸電線上損失功率P2=I22r=1021=0.1(kw)【評析】一道很簡單的題目做錯了,有些人將錯解原因歸結(jié)為:粗心、看錯了題目。其實真正的原因是解題不規(guī)范。如果老老實實地畫出電路圖標出各個物理量,按圖索驥就可以避免所謂的“粗心”的錯誤。例14 把一個“10V 2.0W”的用電器A(純電阻)接到某一電動勢和內(nèi)阻都不變的電源上,用電器A實際消耗的功率是2.0W,換上另一個“ 10V 5.0W”的用電器B(純電阻)接到這一電源上,用電器B實際消耗的電功率有沒有可能反而小于2.0W?你如果認為不可能,試說明理由,如果認為可能,試求出用電器B實際消耗的

25、電功率小于2.0W的條件(設電阻不隨溫度改變)【錯解】將“ 10V 2.0W”的用電器與電源連接,用電器正常工作說明用電器兩端電壓為10V,現(xiàn)將“ 10V 5.0W”的用電器B與電源連接,用電器兩端電壓是10V,B也能正常工作,實際功率是5.0W,所以用電器的實際功率不會小于2.0W?!惧e解原因】把路端電壓與電源電動勢混為一談,認為路端電壓是恒定的,不隨外電路改變而改變?!痉治鼋獯稹吭酱?,U也越大,所以與不同,U不是恒定的。以當B連入時,用電器兩端的電壓將小于10V,它消耗的實際功率將小述條件時,B的實際功率小于2.0W?!驹u析】根據(jù)電源最大輸出功率的條件做出輸出功率與外電阻圖(PR圖如圖91

26、7所示)做定性分析,也可以得到同樣的結(jié)果。由題意可知RA接入電路時,若電源的輸出功率達到最大輸出功率,則RB接入電路時,電源的輸出功率肯定小于最大輸出功率2W。若電源的輸出功率沒有達到最大輸出功率,RB接入電路時,電源的輸出功率有可能小于RA接入電路時輸出功率2W。例15 有四個電源,電動勢均為8V,內(nèi)阻分別為1、2、4、8,今要對R=2的電阻供電,問選擇內(nèi)阻為多大的電源才能使R上獲得的功率最大?A、1 B、2C、4 D、 8【錯解】依“外電阻等于內(nèi)電阻(R=r)時,外電路上的電功率有最大值”可知,應選內(nèi)阻2的電源對R供電,故選B?!惧e解分析】上述錯解的根源在于濫用結(jié)論。事實上,確定的電源有最

27、大的輸出功率和確定的外電路上獲得最大功率的條件是不同的。“外電阻等于內(nèi)電阻(R=r)時,外電路上的電功率有最大值”只適用于電源確定而外電阻可選擇的此形,而本題實屬外電阻確定而電源可選的情況,兩者意義不同,不可混為一談?!痉治鼋獯稹縋是r的單調(diào)減函數(shù),所以就題設條件而言,r取1時P有最大值,應選A。【評析】物理學的任何規(guī)律結(jié)論的成立都是有條件的,都有其適用范圍。有的同學做題比較多,習慣于套用一些熟悉題目的解題路子。這種方法有它合理的一面,也有其造成危害的一面。關鍵是要掌握好“條件和范圍”。例16 圖918所示,為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗所需要的器材實物圖,器材規(guī)格如下:(1)待測電阻R

28、X(約100)(2)直流毫安表(量程010mA,內(nèi)阻50)(3)直流電壓表(量程03V,內(nèi)阻5k)(4)直流電源(輸出電壓4V,允許最大電流1A)(5)滑動變阻器(阻值范圍015,允許最大電流1A)(6)電鍵一個,導線若干條。根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求,在本題的實物圖上連線?!惧e解】錯解一:如圖919所示,此種連法錯在變阻器的右下接線柱和電源的負極之間少連了一條線,即使變阻器取最大值,通過電路的電流也超過了10mA,大于毫安表的量程。錯解二:如圖920所示有兩處不妥:電壓調(diào)節(jié)范圍小;電流過大。這種連法實際上與圖9-19的錯誤是一樣的。錯解三:如圖9-21所示,此種連法是用伏安法測量,電路與變阻器

29、由滑動觸頭并聯(lián),無論變阻器的阻值怎樣變化,流過毫安表的電流始終超過毫安表的量程,而且當滑動觸頭滑到最左端時,電源還有被短路的可能,故連接錯誤。錯解四:如圖922所示,可見這種連法實際上與圖9-21(變阻器取最大值時)的錯誤是一樣的。錯解五:如圖923所示,顯然可見,當電鍵閉合時電源被短路,這是不允許的,連接錯誤。錯解六:如圖9-24所示,電鍵閉合后電源被短路,滑到最右端時,電流超過毫安表的最大量程,故連接錯誤。錯解七:如圖925,無論電鍵是否閉合,電源、變阻器回路始終是接通的,電鍵的位置連接錯了。連接上的原因是:在高中學習伏安法測電阻時,接觸的多是將變阻器連接一個上接線柱和一個下接線柱,串連在

30、電路中分壓限流,因而在做此題時,采用了習慣連法,沒有對器材的規(guī)格要求進行計算、分析。(2)將毫安表內(nèi)接錯誤,錯誤的癥結(jié)是不了解系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因,也是沒有對器材的規(guī)格進行具體分析。(3)出現(xiàn)同時連接變阻器的兩個上接線柱;電表的“+”、“-”接反;不在接線柱上連線,而是在連線上連線等,說明學生缺乏實驗操作的規(guī)范化訓練,或缺乏親自動手做實驗?!痉治鼋獯稹坑梅卜y電阻,首先要判明電流表應該內(nèi)接還是外接,由題目所給器材規(guī)格來看,顯然不滿足RARx條件,而是滿足RvRx條件,所以應采用外接法。若圖926電路,當滑動觸頭P處于最左端,滑動變阻器為最大值時,由題設條件流過電流表的電流超過安培表的量程。因此

31、變阻器既應分壓又應分流。正確的連接圖為圖927所示。畫圖的關鍵是:毫安表需外接,變阻器接成分壓電路。實驗開始前將滑動變阻器的滑動觸頭滑至分壓為零的位置?!驹u析】在設計實驗過程時,要根據(jù)具體實驗條件,靈活應用實驗原理,改變實驗方法。善于從習題中或所學的物理定律的推論中得出實驗原理和方法。基本原則是不能是電表超過量程,測量誤差盡可能?。徊荒苁褂秒娖鞒^其額定功率,結(jié)構(gòu)上不能出現(xiàn)短路斷路現(xiàn)象。例17 如圖928所示電路的三根導線中有一根是斷的。電源電阻器R1R2及另外兩根導線都是好的。為了查出斷導線,某學生想先用萬用表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆分別連接在電阻器Rl的b端和R2的c端,并觀

32、察萬用表指針的示數(shù)。在下列選擋中,符合操作規(guī)程的是: A直流10V擋 B直流0.5A擋C直流2.5V擋 D歐姆擋【錯解】如果電路連接正常,電路中的電流測量的最大電壓為U1=IR1=2V??蛇xA、C。用歐姆擋可以直接測量回路中的電阻是否等于15或者等于10?!惧e解原因】選B的同學沒有考慮R1與R2之間的導線斷開的情況。選C的同學沒有考慮到無論哪根導線斷開,測得的電壓都等于6V,大于2.5V。如選D的同學沒有考慮到如果被測回路中有電源,歐姆表就可能被毀壞或讀數(shù)不準?!痉治鼋獯稹吭O萬用表各擋都理想,忽略電源的內(nèi)阻。選用不同功能檔時,應畫出電路圖,至少在頭腦中想清楚。用電壓擋測量時,由于電路斷開(無論是從ab間斷開,還是從R1與R2之間斷開)電路中無電流,黑表筆與電源負極等電勢。直流電壓擋測量的數(shù)值是電源電動勢=6V。所以A選項可行,C選項不行。用電流擋測量時,假設ab間導線完好,而R1與R2之間導線斷開,B選項。被測回路中有電源,歐姆表不能適用,排除D選項?!驹u析】本題考查學生的實驗能力。還考察學生的邏輯思維能力。邏輯思維的基礎是對電路結(jié)構(gòu)的理解。養(yǎng)成正確的電路分析的習慣,處處受益。

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