第3章 章末整合提升-2020-2021学年高中物理选修3-1【导学教程】同步辅导（鲁科版）课件PPT

第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 专题一　非纯电阻电路的功率分析与计算 在非纯电阻电路中，要注意区别电功和电热，并应用能量守恒定律解决问题。 (1)电热Q＝I2Rt。 (2)电功W＝UIt。 (3)对电动机来说，能量守恒公式为UIt＝E机＋I2Rt或UI＝P机＋I2R，其中E机、P机为电动机输出的机械能和机械功率。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 [例1]　某一用直流电动机提升重物的装置，如图3－1所示，重物质量m＝50 kg，电源的电压为U＝110 V，不计电源内阻及各处摩擦，闭合电键S，当电动机以v＝0.90 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5 A(g取10 m/s2)，由此可知电动机线圈的电阻R为多少？ 图3－1 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 [答案]　4.0 Ω [思路点拨]　电动机的输出功率和物体匀速上升过程中速度的关系为P出＝mgv，用此公式求解P出。 [解析]　电动机消耗的总能量一部分转化为重物的机械能，一部分转化为内能，故P电＝P机＋P热 其中P电＝UI，P机＝mgv，P热＝I2R 所以有IU＝mgv＋I2R 所以R＝eq \f(IU－mgv,I2)＝4.0 Ω。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 专题二　电阻的测量 测电阻的方法较多，下面是常考查的几种方法。 1．伏安法：原理是欧姆定律。用电流表与电压表测出电阻的电流和电压，根据R＝eq \f(U,I)即可求得电阻。 (1)电流表内、外接法的选择：测量大电阻选电流表内接法，测量结果偏大；测量小电阻选电流表外接法，测量结果偏小。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 图3－2 2．替代法：利用“替代法”测量电阻的电路图如图3－3所示。图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，Rx为待测电阻，A为电流表，利用该电路，经过如下步骤可以测得待测电阻Rx的阻值： 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 图3－3 (1)闭合S1和S3，断开S2，调节R1的阻值，使电流表读数等于某个数值I0； (2)闭合S1和S2，断开S3，保持R1不变，调节R2，使电流表读数等于I0，然后读出R2的值，则待测电阻Rx＝R2。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 3．半偏法：电路如图3－4所示。测电压表内阻时，用图甲；测电流表内阻时，用图乙。 图3－4 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 主要步骤： (1)将电阻箱调为0，移动滑动变阻器使电表满偏，不再移动其触头。 (2)调节电阻箱，使电表示数变为原来的一半，则电阻箱示数等于电表的内阻。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 [例2]　电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下： 待测电压表V(量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关2个，导线若干。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 (1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。 图3－5 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 (2)根据设计的电路，写出实验步骤：_________________________。 (3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV′，与电压表内阻的真实值RV相比，RV′____RV(填“＞”、“＝”或“＜”)，主要理由是_________________________。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 [解析]　(1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法。实验电路图如图所示。 第3章　恒定电流 物理·选修3-1（LK） 菜 单 [答案]　见解析 (2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻。 (3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R′V＞RV(其他合理说法也可以)。