新教材2020-2021学年粤教版高中物理必修第三册课件：第4章 闭合电路 章末综合提升

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．多用电表法(粗测) 选用多用电表的欧姆挡直接测量即可。
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2．伏安法
特点：大内偏大，小外偏小(内接法测量值偏大，测大电阻时应 用内接法测量)。
3．替代法 利用“替代法”测量电阻的电路图如图所示。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：
3 9＋1＋2
A＝0.25 A(与 R2 大小无关)。
(2)由 I′＝r＋R1E＋R3″，得 R3″＝7 Ω，电容器的带电量 Q＝CU ＝CI′R3″＝2.1×10－6C，则再断开开关 S，流过电流表的电量是 2.1×10－6 C。
[答案] (1)0.25 A (2)2.1×10－6 C
[一语通关] 电容器的带电量多少及电容器放电时放出的电量多少与含电容 器支路串联的电阻值大小无关。
【例 1】 在如图所示的电路中，R1、 R2、R3 和 R4 皆为定值电阻，R5 为可变电阻， 电源的电动势为 E，内阻为 r，设电流表 A1 的读数为 I1，电流表 A2 的读数为 I2，电压表 V1 的示数为 U1，电压表 V2 的读数为 U2，当 R5 的滑片向 a 端移动过程中，电流表 A1 的读数变 化量大小为 ΔI1，电流表 A2 的读数变化量大小 ΔI2，电压表 V1 的读数变 化量大小为 ΔU1，电压表 V2 的读数变化量大小为 ΔU2，则( )
A．I1 变大，ΔU1>ΔU2，ΔΔUI11不变 B．I1 变大，ΔU1<ΔU2，ΔΔUI11变小 C．I1 变小，I2 变小，ΔΔUI22变小 D．U1 变小，U2 变小，ΔΔUI22不变
D [当 R5 的滑片向图中 a 端移动时，R5 变小，外电路总电阻变 小，由闭合电路欧姆定律知，总电流 I1 变大，路端电压变小，U1 变 小。根据闭合电路欧姆定律知 U2＝E－I1(r＋R1＋R3)，I1 增大，则 U2 变小，因此 I2 变小；而 U1 变小、U2 变小、R1＋R3 的总电压增大， 则知 ΔU1<ΔU2。由闭合电路欧姆定律知：U1＝E－Ir，则ΔΔUI11＝r，不 变。故 A、B 错误；同理，ΔΔUI22等于电阻 R2 与电阻 R4 之和，可知ΔΔUI22 不变，故 C 错误，D 正确。]
(1)闭合开关 S，调节变阻器 M、N 的阻值，电流表的最小示数 为多少？
(2)闭合开关 S，调节变阻器 M、N 的阻值，当电流表示数为 0.3 A 时，再断开开关 S，则流过电流表的电量为多少？
[解析] (1)闭合开关 S，调节变阻器 N 的阻值为最大时，电流表
的示数最小。根据闭合电路欧姆定律得电流的最小值 I＝R3＋ER1＋r＝
(4)通过电容器的电压和平行板间距离可以求出两板间的电场强 度，再分析电场中带电粒子的运动。
【例 2】 如图所示的电路中，电源电动势 E＝3 V，内阻 r＝2 Ω， 定值电阻 R1＝1 Ω，变阻器 M 的最大电阻 R2＝5 Ω，变阻器 N 的最 大电阻 R3＝9 Ω，电容器的电容 C＝1 μF。
(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。
4．安安法 若电流表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表以及定值电 阻来使用。 (1)如图甲所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已 知 A1 的内阻 R1，则可测得 A2 的内阻 R2＝I1IR2 1。
第四章 闭合电路
章末综合提升
巩固 层知 识整 合
提升 层能 力强 化
闭合电路的动态问题分析
1.特点 电路中局部的变化会引起整个电路电阻、电流、电压、电功率 的变化，牵一“发”而动全局。 2．基本方法 (1)分析电路，弄清电路的串、并联关系，各电表所测的对象， 明确变阻器阻值的变化情况。
(2)先整体，后局部，注意内外电路的联系。首先判断外电阻 R 的变化情况，再根据闭合电路欧姆定律 I＝R＋E r判断干路电流的变 化，进而明确路端电压的变化情况。
(3)分清变和不变的量及它们之间的关系，先研究不变的量，再 研究变化的量的变化情况。
3．分析步骤 (1)确定电路的外电阻 R 外如何变化。 (2)根据闭合电路欧姆定律 I＝R外总E＋r确定电路的总电流如何变化。 (3)由 U 外＝E－Ir，确定电源的外电压(路端电压)如何变化。 (4)由部分电路欧姆定律，确定干路上某定值电阻两端的电压如何 变化。 (5)确定支路电压及通过各支路的电流如何变化。
[一语通关] 解答本题的关键是清楚ΔΔUI11、ΔΔUI12、ΔΔUI22的物理含义： ＝r＋R1＋R3，而ΔΔUI22＝R2＋R4。
＝r，
含有电容器的直流电路的分析与计算
1.电容器在直流电路中的特点 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穷大 (在电容器理想、不漏电的情况下)的元件，有电容器的电路可看作是 断路，简化电路时可去掉它。简化后若要求电容器所带的电荷量时， 可在相应的位置补上。
2．静态分析与动态分析 (1)静态分析：稳定状态下，电容器在直流电路中起阻断电流的 作用，电容器两极间存在电势差，电容器容纳一定的电荷量，并满 足 Q＝CU。 (2)动态分析：当直流电路中的电流和电势分布发生变化影响到 电容器支路两端时，电容器带的电荷量将随之改变(在耐压范围内)， 即电容器发生充、放电现象，并满足 ΔQ＝CΔU。
3．含有电容器电路的解题步骤 在直流电路中，电容器相当于电阻为无穷大的电路元件，此电 路是断路。解题步骤如下： (1)先将含电容器的支路去掉(包括与它串联在同一支路上的电 阻)，计算各部分的电流、电压值。 (2)电容器两极板的电压等于它所在支路两端点间的电压。 (3)利用 Q＝CU、ΔQ＝CΔU 可以求出电容器所带的电荷量或电 荷量的变化量。