必修3物理新教材鲁科版第3章复习pptx_14

总复习课件 第3章 恒定电流  一、　电路的基本概念和规律 3.串、并联电路的特点4.电功和电热、电功率和热功率的区别5.电流表内接法与电流表外接法的比较6.电表的改装续表二、　实验:测定金属的电阻率1.游标卡尺(1)游标卡尺的构造如图所示,游标卡尺的左测量爪固定在主尺上并与主尺垂直,右测量爪与左测量爪平行,固定在游标尺上,可以随同游标尺一起沿主尺移动.(2)游标卡尺的测量原理主尺上的最小分度与游标尺上的最小分度不一样长,有一个差值,差值不同,尺的精确度就不同.常用游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,主尺上的每一小等分刻度都是1 mm,而游标尺上的每一小等分刻度比1 mm要小一些.(3)游标卡尺的读数方法2.螺旋测微器(1)构造:如图所示是常用的螺旋测微器,它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上,旋钮D、微调旋钮D'和可动刻度E是与测微螺杆F连在一起的,通过精密螺纹套在B上.(2)测量原理:精密螺纹的螺距是0.5 mm,即每旋转一周,F前进或后退0.5 mm,把这一周分成50等份,每一等份对应固定刻度上的0.01 mm,即可动刻度每转过一等份,F前进或后退0.01 mm.因此,从可动刻度旋转了多少等份就知道长度变化了多少个0.01 mm.用它测量长度,可以精确到0.01 mm,还可以估读到0.001 mm(即毫米的千分位),因此螺旋测微器又称为千分尺.它是把前后方向的微小变化和圆周上的旋转变化对应起来,放大了这种变化.(3)读数方法:先从固定刻度B上读出半毫米整数倍的部分,不足半毫米的部分由可动刻度读出,即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线的轴向线重合,从而读出可动刻度示数(注意估读).即测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度(注意单位为mm).如图所示,固定刻度示数为2.0 mm,不足半毫米的部分从可动刻度上读的示数为15.5×0.01 mm,最后的读数为2.0 mm+15.5×0.01 mm=2.155 mm.3.测定金属的电阻率 ⑤为了减小实验误差,测量金属丝的电阻时,一般电流I、电压U测量多次,求出对应的电阻后取电阻的平均值,不能对U、I取平均.实验中也可以利用U-I图线求电阻.⑥闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑动触头处在接入电路的电阻最大的位置.(3)测定金属电阻率的误差分析①金属丝的横截面积是利用直径计算而得的,直径的测量是产生误差的主要来源之一.②采用伏安法测量金属丝的电阻必然带来系统误差.③金属丝长度的测量、电流表和电压表的读数等都会带来偶然误差.④由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差.4.电流表、电压表的使用学生实验中用的直流电流表的量程通常为0~0.6 A、0~3 A,内阻一般在1 Ω以下(毫安表的内阻一般在几欧~几十欧).直流电压表的量程为0~3 V、0~15 V,两个量程的内阻分别约为3 kΩ和15 kΩ.   (2)滑动变阻器的选择①选用滑动变阻器时,先要确保电路中电流不超过变阻器允许通过的最大电流,若用“限流式”一般选总阻值适当大一点的,但不是越大越好.因阻值太大时,在实验中,可能只用到其阻值较小的一部分,滑动触头只能在很短的距离内移动,使用起来很不方便.一般是选总阻值与用电器的阻值比较接近的变阻器.作限流用时,把滑动变阻器串联在被限电流的电路中,可以接同一端的两个接线柱A、C或B、D,也可以接对角线上的两接线柱A、D或B、C,开始时,应使变阻器接入电路的电阻最大起保护电路的作用.②若用“分压式”,应选择总阻值适当小一些的滑动变阻器,这样可使分出的电压大致上随滑动触头移动的距离成正比例改变,调节起来比较方便.作分压用时,滑动变阻器应接三个接线柱A、B、C或A、B、D, 如图所示,先把电阻丝与开关串联,接到电源两极上,再在电阻丝的一端与滑动触头之间接上用电器,为了保护用电器不致烧坏,应使滑动触头P滑至最左再闭合开关接通电路.(4)实物连线方法:先定原理图,后连实物线;由正连到负,先串后再并;电压表后接,连线不交叠;正负要分清,量程莫接错;对照原理图,检查要细致.(3)电压表、电流表的选择电压表量程的选择主要看电源或被测用电器的额定电压;电流表量程的选择通常看被测用电器的额定电流或依据电路中可能的最大电流.另外,为了保证测量精确度,指针偏角应越接近满刻度越好,一般也应不小于满偏的1/3.例1.　来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800 kV的直线加速器加速,形成电流为1 mA的细柱形质子流.已知质子电荷量e=1.60×10-19C,这束质子流每秒打到靶上的质子数为 　　　　个.假定分布在质子源和靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1和n2,则n1:n2=　　　　. 典例透析 方法提炼分析求解本题的关键是建立微观物理模型.经加速器加速的质子流在距质子源L和4L的两处,可以各取一段极短的相等长度d,可认为在长为d的区间内的质子流速度均相同,分别为v1和v2,然后再根据相关规律得出结果. 特别提醒1.在非纯电阻电路中,欧姆定律不再适用,不能用欧姆定律求电流,应用P=UI求电流.2.在非纯电阻电路中,电功大于电热,即W>Q,这时电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算,两式不能通用.3.由能量守恒定律得W=Q+E,E为其他形式的能.对电动机来说,输入的功率P入=UI,发热的功率P热=I2r,输出的功率即机械功率P机=P入-P热=UI-I2r. 答案 (1)0.6 W　(2)6 J　(3)5 Ω(1)当S1和S2均断开时，改装成的是________表，最大量程是________。(2)当S1和S2均闭合时，改装成的是________表，最大量程是________。 解析：(1)由题中电路图可知，当S1和S2均断开时，G与R1串联，改装所成的表是电压表，量程为U＝Ig(Rg＋R1)＝0.001×(100＋900) V＝1 V。(2)由题中电路图可知，当S1和S2均闭合时，G与R2并联，改装所成的表是电流表，量程为： 答案：(1)电压　1 V　(2)电流　1 A例4.如图所示的电路中，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω。(1)求电路中的总电阻。(2)当加在电路两端的电压U＝42 V时，通过每个电阻的电流是多少？解析：(1)R3、R4并联后电阻为R34，则R1、R2和R34串联，总电阻R＝R1＋R2＋R34＝14 Ω。(2)根据欧姆定律 由于R1、R2串联在干路上，故通过R1、R2的电流都是3 A。设通过R3、R4的电流分别为I3、I4，根据并联电路的特点有I3＋I4＝3 A， 解得I3＝1 A，I4＝2 A。答案：(1)14 Ω　(2)通过R1、R2、R3、R4的电流分别为3 A、3A、1 A、2 A例5.在电学实验中，常常需要测量电学元件的电阻值，如：小灯泡、金属丝、电流表内阻、电压表内阻、待测电阻等。利用伏安法测量某电阻的阻值，有如下实验器材：①待测电阻，阻值约为100 Ω②电流表(量程0～0.3 A，内阻约0.125 Ω)③电压表(量程0～15 V，内阻约5 kΩ)④电源15 V⑤滑动变阻器(阻值0～10 Ω，允许最大电流2 A)⑥开关一个，导线若干条请根据器材的规格和实验要求尽量减小误差，用铅笔画出实验电路图，再连接线路图。[解析]　因滑动变阻器最大电阻只有10 Ω，采用限流接法时不能起到有效的保护作用，故应采用分压接法。待测电阻约为100 Ω， ，故应采用电流表内接法，故原理图如图所示。根据原理图画出对应的实物图如图所示[答案]　见解析[课 堂 训 练] 1．[多选]如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是(　　)A．甲表是电流表，R增大时量程增大B．甲表是电流表，R增大时量程减小C．乙表是电压表，R增大时量程减小D．乙表是电压表，R增大时量程增大解析：选BD　电压表电阻分压，串联；电流表电阻分流，并联；所以甲表为电流表，乙表为电压表，并联电路电阻大时分流少，所以R增大时量程减小，A错误，B正确；串联电路电阻大时分压多，所以R增大时量程增大，C错误，D正确。2.如图所示，R2＝R4，理想电压表V1的示数为70 V，理想电压表V2的示数为50 V，则A、B间的电压为(　　)解析：选B　理想电压表所在支路不通，则题图所示电路是四个电阻串联，电压表V1测量的是R1和R2两端的电压之和，电压表V2测量的是R2和R3两端的电压之和。因为R2＝R4，所以电压表V2相当于测的是R3和R4两端的电压之和，即A、B间的电压为电压表V1的示数与电压表V2的示数之和，则A、B间的电压为50 V＋70 V＝120 V，选项B正确。A．140 V　　 B．120 VC．100 V D．无法计算解析：设电炉的电阻为R，由P＝ 得 R＝ ＝24.2 Ω当电压为U′＝200 V时，电炉的实际功率为 在220 V的电压下，该电炉一个月消耗的电能为W＝Pt＝2×2×30 kW·h＝120 kW·h。答案：24.2 Ω，1 653 W,120度3.一只规格为“220 V　2 000 W”的电炉，它正常工作时的电阻是多少？若电网电压为200 V，则电炉工作时的实际功率是多少？在220 V电压下，如果平均每天使用电炉2 h，求此电炉一个月(按30天计算)要消耗多少度电？解析：当电压U1＝10 V时电动机不转动，这时电流为I1＝2 A，根据欧姆定律，有： ＝5 Ω，当电压为U2＝36 V时能带动负载正常运转，这时电流为：I2＝1 A，这时电动机的机械功率是：P＝U2I2－I22R＝36×1 W－12×5 W＝31 W。答案：314．某一电动机，当电压U1＝10 V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1＝2 A。当电压为U2＝36 V时能带动负载正常运转，这时电流为I2＝1 A。则这时电动机的机械功率是________W。5.小张同学打算测量某种由合金材料制成的金属丝的电阻率ρ.待测金属丝的横截面为圆形．实验器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(内阻约几千欧)、电流表(内阻约几欧)、滑动变阻器、电源、电键、待测金属丝及导线若干．(1)用毫米刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图1和图2所示．由图可知其长度L＝________cm，直径为D＝________mm；(2)该同学计划要用图象法求出电阻的阻值，要求电压从0开始变化．请将图3所示实物电路图中所缺部分补全；(3)图4是实验中测得的6组电流I、电压U的值描的点，由图求出的电阻值R＝________Ω(保留3位有效数字)；(4)请写出待测金属丝的电阻率ρ的表达式________(用测得的物理量的符号表示)．【解析】：(1)金属丝长度测量值为59.40 cm；螺旋测微器的读数为43.4×0.01 mm ＝0.434 mm，即金属丝直径测量值为0.434 mm.(2)要求电压从0开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法．金属丝电阻较小，安培表用外接．(4)由电阻定律可知， 解两式得： (3)描点连线（画直线）求斜率可得R＝5.80 Ω.答案：(1)59.40　0.434(0.433～0.435均对)(2)图见解析　(3)5.80　(4)ρ＝谢谢大家！