2020高考物理一轮能力提升 7-8单元知识整合考点+重点+方法

2020高考物理一轮能力提升 7-8单元知识整合考点+重点+方法

第八课时 单元知识整合 ‎ 本章知识结构 要点回顾 ‎1．电荷的 形成电流，电流是 量但有方向，规定 定向移动的方向为电流的方向。电流的定义式：I＝ ；决定式：I＝ 。微观表达式：I＝ (注意各量含义)。‎ ‎2．电阻的定义式R＝ ；电阻R与U、I无关，根据电阻定律电阻又可表示为(决定式)R＝ ，导体的电阻是由自身因素(L、S、ρ)决定的。‎ ‎3．欧姆定律：导体中的电流I跟导体两端电压U成比，跟导体的电阻R成 比，表达式为I＝U／R。‎ ‎4．闭合电路的欧姆定律：‎ ‎，表达式为I＝ ，或U＝ ＝ 。‎ ‎5．闭合电路的外电阻R增大时，根据I=E/(R+r)知I 。 根据U＝E—Ir知U 。(E、r视为恒量)；当R＝∞(即断路)时，I＝0，U＝ 。当R减小时，I ，U ；当R＝0(即短路)时，I短＝ 。U＝0。‎ ‎6．电功和电热：电流流过导体时做功w＝ ，产生的热量Q＝ (焦耳定律)。对纯电阻电路，电流做功将电能全部转化为内能，故W＝Q，即W＝ ＝ ＝ ；对非纯电阻电路，电流做功将电能转化为其他形式的能和内能，故W>Q。‎ ‎7．电源的总功率P总＝ ；电源的输出功率P出＝ ，电源内部损耗的功率P内＝ ，根据能量守恒定律可得：P总＝P出+P内。对纯电阻电路，若外电阻为R，则P出＝ ＝ ，当R＝r时，电源的输出功率最大，且最大值P出＝ 。‎ ‎8．伏安法测电阻：当 时，宜采用电流表内接法，由于 ，使测量值偏大；当 时，宜采用电流表外接法，由于 ，使测量值偏小。‎ ‎9．将电流表改装成电压表时，需串联一定值电阻R，若电流表的三个参数为Ig、Rg、Ug，要改装的电压表量程为U，则R＝ ；若将扩大量程为I，则需并联一定值电阻R＝ 。‎ 方法盘点 ‎1．等效电路法：当电路串、并联关系不清时，要进行电路等效转化，如理想电压表及电容器在电路中可视为断路、理想安培表和无阻值连接的导线可视为短路。将电源和部分外电阻(定值)等效为新电源，从而便于分析功率、测量(E、r)误差等。电阻测量的“替代法”也是一种等效思想。通过等效，可排除干扰、化繁为简。‎ ‎2．程序法：在涉及动态电路的分析时，其基本思路是“部分一整体一部分”(适用于闭合电路中只有一个电阻变化)。‎ ‎3．极限法、特殊值法：当电路中电阻变化时，可取一些有代表性的数值，或取极限值来进行计算，并进一步推知整个动态过程电学量(如U、I等)的变化情况。‎ ‎4．假设法：若电路发生故障，寻找故障发生在何处时，可将整个电路划分成若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用电路知识进行排除。‎ ‎5．图象法：电阻的U—I图象、电源的U—I图象都可反映电阻和电源的性质。‎ ‎6．能量守恒思想：从能量角度看，电路是将其他形式的能(如化学能)通过电源转化为电能，然后再通过电功转化为其他形式的能(如内能、机械能等)的“桥梁”，整个过程能最的总量守恒。‎ ‎7．数学极值问题：不等式的极值、二次三项式的极值等常用来分析变值电阻的功率问题。‎ ‎8．电路的分析、计算与设计：电路的分析、计算、电路的没计 (实验)是电路知识和各种方法、规律、技巧的有机结合，有利于培养同学们的综合分析能力和知识迁移能力。‎ 重点突破 知识点一电阻的串并联及功率计算 电路中电阻的串并联、电路的分析与计算是本章的基础内容，它是实验设计、动态电路分析、含容电路分析、故障电路分析等的基础，所以要引起重视．‎ ‎【例1】两个定值电阻，把它们串联起来，等效电阻是4 Ω ‎，把它们并联起来，等效电阻是lΩ．‎ ‎(1)这两个电阻的阻值各为多大?‎ ‎(2)如果把两个电阻串联后接入一个电动势为E、内电阻为r的电源两极间，两电阻消耗的总功率等于P1；如果把两个电阻并联起来，接入同一个电源的两极间，两电阻消耗的总功率等于P2，若要求P1＝9 W，且P2≥P1，求满足这一要求的E和r的范围．‎ 解不等式组在物理学中应用虽不是太多，但它对应的物理过程分析、可能出现的物理现象的结论起关键作用。‎ 知识点二全电路中的各种功率 功率分配是电路中能的转化与守恒的具体运用，解题时应理清它们之间的关系。‎ ‎【例2】如图所示中，发电机的内阻r＝0.1Ω，负载电阻R＝22Ω，导线电阻rL＝0．1Ω，电路中的电流I＝10 A．求：‎ ‎(1)负载两端的电压UR．‎ ‎(2)外电路上的电压U0．‎ ‎(3)发电机的电动势．‎ ‎(4)整个外电路上消耗的功率P外．‎ ‎(5)负载上消耗的功率．‎ ‎(6)导线上消耗的功率．‎ ‎(?)发电机内部消耗的功率．‎ ‎(8)发电机的功率．‎ 从本题可以看出，在闭合电路中涉及到的功率比较多，但只要理清它们间的关系，搞清楚能量流向，问题还是比较好解决的。‎ 知识点三基本实验原理 在恒定电流一章中，实验是一项重点内容，解决各种实验题，基本实验是解决问题的基础，所以理解实验原理是关键。‎ ‎【例3】（07江苏卷）某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表的量程为0.6Ａ，内阻约0.1Ω；电压表的量程为3Ｖ，内阻约6 kΩ； 为小量程电流表；电源电动势约3Ｖ，内阻较小，下列电路中正确的是 ( )‎ 导示:测量一段金属丝的电阻，阻值较小，所以用伏安法测量时，应用电流表的外接法，A正确。测电源电动势与内电阻，原理是闭合电路欧姆定律，电源内阻与电流表内阻相差不太大，所以用电流表的外接法，B正确。测定小灯泡的伏安特性曲线，电压必需从零开始调节，滑动变阻器就连成分压式，C错。用半偏法测小量程电流表内电阻，电阻箱应与小量程电流表并联，D错。故选AB。‎ 本题中涉及到了本单元的四个实验，从这里我们可以看出，学好物理的关键在于能真正理解一些最基础的内容，而不在于做多少题目。‎ 知识点四回路中电势高低的计算 在计算电路中各点的电势时，应事先假定某点电势为零电势，然后再求这些点与事先设定的零电势点之间的电压。这种问题的本质就是对电路的分析与计算，闭合电路欧姆定律、串并联的电阻、电流、电压关系理清楚了有益于解题。解题时应注意：无电流的电阻两端电热相等。‎ ‎【例4】如图所示电路中R1＝4Ω、R1＝2.5Ω、R3＝2Ω、R4＝5Ω；电源电动势E＝9 V，内阻r＝0.5Ω．F点接地．‎ ‎(1)S断开时，A、B、C、D各点电势多大?‎ ‎(2)S闭合时，A、B、C、D各点电势多大?‎ 成功体验 ‎1．（07江苏大市）在如图甲所示的电路中，电源电动势为3．0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示．当开关闭合后（ ）‎ A．L1电流为L2的2倍 B．L1的电阻为7．5Ω C．L1消耗的电功率为0．75W D．L2消耗的电功率为0．375W ‎2．（07江苏大市）如图所示，两只相同的白炽灯D1、D2串联后接在电压恒定的电路中。若D1的灯丝断了，经过搭丝后（搭丝后灯泡电阻减小）然后与D2‎ 串联，重新接入原来的电路。假设在此过程中。灯丝电阻随温度变化的因素可忽略不计，且每只灯泡两端的电压均未超过其额定电压，则此时每只灯泡所消耗的功率与原来各自的功率相比，有（ ）‎ A．D1的功率变大 B．D1的功率变小 C．D2的功率变大 D．D2的功率变小 ‎3．（07江苏大市）现在以下实验器材：电源，电键，导线，滑动变阻器，电流表，电压表（待测元件另给），利用所给器材能完成的物理实验是（ ）‎ A．测定电源电动势和电阻 B．测金属丝的电阻率 C．探究电源的输出功率与外电阻R的关系 D．描绘小灯泡的伏安特性曲线 ‎4．（07江苏大市）电阻R与两个完全相同的晶体二极管D1和D2连接成如图所示的电路，a、b端的电势差Uab=10V时，流经a点的电流为‎0.01A；当Uab=－0.2V时，流经a点的电流仍为‎0.01A，则电阻R的阻值为（ ）‎ A．1020Ω B．1000Ω C．980Ω D．20Ω 参考答案 ‎1．C ‎2．BC ‎3．ACD ‎4．C