2020春新教材高中物理 第11章 电路及其应用学科素养提升课件 新人教版必修第三册

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1、1学科素养提升学科素养提升2科学思维科学思维1等效电流的求解等效电流的求解电电荷荷的的运运动动可可以以等等效效为为电电流流，计计算算中中可可以以选选取取一一定定时时间间(一一般般选选一一个个周周期期)，此此时时间间内通内通过过截面的截面的电电荷量与此荷量与此时间时间的比的比值值即即为为等效等效电电流。流。1.所所谓谓等等效效是是指指不不同同的的物物理理过过程程(或或现现象象)在在某某种种意意义义上上有有相相同同效效果果。等等效效法法就就是是在在保保证证某某种种效效果果(特特性性和和关关系系)相相同同的的前前提提下下，将将实实际际的的、复复杂杂的的物物理理问问题题和和物物理理过过程程转转化化为为

2、等效的、等效的、简单简单的、易于研究的物理的、易于研究的物理问题问题和物理和物理过过程的方法。程的方法。34例例1一一根根横横截截面面积积为为S的的均均匀匀长长直直橡橡胶胶棒棒上上均均匀匀带带有有负负电电荷荷，每每米米电电荷荷量量为为q，当当此此棒棒沿沿轴轴线线方方向向做做速速度度为为v的的匀匀速速直直线线运运动动时时，由由于于棒棒运运动动而而形形成成的的等等效效电电流流大大小小为为()答案答案A56针针对对训训练练1(多多选)半半径径为为R的的橡橡胶胶圆圆环环均均匀匀带带正正电电，总总电电荷荷量量为为Q，现现使使圆圆环环绕绕垂垂直直环环所所在在平平面面且且通通过过圆圆心心的的轴轴以以角角速速

3、度度匀匀速速转转动动，则则由由环环产产生生的的等等效效电电流流判判断断正正确确的是的是()A.若若不不变变而使而使电电荷量荷量Q变为变为原来的原来的2倍，倍，则则等效等效电电流也将流也将变为变为原来的原来的2倍倍B.若若电电荷量荷量Q不不变变而使而使变为变为原来的原来的2倍，倍，则则等效等效电电流也将流也将变为变为原来的原来的2倍倍C.若使若使、Q不不变变，将橡胶，将橡胶环环拉伸，使拉伸，使环环半径增大，等效半径增大，等效电电流将流将变变大大D.若使若使、Q不不变变，将橡胶，将橡胶环环拉伸，使拉伸，使环环半径增大，等效半径增大，等效电电流将流将变变小小7答案答案AB8科学思维科学思维2电路的等

4、效化简电路的等效化简一、化简原则一、化简原则1.理想理想导线导线可任意可任意长长短。短。2.无无电电流支路可去掉。流支路可去掉。3.等等电势电势点可合并。点可合并。4.理理想想电电压压表表可可看看成成断断路路，理理想想电电流流表表可可看看成成短短路路，电电流流稳稳定定后后，电电容容器器可可看看成成断开。断开。9二、化简方法二、化简方法1.电流分支法电流分支法(1)将各将各节节点用字母点用字母标标上。上。(2)判定各支路元件的判定各支路元件的电电流方向。流方向。(3)按按电电流流向，自左向右流流向，自左向右(或自上向下或自上向下)将各元件、将各元件、节节点、分支逐一画出。点、分支逐一画出。(4)

5、将画出的等效将画出的等效图图加工整理。加工整理。102.等势点排列法等势点排列法(1)将各将各节节点用字母点用字母标标上。上。(2)判定各判定各节节点点电势电势的高低。的高低。(3)将将各各节节点点按按电电势势高高低低自自左左向向右右(或或自自上上向向下下)依依次次排排列列，再再将将各各节节点点之之间间的的支支路路画出。画出。(4)将画出的等效将画出的等效图图加工整理。加工整理。11例例2如如图图所示所示电电路，路，R1R24，R3R42，UAB6 V，求：，求：(1)电电流表流表A1和和A2的示数的示数(不不计电计电流表的内阻流表的内阻)；(2)R1与与R4两端的两端的电压电压之比。之比。1

6、2并联部分的电压并联部分的电压U并并IR并并21 V2 V。13通过通过R1、R2、R3三个电阻的电流分别为三个电阻的电流分别为由图可知，电流表由图可知，电流表A1的示数是通过的示数是通过R2与与R3的电流之和，则有的电流之和，则有IA1I2I30.5 A1.0 A1.5 A。电流表电流表A2的示数是通过的示数是通过R1与与R2的电流之和的电流之和则有则有IA2I1I20.5 A0.5 A1.0 A14(2)因为因为UABU并并U4，所以，所以R4两端电压为两端电压为U4UABU并并6 V2 V4 V，答案答案(1)1.5 A1.0 A(2)1215针对训练针对训练2分析如分析如图图所示的所示

7、的电电路路(电电流表内阻不流表内阻不计计)，下列，下列说说法正确的是法正确的是()A.四个四个电电阻阻为为并并联联关系关系B.四个四个电电阻阻为为串串联联关系关系C.A1的示数的示数为为通通过过R2和和R3的的电电流之和流之和D.A2的示数的示数为为通通过过R3和和R4的的电电流之和流之和16解解析析对对电电路路进进行行简简化化，简简化化后后的的电电路路如如图图所所示示，根根据据电电路路图图可可知知，电电阻阻R1、R2、R3为为并并联联关关系系，电电阻阻R1、R2、R3构构成成的的并并联联电电路路与与R4为为串串联联关关系系，选选项项A、B错错误误；根根据据电电路路图图可可知知，A1的的示示数

8、数为为通通过过R2和和R3的的电电流流之之和和，A2的的示示数数为为通通过过R1和和R2的电流之和，选项的电流之和，选项C正确，正确，D错误。错误。答案答案C17科学思维科学思维3电学黑箱原件的判断电学黑箱原件的判断1.“电学黑箱电学黑箱”的种类的种类一般有四种：一般有四种：(1)纯电纯电阻黑箱；阻黑箱；(2)纯电纯电源黑箱；源黑箱；(3)由由电电阻和阻和电电源源组组成的成的闭闭合合电电路黑箱；路黑箱；(4)含含电电容器、二极管的黑箱。容器、二极管的黑箱。182.常见元件的特性及测量现象常见元件的特性及测量现象元件元件特性特性不分极性，正向、反向不分极性，正向、反向电电阻大小相等阻大小相等单单

9、向向导电导电性，正向、反向性，正向、反向电电阻差阻差值值很大很大直流直流电电路中相当于断路，欧姆表路中相当于断路，欧姆表测测量量时时指指针针先偏先偏转转，又回到又回到“”刻度刻度提供提供电压电压，用，用电压电压表表测测量，如果在两量，如果在两测测量点量点间电压间电压最最大，大，说说明两点明两点间间有有电电源源193.用多用电表探测黑箱内的电学元件的基本思路用多用电表探测黑箱内的电学元件的基本思路根根据据以以上上思思路路判判断断出出黑黑箱箱内内有有哪哪些些电电学学元元件件后后，再再根根据据各各接接点点间间测测量量的的数数据据进进行行逻辑逻辑推理，最后确定出元件的位置和推理，最后确定出元件的位置和

10、连连接方式。接方式。20例例3现现有有一一个个电电学学黑黑箱箱，有有A、B、C、D四四个个接接线线柱柱，如如图图所所示示。若若用用多多用用电电表表的的电电压压挡挡和和电电阻阻挡挡分分别别做做三三次次测测量量，发发现现两两接接线线柱柱间间测测量量结结果果如如下下：UABUACUAD1.5 V；UBCUBDUCD0；RBC4，RBD3，RCD5。试试判断箱内判断箱内电电路的最路的最简结简结构构(电电阻无并阻无并联联的情况的情况)。思思路路点点拨拨判判断断黑黑箱箱内内元元件件的的连接接情情况况，要要根根据据外外部部电压、电阻阻的的测量量结果果来来作作出出判判定定，采采用用各各个个击破破的的方方式式来

11、来画画出出内内部部结构构，然然后后分分析析所所画画结构构图是是否否符符合合题意意，直直到到所所画画图符符合合题意意为止。止。21解解析析由由电电压压测测量量结结果果知知，B、C、D三三点点电电势势相相等等，A点点电电势势比比它它们们高高1.5 V，只只有有一一节节干干电电池池，接接线线柱柱A应应接接电电源源正正极极，在在B、C、D三三点点间间无无电电池池。由由电电阻阻测测量量结结果果可可知知，B、C、D三三个个接接线线柱柱之之间间均均有有电电阻阻，如如图图所所示示，由由测测量量结结果果可可知知，R1R24，R1R33，R2R35，解得，解得R11，R23，R32。答案箱内电路结构如图所示。答案箱内电路结构如图所示。22方法总结方法总结判断黑盒子判断黑盒子问题时要特要特别关注关注电压和和电阻的阻的测量情况。量情况。电压不不为零，零，说明内部有明内部有电源；源；电压为零，零，说明所明所测的两点的两点间被短路，也可能是被短路，也可能是这两点都在断开的两点都在断开的电路的路的负极一极一侧或正极一或正极一侧。电阻的阻的测量量值也能反映也能反映电路路电阻的阻的连接情况，可以判断黑接情况，可以判断黑盒子中是否有二极管。盒子中是否有二极管。23本节内容结束