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章末核心素养提升
　　　　
一、电路的动态变化问题分析（思路方法）
1.电路的动态变化的特点
电路中局部的变化会引起整个电路电流、电压、电功率的变化，“牵一发而动全局”。
2.电路的动态变化问题的分析思路
对于闭合电路的动态分析问题，一般解题思路是“先局部后整体再局部”。具体可归纳为：
例1 （多选）（2024·陕西渭南高二校考）在如图所示的电路图中，当滑动变阻器的滑片移动时，发现电流表A的示数变大，则下列判断正确的是（　　）
A.电压表的示数减小
B.滑动变阻器的滑片一定是由a向b滑动
C.电源的内阻消耗的功率变大
D.整个电路消耗的功率变小
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
二、闭合电路中的图像问题
直流电路中常见的图像有
类型 表达式 图像 物理意义
I－R图像 I＝ 纵轴截距为短路电流，I随R增大而减小
U－R图像 U＝＝ U随R的增大而增大，但为非线性关系
U－I U＝E－Ir 纵轴截距为E，横轴截距为I短，斜率的绝对值等于r
P出－R图像 P出＝R 当R＝r时，电源的输出功率最大，Pmax＝＝；当R>r时，电源的输出功率随R的增大而减小；当RP出－I 图像 P出＝ EI－I2r 当I＝＝时，输出功率的最大值为；当I<时，电源的输出功率随I的增大而增大；当I>时，电源的输出功率随I的增大而减小
η－R图像 η＝＝ 电源的效率随外电路电阻的增大而增大
－R图像 ＝·R＋ 图像的斜率表示，纵轴截距为，横轴截距为－r
－图像 ＝·＋ 图像的斜率为，纵轴截距为，横轴截距为－
例2 如图所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：
（1）电源的输出功率P出；
（2）电源内部损耗的电功率P内；
（3）电源的效率η。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
三、用多用电表判断电路故障
1.用多用电表的电压挡检测：把多用电表与被检测部分并联，如果多用电表读数为零，说明多用电表内无电流通过，可能在并联部分之外有断路，或者并联部分有短路。如果多用电表有示数，说明多用电表内有电流通过，可能在并联部分之外无断路或并联部分之内无短路。
2.用多用电表的欧姆挡检测：在确保外部电源断开的情况下，用电阻“×1”挡（注意先调零）测电阻，如果阻值为“∞”，表明电路断路，如果阻值为零，表明电路短路。
3.用多用电表的电流挡检测：把多用电表与被检测的部分并联，如果多用电表有示数，其他部分开始工作，则此时与多用电表并联的部分断路。
注意：进行电路故障分析时，要以电路动态分析为基础，画出等效电路图，将题目中设置的可能故障代入等效电路，根据各物理量之间存在的相互依赖、相互制约的关系，判断其他物理量发生的变化与题目是否吻合。
例3 （2024·福建福州高二开学考试）在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V、0.3 A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。
（1）用多用电表的直流电压挡检查故障。测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是　　　　。
A.A灯丝断开 B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开 D.B灯被短路
（2）接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过欧姆调零。
①测试前，一定要将电路中的开关S　　　　；
②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为　　　　Ω，此时测量的是　　　　间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为　　　　Ω，它不等于测量值，原因是：________________________________________________
_____________________________________________________________________。
训练 某兴趣小组用多用电表来排查电路故障，某同学连接的实验电路如图所示（每个干电池的铭牌都为1.5 V、0.5 Ω）。开关闭合后，A、B（2.5 V　1 W）灯泡都不亮，该小组用下列两种方法检查电路故障。
（1）先应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于　　　　挡。
A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V
（2）该小组成员测试结果如下表所示，在测量a、b间电压时，红表笔应接触　　　　（选填“a”或“b”），根据测试结果，可以判断故障是　　　　。
测试点 电压表
a、b 有示数
c、b 有示数
c、d 无示数
d、f 有示数
A.灯A短路 B.灯B短路
C.c、d段断路 D.d、f段断路
（3）再选择多用电表的欧姆挡进行测量，测试前，应将开关S　　　（选填“断开”或“闭合”）。测量结果如表所示，那么进一步检查的故障是____________________________________________________________________。
测点 欧姆表针偏转情况
c、d
e、d
e、f
A.灯A断路 B.灯B断路
C.灯A、B均断路 D.d、e段断路
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例1 AD　[根据题意可知，电流表A的示数变大，则R3两端电压变大，即路端电压变大，由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir可知，总电流减小，由总电流等于各支路电流之和可知，流过R2所在支路的电流减小，则R2两端的电压减小，即电压表的示数减小，由总电流减小可知，总电阻增大，则滑动变阻器电阻增大，即滑动变阻器的滑片一定是由b向a滑动，故B错误，A正确；由公式P＝I2r可知，总电流减小，则电源的内阻消耗的功率变小，故C错误；由公式P＝EI可知，总电流减小，整个电路消耗的功率变小，故D正确。]
例2 (1)4 W　(2)2 W　(3)66.7%
解析　(1)从图像的交点可读出，路端电压U＝2 V，电路电流I＝2 A
则电源的输出功率为P出＝UI＝2×2 W＝4 W。
(2)从图线A可读出，电源的电动势E＝3 V，内阻r＝＝ Ω＝0.5 Ω
电源内部损耗的电功率
P内＝I2r＝22×0.5 W＝2 W。
(3)电源的总功率为P总＝IE＝2×3 W＝6 W
故电源的效率为η＝×100%＝×100%＝66.7%。
例3 (1)A　(2)①断开　②6　e、f　12.7　欧姆表测得的电阻是灯泡未通电工作时的电阻，温度较低，电阻率偏小，阻值偏小。
解析　(1)电源为四节干电池，电动势约为E＝1.5×4 V＝6 V，因c、d间电压为5.8 V，接近电源电动势，而e、f间电压为零，故应为A灯丝断开，B灯丝没有断开，但无法进一步判断B灯是否短路，故A正确，B、D错误；d、e间连线断开，则c、d间电压无法接近电源电压，故D错误。
(2)①用欧姆表测电路中电阻的阻值时，一定要将电路断开测量，故开关S断开；②测电阻时用欧姆表的“×1”挡，由乙图读数知电阻阻值为R＝6×1 Ω＝6 Ω； 因c、d间断路，c、d间电阻非常大，所以所测电阻应为灯泡B的阻值，即测量的为e、f间的电阻；由R＝＝ Ω≈12.7 Ω，该阻值与欧姆表测得的阻值相差较大，是因为欧姆表测得的电阻是灯泡未通电工作时的电阻，温度较低，电阻率偏小，阻值偏小。
训练 (1)B　(2)a　D　(3)断开　D
解析　(1)图中电源有四节干电池，电源电动势约为6 V，故选择10 V的量程比较合适，故选B。
(2)当使用电压表分析电路故障时，红表笔应接电源正极，故接a端；如果电压表有示数说明电压表两侧与电源相连的电路是完好的，因此a、b有示数说明a、电源、b之间的电路是完好的。同理说明cab之间的电路是完好的，dcabf之间的电路是完好的，结合测试结果知d、f段断路，故选D。
(3)在进行操作之前，应首先断开电路，欧姆表内部有电源。用多用电表的电阻挡进行测量时，由题中表格可知，cd和ef之间电阻很小，说明电灯没有断路，e、d电路不通，故障在此，故选D。(共23张PPT)
章末核心素养提升
第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电
目 录
CONTENTS
知识网络构建
01
核心素养提升
02
知识网络构建
1
核心素养提升
2
1.电路的动态变化的特点
电路中局部的变化会引起整个电路电流、电压、电功率的变化，“牵一发而动全局”。
2.电路的动态变化问题的分析思路
对于闭合电路的动态分析问题，一般解题思路是“先局部后整体再局部”。具体可归纳为：
AD
例1 (多选)(2024·陕西渭南高二校考)在如图所示的电路图中，当滑动变阻器的滑片移动时，发现电流表A的示数变大，则下列判断正确的是(　　)
A.电压表的示数减小
B.滑动变阻器的滑片一定是由a向b滑动
C.电源的内阻消耗的功率变大
D.整个电路消耗的功率变小
解析　根据题意可知，电流表A的示数变大，则R3两端
电压变大，即路端电压变大，由闭合电路欧姆定律U＝
E－Ir可知，总电流减小，由总电流等于各支路电流之和
可知，流过R2所在支路的电流减小，则R2两端的电压减
小，即电压表的示数减小，由总电流减小可知，总电阻
增大，则滑动变阻器电阻增大，即滑动变阻器的滑片一定是由b向a滑动，故B错误，A正确；由公式P＝I2r可知，总电流减小，则电源的内阻消耗的功率变小，故C错误；由公式P＝EI可知，总电流减小，整个电路消耗的功率变小，故D正确。
二、闭合电路中的图像问题
直流电路中常见的图像有
例2 如图所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：
(1)电源的输出功率P出；
(2)电源内部损耗的电功率P内；
(3)电源的效率η。
解析　(1)从图像的交点可读出，路端电压U＝2 V，电路电流I＝2 A
则电源的输出功率为P出＝UI＝2×2 W＝4 W。
电源内部损耗的电功率P内＝I2r＝22×0.5 W＝2 W。
(3)电源的总功率为P总＝IE＝2×3 W＝6 W
故电源的效率为
答案　(1)4 W　(2)2 W　(3)66.7%
三、用多用电表判断电路故障
1.用多用电表的电压挡检测：把多用电表与被检测部分并联，如果多用电表读数为零，说明多用电表内无电流通过，可能在并联部分之外有断路，或者并联部分有短路。如果多用电表有示数，说明多用电表内有电流通过，可能在并联部分之外无断路或并联部分之内无短路。
2.用多用电表的欧姆挡检测：在确保外部电源断开的情况下，用电阻“×1”挡(注意先调零)测电阻，如果阻值为“∞”，表明电路断路，如果阻值为零，表明电路短路。
3.用多用电表的电流挡检测：把多用电表与被检测的部分并联，如果多用电表有示数，其他部分开始工作，则此时与多用电表并联的部分断路。
注意：进行电路故障分析时，要以电路动态分析为基础，画出等效电路图，将题目中设置的可能故障代入等效电路，根据各物理量之间存在的相互依赖、相互制约的关系，判断其他物理量发生的变化与题目是否吻合。
例3 (2024·福建福州高二开学考试)在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V、0.3 A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是________。
A.A灯丝断开 B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开 D.B灯被短路
(2)接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过欧姆调零。
①测试前，一定要将电路中的开关S________；
②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω，它不等于测量值，原因是：______________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析　(1)电源为四节干电池，电动势约为E＝1.5×4 V＝6 V，因c、d间电压为5.8 V，接近电源电动势，而e、f间电压为零，故应为A灯丝断开，B灯丝没有断开，但无法进一步判断B灯是否短路，故A正确，B、D错误；d、e间连线断开，则c、d间电压无法接近电源电压，故D错误。
答案　(1)A　(2)①断开　②6　e、f　12.7　欧姆表测得的电阻是灯泡未通电工作时的电阻，温度较低，电阻率偏小，阻值偏小。
训练 某兴趣小组用多用电表来排查电路故障，某同学连接的实验电路如图所示(每个干电池的铭牌都为1.5 V、0.5 Ω)。开关闭合后，A、B(2.5 V　1 W)灯泡都不亮，该小组用下列两种方法检查电路故障。
(1)先应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于________挡。
A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V
(2)该小组成员测试结果如下表所示，在测量a、b间电压时，红表笔应接触________(选填“a”或“b”)，根据测试结果，可以判断故障是________。
测试点 电压表
a、b 有示数
c、b 有示数
c、d 无示数
d、f 有示数
A.灯A短路 B.灯B短路
C.c、d段断路 D.d、f段断路
(3)再选择多用电表的欧姆挡进行测量，测试前，应将开关S______(选填“断开”或“闭合”)。测量结果如表所示，那么进一步检查的故障是____________________________________________________________________。
测点 欧姆表针偏转情况
c、d
e、d
e、f
A.灯A断路 B.灯B断路
C.灯A、B均断路 D.d、e段断路
答案　(1)B　(2)a　D　(3)断开　D
解析　(1)图中电源有四节干电池，电源电动势约为6 V，故选择10 V的量程比较合适，故选B。
(2)当使用电压表分析电路故障时，红表笔应接电
源正极，故接a端；如果电压表有示数说明电压表
两侧与电源相连的电路是完好的，因此a、b有示数说明a、电源、b之间的电路是完好的。同理说明cab之间的电路是完好的，dcabf之间的电路是完好的，结合测试结果知d、f段断路，故选D。
(3)在进行操作之前，应首先断开电路，欧姆表内部有电源。用多用电表的电阻挡进行测量时，由题中表格可知，cd和ef之间电阻很小，说明电灯没有断路，e、d电路不通，故障在此，故选D。

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