第六章静电场
第1课时电荷库仑定律
基础知识归纳
1.两种电荷及使物体带电的方法
自然界中只存在正电荷和负电荷两种,使物体带电的方法有摩擦起电、接触起电、感应起电.起电的本质是电子的得失与转移.
2.电荷守恒定律
电荷不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,即电荷的总量保持不变.
元电荷:一个电子或一个质子所带的电荷量用e表示,e=1.6×10-19C.
点电荷:不计带电体的形状和大小,可把其看做一点,是一种理想化的物理模型.
3.库仑定律
真空中两个点电荷之间相互作用的力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.
即(其中k=9.0×109Nm2/C2).
重点难点突破
一、带电体的电荷分布与什么有关
处于静电平衡状态的带电导体电荷只能分布在外表面上,而导体外表面上的电荷分布又与表面的形状有关,因此两个完全相同的带电导体接触时必先中和然后等分电荷.
二、应用库仑定律解题时应注意的几点
1.适用条件:真空、点电荷;两静止点电荷之间或静止点电荷与运动点电荷之间.
2.真空中两点电荷间的一对静电力是一对相互作用力,满足牛顿第三定律.
3.对于两个带电导体间库仑力大小的比较,要考虑带电体上电荷的重新分布.
4.库仑力是长程力,当r→0时,带电体不能看成点电荷,故不能得出F→∞的结论.
5.微观带电粒子间的库仑力远大于它们之间的万有引力,研究微观带电粒子之间的相互作用力时,可忽略万有引力.
6.应用库仑定律进行计算时,先将电荷量的绝对值代入计算,然后根据电性来判断方向.
三、如何解决涉及到库仑力的有关力学问题
库仑力可以和其他力平衡,也可以和其他力一起使带电体产生加速度.因此这类问题的实质仍是力学问题,要按照处理力学问题的基本思路来解题,只不过我们多了一种新的性质的力而已.由于带电体之间的库仑力是一对相互作用力,满足牛顿第三定律,因此对于孤立的带电系统在内部各带电体相互作用的过程中,一般可考虑用动量守恒或动能与电势能之和守恒来处理.
典例精析
1.理解:电荷的代数和的含义
【例1】真空中两个静止的点电荷相距10cm,它们之间的相互作用力大小为9×10-4N,当它们结合在一起时,形成一个带电荷量为3×10-8C的点电荷,原来两个点电荷所带电荷量各为多少?
某同学求解如下:
根据电荷守恒定律:q1+q2=3×10-8C=a①
根据库仑定律:
q1q2=Fr2/k=9×10-4×(10×10-2)2/(9×109)C2=1×10-15C2=b
以q2=b/q1代入①式得q21-aq1+b=0,解得
q1=12(a±)=12(3×10-8±9×10-16-4×10-15)C
根号中的数值小于0,经检查,运算无误.试指出求解过程中的问题并给出正确的解答.
【解析】题中仅给出相互作用力的大小,不能确定两个点电荷的电性,所以可能带同种电荷,也可能带异种电荷,该同学只按同种电荷计算,无解,说明两个点电荷可能带异种电荷,应再解:由q1-q2=3×10-8C=a,q1q2=1×10-15C2=b
得q21-aq1-b=0
由此解得q1=5×10-8C,q2=2×10-8C
【思维提升】(1)在应用库仑定律,通过库仑力求电荷量时,只能求出两个电荷量的乘积,若要再分别求两个电荷量,必须考虑到由于带电性的相同和不同会出现的多解.
(2)应用电荷守恒定律时,要理解“电荷的代数和”的含义,列方程时要注意电荷量的正、负号.
【拓展1】如图A、B是两个完全相同的带电金属球,它们所带的电荷量分别为+4q和+6q,放在光滑绝缘的水平面上,若金属球A、B分别在M、N两点以相等的动能相向运动,经时间t0两球刚好发生接触,然后两球又分别向相反方向运动,设A、B返回M、N两点所经历的时间分别为t1、t2,则(C)
A.t1t2B.t1t2C.t1=t2t0D.t1=t2t0
【解析】两球所带电荷量虽然不同,但其相互作用力总是等大反向(F=k),故A、B两球靠近时速度大小相等,又两球具有相同的质量、相同的初动能,由此可知两球初速度大小相同,所以相同时间内两球的位移大小一定相同,必然在连线中点相遇,又同时返回出发点.由动量观点看,系统动量守恒,两球的速度始终等值反向,也可得出结论:两球必将同时返回各自的出发点,相撞后因电荷量均分使得库仑力(F=k)变大,返回时加速度(相比之前同一位置处)变大,因而运动时间将变小,所以再次返回时t1=t2t0
2.库仑定律的应用
【例2】有三个点电荷甲、乙、丙,甲带电荷量为+Q,乙带电荷量为-q,且Qq.每一个电荷受其他两个电荷的电场作用力的合力均为零,则()
A.丙的位置一定在甲和乙的连线的延长线上,且距乙较近
B.丙一定带正电荷
C.丙所带的电荷量q′一定大于q
D.丙所带的电荷量一定小于Q
【解析】由两力平衡的条件可知丙一定在甲、乙连线上.因甲所带电荷量大于乙,丙受力平衡,F甲丙=F乙丙即k,=1,丙应距乙近些.如果丙在甲、乙之间则丙不能平衡,所以丙应在甲、乙连线的延长线上,A对.如果丙带负电荷,则乙不能平衡,所以丙一定带正电荷,B对.
对甲作受力分析有F丙甲=F乙甲,k,q′q=1,q′q.所以丙所带的电荷量q′一定大于q,C对.无法判断丙所带的电荷量与Q的大小关系,D错.
【答案】ABC
【思维提升】(1)要综合运用受力分析和物体平衡的知识解题.
(2)三个自由电荷,仅在静电力作用下平衡时,遵循的规律为“三点共线,两多夹少,两同夹异”.
【拓展2】如图所示,有三个点电荷q1、q2和q3,固定在同一直线上,q2与q3的距离是q1与q2的距离的2倍.如果每个电荷受到的库仑力均为零,则三者所带电荷量之比为(A)
A.(-9)∶4∶(-36)B.9∶4∶36C.(-3)∶2∶6D.3∶2∶6
【解析】三个固定电荷受到的静电力均为零,可以等效为三个平衡的自由电荷,根据“三点共线,两多夹少,两同夹异”的特点,选A.
根据F=k,在F大小相等时,q1q2∝r2,则
;=14
三者电荷量绝对值之比为:q1∶q2∶q3=9∶4∶36
易错门诊
3.涉及到库仑力的力学问题
【例3】如图所示,带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用以下哪些方法()
A.将小球B的质量增加到原来的2倍
B.将小球B的质量增加到原来的8倍
C.将小球B的电荷量减小到原来的一半
D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍
【错解】由B的共点力平衡图知=dL,则d=L,所以可将B的质量增大一倍,或将电场力减小到原来的一半,所以A、C正确.
【错因】没有考虑到电场力F也是距离d的函数,错认为电荷量不变时,F就不变.
【正解】由B的共点力平衡图知=dL
而F=,可知d=
【答案】BD
【思维提升】两电荷间的距离d变化后,既影响了各力之间的角度关系,又影响了库仑力的大小,只有把这两者均表示成d的函数,我们才能找出它们之间的具体对应关系.
第1课时电动势欧姆定律
基础知识归纳
1.导线中的电场
(1)形成因素:是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的.
(2)方向:导线与电源连通后,导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场.
(3)性质:导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同.
2.电流
(1)导体形成电流的条件:①要有自由电荷;②导体两端形成电压.
(2)电流定义:通过导体横截面的电荷量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流.
(3)电流的宏观表达式:I=qt,适用于任何电荷的定向移动形成的电流.
(4)电流是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反).单位:A,1A=103mA=106μA.
(5)电流的微观表达式:I=nqvS,n是单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷电荷量,S是导体的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率.
说明:导体中三种速率:定向移动速率非常小,约10-5m/s;无规律的热运动速率较大,
约105m/s;电场传播速率非常大,为3×108m/s.
3.电动势
(1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置;
(2)电源电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小的物理量;
(3)电源电动势E在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功,即E=W/q;
(4)电源电动势和内阻都由电源本身的性质决定,与所接的外电路无关.
4.部分电路的欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比.
(2)公式:I=UR.
(3)适用条件:金属导电或电解液导电.对气体导电和晶体管导电不适用.
(4)图象
注意I-U曲线和U-I曲线的区别:对于电阻一定的导体,图中两图都是过原点的直线,I-U图象的斜率表示电阻的倒数,U-I图象的斜率表示电阻.当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线,但部分电路的欧姆定律还是适用.
重点难点突破
一、公式I=q/t和I=nqSv的理解
I=q/t是电流的定义式,适用于任何电荷的定向移动形成的电流.注意:在电解液导电时,是正、负离子向相反方向定向移动形成电流,q应是两种电荷的电荷量绝对值之和,电流方向为正电荷定向移动的方向.
I=nqvS是电流的微观表达式(n为单位体积内的自由电荷个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率,约10-5m/s).
二、电动势和电压的关系
电动势和电压这两个物理量尽管有着相同的单位,而且都是描述电路中能量转化的物理量,但在能量转化方式上和决定因素上有本质的区别:
1.电压表示电场力做功(UAB=WABq),是将电能转化为其他形式的能的本领;电源电动势表示非静电力做功(E=),是把其他形式的能转化为电势能的本领.
2.决定因素不同:电压由电源和导体的连接方式决定;电动势由电源本身的性质决定,与所接的外电路无关.
三、伏安特性曲线及其应用
1.伏安特性曲线
电阻恒定不变的导体,它的伏安特性曲线是直线,如右图中a、b两直线所示,具有这种伏安特性曲线的电学元件叫线性元件,直线的斜率等于电阻的倒数.电阻因外界条件变化而变化的导体,它的伏安特性曲线是曲线,如图中c所示,这类电学元件叫非线性元件,导体c的电阻随电压升高而减小.
2.利用伏安特性曲线的斜率求电阻时,不能用直线的倾角的正切来求,原因是物理图象坐标轴单位长度是可以表示不同大小的电压或电流,而应用R=求电阻.
3.一般金属导体的电阻随温度的升高而增大,其伏安特性如下图所示.
由于金属导体是纯电阻,所以欧姆定律仍然适用,伏安特性曲线上某一点的纵坐标和横坐标的比值,即曲线的割线斜率表示了导体的电阻(图甲)或导体的电阻的倒数(图乙).
典例精析
1.公式I=q/t和I=nqvS的理解和应用
【例1】来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流.已知质子电荷e=1.60×10-19C.这束质子流每秒打到靶上的质子数为.假定分布在质子源到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=.
【解析】按定义,I=net,所以nt=Ie=6.25×1015
由于各处电流相同,设这段长度为l,其中的质子数为n个,则由I=net和t=lv得I=nevl,所以n∝.而v2=2as,所以v∝,所以=
【答案】C
【思维提升】导体的伏安特性曲线有两种画法:①用纵坐标表示电压U,横坐标表示电流I,画出的I-U关系图线,它的斜率的倒数为电阻;②用纵坐标表示电压U,横坐标表示电流I,画出的U-I关系图线,它的斜率为电阻.一定要看清图象的坐标.
【拓展3】一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U的关系图象如图(a)所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图(b)所示,三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图(c)所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2,它们之间的大小关系有(C)
A.P1=4P2B.PD=P/9C.P1<4P2D.PD>P2
易错门诊
【例4】如图所示的图象所对应的两个导体:
(1)两导体的电阻的大小R1=Ω,R2=Ω;
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1∶U2=;
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比I1∶I2=.
【错解】(1)因为在I-U图象中R=1/k=cotθ,所以R1=3Ω,R2=33Ω
【错因】上述错误的原因,没有弄清楚图象的物理意义.
【正解】(1)在I-U图象中R=1/k=ΔU/ΔI,所以R1=2Ω,R2=23Ω
(2)由欧姆定律得U1=I1R1,U2=I2R2,由于I1=I2,所以U1∶U2=R1∶R2=3∶1
(3)由欧姆定律得I1=U1/R1,I2=U2/R2,由于U1=U2,所以I1∶I2=R2∶R1=1∶3
【答案】(1)2Ω;23Ω(2)3∶1(3)1∶3
【思维提升】应用图象的斜率求对应的物理量,这是图象法讨论问题的方法之一,但应注意坐标轴的物理意义.在用斜率求解时ΔU、ΔI是用坐标轴上的数值算出的,与坐标轴的标度的选取无关,而角度只有在两坐标轴单位长度相同时才等于实际角的大小,从本图中量出的角度大小没有实际意义.
词汇n.日记;杂志_______运输_______不利条件_______费用________缺点_________旅行,旅程________海拔高度________山谷_______拐角________态度看法________预测,预报_________小包,包裹________保险______风景,视野__________枕头_________午夜________火焰,光芒________寺庙_________洞穴________
v.更喜欢;选择某事物_______;流动;流出________;说服;劝说_______;骑自行车____;毕业______;组织;成立______;决定;确定;下定决心_______;缓慢而行________;沸腾_______;
adj.喜爱的;慈爱的_______;顽固的;固执的______;可信赖的;可靠的________;
prep.在……下面__________
短语自从______喜爱;喜欢________关心;忧虑________改变主意________下决心;决定________让步________照常________在午夜________
语法现在进行时表示将来
Wherearewegoing?Whenareweleaving?
Whenarewecomingback?
Lucyistakinghermothersomeflowers.
功能1.讨论未来的计划
Whenareyouleaving?Howareyougoingto...
Whenareyouarrivingin/at---?Whereareyoustaying?
Howlongareyoustayingin---?Whenareyoucomingback?
2.祝愿和告别
Haveanice/goodtime!
Goodluckonyourjourney!
Bestwishesto...
Haveanice/goodtrip/journey!
2011高考命题趋向分析
1.动词的固定搭配和用法辨析是历年来高考考查的重点,persuadesb.of,persuadesb.todosth.,persuadethat----,和近义词短语advicesb.todo,advisesb.(sb.’s)doing及advice后接宾语从句用虚拟语气的用法是考查角度之一,2007上海卷中考查了persuade在不同的时态中的辨析。很可能把persuade,try,manage,advise等词放在一起考查
2.insist,suggest各自的用法要注意;这两个动词都可以用于虚拟语气和陈述句中。具体语气的选择要根据句子语境。当insist表示坚持某种看法、行为时,suggest表示“暗示”意思时均用陈述语气。2007年全国卷考查了suggest,prefer,expect,suppose的辨析考生在复习备考中仍需注意四个词的用法和辨析
3.givein,giveup的词义辨析,以及give构成的短语giveout,giveoff,giveaway等考生应该牢记并能依据语境灵活运用考查词义,历年高考多次涉及到它们。2007福建卷考查了turnout,findout,giveout,carryout四个短语的辨析。07陕西卷考查了giveout与findout,handout和workout的辨析。仍可能考查该点
1.persuade一词的结构。它同advisesbtodo有什么区别?
2.insiston/stickto的区别;insist后的宾语从句陈述和虚拟语气的选择;类似insist且后面跟虚拟语气的其他词汇你能写出来多少?总结一下。
3.总结一下你所掌握的give有哪些常用的短语?你能写出它们的常考用法吗?必要时查一下词典把它们总结下来。
4.Unit1中出现的强调句型为高中阶段的重点句型结构。你能否总结一下它的用法?(一般式、疑问式、特殊疑问式、宾语从句中以及notuntil句型的强调式)
5.while引导让步状语从句和表示“对比性转折”为近几年高考的考查热点。
1.(2007福建卷)6.Thenewsofthemayor’scomingtoourschoolforavisitwasontheradioyesterday.
A.turnedoutB.foundoutC.givenoutD.carriedout
2.(2007陕西卷)13.Wehadwantedtofinishourtaskbynoon,butitdidn’tquite.
A.findoutB.giveoutC.handoutD.workout
3.(2007浙江卷)19.Wouldyouplease______thisformformetoseeifI’vefilleditinright?
A.takeoffB.lookafterC.giveupD.goover
4.(08江苏卷)31.—I’mstillworkingonmyproject.
—Oh,you’llmissthedeadline.Timeis______.
A.runningoutB.goingoutC.givingoutD.losingout
5.(08山东卷)29.EinsteinlikedBose’spapersomuchthathe______hisownworkandtranslateditintoGerman.
A.gaveoffB.turneddownC.tookoverD.setaside
6.(09安徽)10.Wetriedtofindatableforseven,buttheywereall.
A.givenawayB.keptaway
C.takenupD.usedup
7.(09湖北)13.Duringthewartherewasaseriouslackoffood.Itwasnotunusualthateventhewealthyfamilieshadto______breadfordays.
A.eatupB.giveawayC.dowithoutD.dealwith
8.(09陕西)20.A.noticewasinordertoremindthestudentsofthechangedlecturetime.
A.sentupB.givenupC.setupD.putup
1.persuadeF.说服,劝服;使相信,使信服persuasion凡.persuasiveadj.劝说的,有说服力的
常见短语:persuadesb.todosth.=persuadesb.intodoingsth.说服某人做某事;persuadesb.nottodosth.=persuadesb.outofdoingsth.说服某人不要做某事;persuadesb.ofsth.=persuadesb.+that--使某人相信
辨析:persuade强调“劝说”已收到成效;advise并不涉及是否有成效,甚至说而不服。
trytopersuadesb.todosth.=advisesb.todosth.尽力劝说某人做某事(不一定劝说成功)
即学活用:
1)翻译:他是那种可以被说服做任何事情的人。
___________________________________________.
2)Canyoupersuadeher________________(不穿)thatdress?
3)I_____________himtostopsmoking,butherefusedtodoso.
2.insistvi.坚持,坚持说;坚决主张/认为
常见短语:1)insiston/uponsth/doingsth./onesdoingsth.坚持某事/做某事/某人做某事2)insistthat---“坚持认为,坚持说”,表示“坚持一种说法、看法或事实”,宾语从句使用陈述语序及相应的时态。
3)insistthat---“坚持,坚决主张”,其后的that从句使用虚拟语气,谓语动词用shoulddo形式,should可以省略。
辨析:insiston坚持做某事;stickto坚持计划、理论、意见等名词或代词.
即学活用:
1)He____________________stayinghere.
2)Tomalways________________hispromise.
3)Theladyinsistedthattheyoungman____herwalletandinsistedon____tothepolicestationatonce.
A.hadstolen;besentB.shouldsteal;sendinghim
C.hadstolen;hisbeingsentD.shouldsteal;sending
3.determinevt.决定,确定,下定决心determinationn.决心determinedadj.坚决的;有决心的。
常用短语:
determineon+n./pron.determinetodosth.表示动作,非延续性动词短语;bedeterminedtodosth.表示状态,可与表示时间段的状语连用;determinethat/bedeterminedthat---后面所接的从句中谓语用should+动词原形,should可以省略;makeuponesmindtodosth.决心做某事decidetodosth.决定做某事
即学活用:
1)______totrainhisdaughterinEnglish,heputanadlikethisinthepaper,“____anEnglishteacherforaten-year-oldgirl".
A.Determined;WantedB.Determined;Wanting
C.Determine;WantedD.Determining;Wanting
2)Ilefthim,____nevertocomebackagain.
A.beingdeterminedB.wasdeterminedC.determiningD.determined
3)---Whatabouttheperson?
---Seldominallmylife____sucha____person.
A.Imet;determiningB.Ihavemet;determining
C.didImeet;determinedD.haveImet;determined
4.careabout常用短语:carefor/takecareof/becareful/careless
辨析:careabout关心;在乎;一般多用于否定句;carefor照顾;喜欢;愿意
即学活用:
1)Idont_____________whatpeoplehavesaid.
2)Lilyspentyears_________________________hersickuncle.
3)Wouldyou____________________somecoffee?
5.givein让步;投降;上交
常用短语:表示“让步;投降”为不及物,需用:giveintosb./sth;表示“上交”为及物,可以用givesth.in
辨析:giveaway赠送,给予;揭发,泄露;giveback归还;恢复;giveoff放出;散发出(液体、气体、气味、热量、能量、光、声音);giveoneselfto专心于,迷恋于;giveout放出(声、光、热)分发;用完,消耗尽,筋疲力尽;giveover交付;托付;giveup放弃,戒掉;停止;结束;givewayto让位;让路于
即学活用:
1)Hewont_______________totheirdemands.
2)Dontmentionthatatthebeginningofthestory,oritmay_______theshockingending.
A.giveawayB.giveoutC.giveupD.giveoff
3)Theteacheris_________________theexaminationpapers.
4)She______________herjobtolookafterhersickmother.
6.强调句式it+be+被强调部分+that/who/whom+句子其他成分
常用句式:1)一般式:Itwasmyunclewho/thatboughtanewcaryesterday.
2)一般疑问句式:lsitat7:30thatTomoftengoestowork?
3)特殊疑问句式:Whenwasitthatyouruncleboughtanewcar?只用that引导
4)宾语从句中的强调句:Iwonderwhenitwasthatmyuncleboughtanewcar.5)强调句和定语从句等从句混在一起:ltwasinthefactorywhereweworkedtogetherthatwegottoknoweachother.
6)强调not…until句式:Itwasnotuntilhisfathercamebackthathewenttobed.
即景活用:
1)---______thatmakesherdifferentfromtheotherstudents?
---Honestly,hardworkand,Isuppose,abitofimagination.
A.WhatdoyouknowB.Whatdoyouthinkitis
C.HowdoyoubelieveD.Howcomethat
2)---Wheredidyougettoknowher?
---ltwasonthefarm____weworked(2010济宁模拟).
A.thatB.thereC.whichD.where
3)Ijustwonder____thatmakeshimsoexcited.(2010山东模拟)
A.whyitdoesB.whathedoesC.howitisD.whatitis
一.用方框中所给单词或词组的适当形式填空
persuade;determine;record;familiarto;that;which;advise;dreamof;
changeone’smind;insiston;attitude
1.Dontletyourself_______________________buyingthingsyoudontreallywant.
2.Hisfriends__________him______seeadoctor,butherefusedallofthem.
3.He________________hisinnocence,eventhoughthepolicerefusedtobelievehim.
4.We__________________goatonce.
5.Whatsyour______________thisproblem?
6.Thevoiceonthephonesounded________________me.
7.Sincegettingtoknowhimbetter,I_______________________________abouthim.
8.Itistheeducation_______hereceivedwhenstudyingabroad_______hadmadehimsuchanexcellentmanager
二.请用本单元所学单词或短语的适当形式填空
1.Canyoui_________lifeonthemoon?
2.1waspersuadedbyhim,soIhadto_________(屈服).
3.Hegetsupasearly__________________(像往常一样).
4.Isthenewsinthepaperr________?
5.Towriteagoodessayyoumustfirsto_________yourideaslogically.
三.根据中文提示完成下列句子
1._______________________________(是我姐姐首先想到……)cyclealongtheMekongRiverfromwhereitbeginstowhereitends.
2.WhenItoldhertheairwould___________________(呼吸困难)anditwouldbeverycold,shesaiditwouldbeaninterestingexperience.
3._________________________(一旦她下定决心),nothingcanchangeit.
4.I_______________(喜欢)mysisterbutshehasoneserious_____________(缺点).
5._______________________(半夜里)theskybecameclearerand_______________(星星更亮了).
6.Aftergraduatingfromcollege,__________________________(我们终于有了机会骑自行车旅行).
四.单项选择
l.Icantimagine______atapersonintrouble.
A.youtolaugnB.youlaughingC.youlaughedD.whylaughing
2.---Hewontgetwelluntiltomorrow.
---___________.
A.I’mafraidB.IfearsoC.IhopesoD.Idonthopeso
3.Iadvisethatshe______thebookatonce.
A.translateB.translatesC.wouldtranslateD.translated
4.---Areyoustillbusy?
---Yes,I______mywork,anditwonttakelong.(江城模拟)
A.justfinishB.amjustfinishing
C.havejustfinishedD.amjustgoingtofinish
5.Listentothetwogirlsbythewindow.Whatlanguage_______?(2010盐城一中月考)
A.didtheyspeakB.weretheyspeaking
C.aretheyspeakingD.havetheybeenspeaking
6.Janetriedtokeepupacalmappearance,buttremblingvoice________..
A.gaveherawayB.gaveherout
C..gaveherinD.gaveherup
7.Idontreallyworkhere;I_________untilthenewsecretaryarrives.
A.justhelpoutB.havejusthelpedout
C.amjusthelpingoutD.willjusthelpout
8.IvewonaholidayfortwoweekstoFlorida.I______mymum.
A.amtakingB.havetakenC.takeD.willhavetaken
9.---Whatwereyoudoingwhenhecametoseeyou?
---Ihadjustputonmyovercoatand_____tovisitafriendofmine.
A.leavingB.wasleftC.leftD.wasleaving
五.背诵下列经典句子:
1.Sincemiddleschool,mysisterWangWeiandIhavedreamedabouttakingagreatbiketrip.
2.Whenwegraduatedfromcollege,wefinallygotthechancetodoit.
3.Manypeopleputtheirthoughtsintoadiarybutotherswriteabouttheirtravelsinwhatiscalledatraveljournal.
4.Foronething,ajournalisntaspersonalasadiary.Foranother(thing),atraveljournalhasadifferentpurpose.
六.美文背诵(好学生应具备的品质)
一个好的学生应该具有许多优秀品质(如下图所示),你认为哪个或哪两个是最重的呢?为什么?请分析原因,并结合自己的生活实际,写下你的感悟。
Beingpassionate,honestandhard–working,agoodstudentisalwayslisteningandlearning.Personallyspeaking,Istronglybelievethathonestyisofutmostimportanceamongdozensofgoodqualities.
Thereisaproverbthatgoes‘Honestyisthebestpolicy’,anditseemsastrueasitwaswhenfirstcoined.Themostimportantelementinhumanrelationships,whetherbusinessorpersonal,istrust.
Hereisoneofmysecrets.Ionceliedtomyparentsbecauseofmypoorscores.Havingknowntherealfactfromteachers,theypraisedandencouragedme,showingtheirdeeplove.Laterdays,myconscienceswallowedme,growingasItoldliesinanefforttoconcealmyoriginaldeceit.Igaveitup,andchosetobefrank.Wow!Itisbettertosticktothetruth!
Fromthenon,Ihavekeptthefollowinginmyminds:Ifitisnottrue,don’tsayit.Ifitisnotright,don’tdoit.Honestyisnotthebestpolicy,butalsoaprinciple,whichisabsolutelyessentialforthegoodandhappylivingoflife.
第一节完形填空
阅读下面短文,从短文后各题所给的四个选项(A、B、C、D)中,选出可以填入空白处的最佳选项,并在答题卡上将该项涂黑。
(08安徽)Therearemanydifferentwaysofseeingatownforthefirsttime.Oneofthemistowalkaroundit,guide-book36hand.Ofcourse,wemay37withourguide-booksthehistoryand38developmentsofatownandgettoknowthem.39then,ifwetakeouttimeand40inatownforawhile,wemaygettoknowitbetter.Whenwe41itasawhole,webegintohavesome42,whicheventhebestguide-booksdonotanswer.Whyisthetownjust43this,thisshape,thisplan,thissize?Whydoitsstreets44inthisparticularway,andnotinany45way?
Hereeventhebestguide-book46us.Onecan’tfindinittheinformationabouthowatownhasdevelopedtothe47appearance.Itmaynotdescribetheoriginal(最初的)48ofatown.However,onemaygetsomeideaofwhatit49looklikebywalkingaroundthetown.Onecanalsoimagine50thetownwasfirstplannedand51_.Thenonecanlearnmoreaboutinwhatdirectionthetown51todevelop.
Whatisthe52ofstudyingtownsintheway?Forme,itis53thatonegetsagreaterdepthofpleasurebyvisitingandseeingatownwithone’sowneyes.A54visittoatownmayhelponebetterunderstandwhyitisattractive55justreadingaboutitinaguide-book.
36.A.inB.atC.byD.on
37.A.writeB.studyC.tellD.remember
38.A.strangeB.similarC.separateD.special
39.A.ButB.BeforeC.SinceD.Until
40.A.lookatB.workC.stayD.wail
41.A.lookatB.lookafterC.lookforD.lookup
42.A.ideasB.opinionsC.feelingsD.questions
43.A.ofB.forC.likeD.as
44.A.openB.runC.beginD.move
45.A.oneB.moreC.otherD.such
46.A.helpsB.tricksC.failsD.satisfies
47.A.oldB.normalC.firstD.present
48.A.capitalB.meaningC.designD.change
49.A.usedtoB.seemedtoC.hadtoD.happenedto
50.A.whatB.howC.whenD.where
51.A.stopsB.appearsC.startsD.continues
52.A.pointB.viewC.problemD.difficulty
53.A.nearlyB.simplyC.generallyD.hardly
54.A.costlyB.formalC.groupD.personal
55.A.fromB.thanC.throughD.with
第二节:阅读理解
GETYOURDEGREEATHOME!
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3.WhatdoesthewriterofthisadintendtosaybynamingGeneralElectric,IBM,Ford,etc.?
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D.thehotfieldsthetrainingwillhelppeopletoenter
5.HowmanywaysarementionedintheadforpeopletogetintouchwiththeHarcourtLearningDirect?
A.One.B.Two.C.Three.D.Four.
B
Evenbeforemyfatherleftus,mymotherhadtogobacktoworktosupportourfamily.OnceIcameoutofthekitchen,complaining,“Mom,Ican’tpeelpotatoes.Ihaveonlyonehand.”
Momneverlookedupfromsewing.“Yougetyourselfintothatkitchenandpeelthosepotatoes,”shetoldme.“Anddon’teverusethatasanexcuseforanythingagain!”
Inthesecondgrade,ourteacherlinedupmyclassontheplaygroundandhadeachofusraceacrossthemonkeybars,swingingfromonehighsteelrodtothenext.Whenitwasmyturn,Ishookmyhead.Somekidsbehindmelaughed,andIwenthomecrying.
ThatnightItoldMomaboutit.Shehuggedme,andIsawher“we’llseeaboutthat”look.Thenextafternoon,shetookmebacktoschool.Atthedesertedplayground,Momlookedcarefullyatthebars.
“Now,pullupwithyourrightarm,”sheadvised.ShestoodbyasIstruggledtoliftmyselfwithmyrighthanduntilIcouldhookthebarwithmyotherelbow.Dayafterdaywepracticed,andshepraisedmeforeveryrungIreached.I’llneverforgetthenexttime,crossingtherungs,Ilookeddownatthekidswhowerestandingwiththeirmouthsopen.
Onenight,afteradanceatmynewjuniorhigh,Ilayinbedsobbing.IcouldhearMomcomeintomyroom.“Mom,”Isaid,weeping,“noneoftheboyswoulddancewithme.”
Foralongtime,Ididn’thearanything.Thenshesaid,“Oh,honey,somedayyou’llbebeatingthoseboysoffwithabat.”Hervoicewasfaintandcracking.Ipeekedoutfrommycoverstoseetearsrunningdownhercheeks.ThenIknewhowmuchshesufferedonmybehalf.Shehadneverletmeseehertears.
6.WhichofthefollowingexpressionscanbeusedmostsuitablytodescribeMom’sattitudewhenshemadethechildtopeelpotatoes?
A.Cruel.B.Serious.C.Strict.D.Cold.
7.Fromthepassage,weknowmonkeybarscanhelpachildtrain______.
A.theskilltothrowandcatchthings
B.thespeedofone’shandmovement
C.thestrengthandskilltohangandsway
D.thebodilyskilltorotateroundabar
8.Whatdoesthesentence“Isawher‘we’llseeaboutthat’look”imply?
A.Mombelievedeveryaimcouldbeachievedifyoustucktoit.
B.Theraceacrossmonkeybarswasnotdifficultenoughforachildtogiveup.
C.Momwasdeterminedtoprovesheherselfwasbetterthantheteacher.
D.WhatthechildhadsaidbroughtMomgreatattractionandcuriosity.
9.Whenthechildlookeddownatthekids,theywerestandingwiththeirmouthsopenbecause______.
A.theyfeltsorryforwhattheyhaddonebefore
B.theywereafraidtheauthormightfalloffandgethurt
C.theywantedtoseewhattheauthorwoulddoonthebars
D.theywereastonishedtofindtheauthor’sprogress
10.Themostprobableconclusionwecandrawafterreadingthepassageis______.
A.thelastincidentwassadenoughtomakeMomweep
B.thechild’sexperienceremindedMomofthatofherown
C.Momcouldsolveanyproblemexcepttheoneinthelastparagraph
D.infactMomsufferedmoreintheprocessofthechild’sgrowth
Book1Unit3答案
第一部分:自我评价
1.C考查动词短语词义辨析。A结果是,原来是;B了解,查明;C散发,发布,精疲力尽;D执行,完成。
牢记短语,依据句意排除。
2.D考查短语词义辨析。
牢记短语,依据句意排除。
3.D考查动词短语辨析。goover复习,温习,回顾。
牢记短语,依据句意排除。
4.A考查动词短语词义辨析。A项,花完,用光符合句意。
牢记短语,依据句意排除。
5.D考查动词短语词义辨析。Setaside放在一边符合句意
牢记短语,依据句意排除
6.C考查动词短语辨析。takeup占(时间、空间)
牢记短语意思,依据句意排除
7.C考查动词短语辨析根据上句Duringthewartherewasaseriouslackoffood可推测出“即或是富裕家庭也得几天吃不上面包”,应选择dowithout表示“不用/吃……勉强度过”。eatup“吃完”,giveaway“收拾”,dealwith“应付,处理”
牢记短语意思,依据句意排除
8.D考查动词短语辨析。sendup:发射;giveup:放弃,传上去;setup:提出,提议;竖起,升起;putup:张贴。题干意思是:一个通知被张贴出来,以便告知学生们演讲的新时间。选D。
牢记短语意思,依据句意逐一排除
第二部分:考点突破
答案:考点突破
1.1)Heisthesortofmanthatcouldbepersuadedintodoingeverything.
2)nottowear/outofwearing3)advised/triedtopersuade
2.1)insistedon2)stickto3)C
3.1)A2)D3)C
4.1)careabout2)caringfor3)carefor
5.1)givein2)A3)givingout4)gaveup
6.1)B2)D3)D
第三部分:当堂达标
一.1.bepersuadedinto2.advised,to3.insistedon4.determinedto5.attitudeto/toward6.familiarto7.havechangedmymind8.that/which;that
二.1.imagine2.givein3.asusual4.reliable5.organize
三.1.Itwasmysisterwhofirsthadtheideato2.behardtobreathe3.Onceshehasmadeuphermind4.amfondof;shortcoming5.Atmidnight;thestarsgrewbrighter6.wefinallygotthechancetotakeabiketrip.
四.1-5BBABC6-9ACAD
第四部分:25分钟课后能力提升
一.完型填空
36.A。guide-bookinhand是独立主格结构,作状语,表示方式。
37.B。了解一座城市的方式很多,其中之一就是环城徒步旅行,当然,我们还可以借助guide-book来研究(study)其历史和特有的(special)的发展并了解他们。我们不能借助导游手册来写(write)其历史,也不需要讲述(tell)和记忆(remember)其历史。
38.D。special是指这个城市所特有的。
39.A。上文讲我们可以借助导游手册研究其历史和发展,下文讲如果我们从容一点,在一个城市小住几天,则对其了解更多。此间有转折的意思。
40.C。
41.A。lookat在本题中有“考虑,判断”的意思,lookat…asawhole意思是“从整体上看”。
42.D。下文有动词answer,此处是先行词,在定语从句中用answer的宾语,只有questions才能构成动宾关系。
43.C。介词like意思是“像”。
44.B。run在这里意思是“延伸;延续;继续”(stretch)。例如:Theroadrunsalongtheriverbank.这条路沿着河边一直延伸。
45.C。inanyotherway以其它方式
46.C。fail在这里的意思是“使……失望”。从上下文看出,导游手册也不能回答以上这些问题。
47.D。presentadj现在的,当前的。
48.C。theoriginaldesignofatown一座城市最初的设计。
49.A。whatitusedtolooklike城市过去的样子,与上文theoriginaldesignofatown相响应。
50.B。选项A是疑问代词,用在此处语法结构错误;选项C和D分别指这座城市首次建造的时间和地点,与上文theoriginaldesignofatown和whatitusedtolooklike没有联系;选项B表示这座城市设计建造的方式。
51.D。与上句一致,意思是人们还能更多地了解这座城市未来继续发展方向。
52.A。point在本句的意思是“用途,目的”。Beginyourworknow.There’snopointinwastingtime.现在就开始你的工作吧,耗时间没用。
53.B。nearly几乎;generally一般地;hardly几乎不,都不符合题意。simply仅仅,只是。作者以这种方式去了解一座城市的原因很简单,仅仅是通过亲眼去看,去感受一个人就能更获得更大的快乐。
54.D。personal亲自的,亲身的,与上一句里的visitingandseeingatownwithone’sowneyes意思相一致。
55.B。前面有比较级better,这里当然用介词than。
二.阅读理解
A篇:文章是一则业余培训班的招生广告。
1.C。推理判断题。根据WithHarcourt,youstudyathome,inyoursparetimesoyoudon’thavetogiveupyourpresentjobwhileyoutrainforabetterone(你可以在家,业余时间接受培训…)可知答案选C。
2.B。事实细节题。文章中提到…inthelowtuitionpriceyoupay,但没说具体多少学费,故答案选B。
3.C。推理判断题。从Youreducationisnationallyrecognized和Ifcompaniesliketheserecognizethevalueofourtraining,youcanbesurethatemployeesinyourareawill,too!可知答案C正确。
4.C。推理判断题。从Prepareforpromotions,payraises,evenstartabusinessofyourown可推知答案C正确。
5.D。事实细节题。文章共提到四种联系方式:(1)sendingtodayforFREEinformation(2)fillthecoupon(3)mailcoupon(4)call,即答案选D。
B篇:文章讲的是一位母亲是如何帮助自己缺一只手的儿子解决成长中的问题。
6.C。推理判断题。从他妈妈的话Anddon’teverusethatasanexcuseforanythingagain可知他妈妈对他要求很严,即答案选C。
7.C。推理判断题。从hadeachofusraceacrossthemonkeybars,swingingfromonehighsteelrodtothenext可知答案C正确。
8.A。推理判断题。第二天妈妈带我去学校帮助我练习monkeybars,可推知妈妈是个很有恒心的人,故答案选A。
9.D。推理判断题。从I’llneverforgetthenexttime,crossingtherungs,Ilookeddownatthekidswhowerestandingwiththeirmouthsopen可知同学们对我的表现都很吃惊,即答案选D。
10.D。推理判断题。从ThenIknewhowmuchshesufferedonmybehalf.Shehadneverletmeseehertears可知对于我的成长中的痛苦妈妈比我承受得还要多,即答案选D。
第4课时闭合电路的欧姆定律
基础知识归纳
1.闭合电路的欧姆定律
(1)内、外电路
①内电路:电源两极(不含两极)以内,如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.
②外电路:电源两极,用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻.
(2)闭合电路的欧姆定律
①内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成反比.
②适用条件:纯电阻电路.
③闭合电路欧姆定律的表达形式有:
Ⅰ.E=U外+U内
Ⅱ.I=(I、R间关系)
Ⅲ.U=E-Ir(U、I间关系)
Ⅳ.U=E(U、R间关系)
2.闭合电路中的电压关系
(1)电源电动势等于内、外电压之和.
注意:U不一定等于IR.(纯电阻电路中U=IR,非纯电阻电路中U≠IR)
(2)路端电压与电流的关系(如图所示).
①路端电压随总电流的增大而减小.
②电流为零时,即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中,U-I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势.
③路端电压为零时(即外电路短路时)的电流Im=(短路电流).图线斜率的绝对值在数值上等于内电阻.
(3)纯电阻电路中,路端电压U随外电阻R的变化关系.
①外电路的电阻增大时,I减小,路端电压升高;
②外电路断开时,R→∞,路端电压U=E;
③外电路短路时,R=0,U=0,I=Im=E/r.
3.电动势与路端电压的比较:
电动势路端电压U
物理意义反映电源内部非静电力做功把其他形式能量转化为电能的情况反映电路中电场力做功把电能转化成为其他形式能量的情况
定义式E=,W为电源的非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功U=,W为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所做的功
量度式E=IR+Ir=U+U′U=IR
测量运用欧姆定律间接测量用伏特表测量
决定因素只与电源性质有关与电源和电路中的用电器有关
特殊情况当电源开路时路端电压U值等于电源电动势E
4.闭合电路中的功率关系
(1)电源的总功率:P总=IE=IU+IU′=P出+P内
(2)电源内耗功率:P内=I2r=IU′=P总-P出
(3)电源的输出功率:P出=IU=IE-I2r=P总-P内
(4)电源的输出功率与电路中电流的关系
P出=IU外=IE-I2r=-r(I-)2+,当I=时,电源的输出功率最大,P出=.P出-I图象如右图示.
5.电源的输出功率与外电路电阻的关系
对于纯电阻电路,电源的输出功率
P出=I2R=()2R=
由上式可以看出,当外电阻等于电源内电阻(R=r)时,电源输出功率最大,其最大输出功率为Pm=.当R=r时,即I=E/2r时,电源的输出功率最大,P出=.P出-R图象如右图所示.
由图象可知,对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻R1和R2,不难证明r=.由图象还可以看出,当Rr时,若R增大,则P出增大;当Rr时,若R增大,则
P出减小.
注意:对于内、外电路上的固定电阻,其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小.
5.电源的效率
指电源的输出功率与电源功率之比.即
η=×100%=×100%=×100%
对纯电阻电路,电源的效率
η=×100%=×100%=×100%
由上式看出,外电阻越大,电源的效率越高.
6.电路的U-I图象
右图中a为电源的U-I图象,b为外电阻的U-I图象.两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压;该点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率;a的斜率的绝对值表示内阻大小;b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;当两个斜率相等时,即内、外电阻相等时,图中矩形面积最大,即输出功率最大(可以看出此时路端电压是电动势的一半,电流是最大电流的一半).
重点难点突破
一、闭合电路中的能量关系
1.电源的功率、电源消耗的功率、其他形式的能转变为电能的功率、整个电路消耗的功率都是指EI或I2(R外+r).
2.电源的输出功率、外电路消耗的功率都是指IU或IE-I2r或I2R外.
3.电源内阻消耗的功率是I2r.
4.整个电路中有P电源=P外+P内.这显然是能量的转化和守恒定律在闭合电路中的具体体现.
二、闭合电路的动态分析分析问题
分析解答这类习题的一般步骤是:
1.确定电路的外电阻如何变化.
说明:(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小).
(2)若电键的通断使串联的用电器增多时,总电阻增大;若电键的通断使并联的支路增多时,总电阻减小.
(3)在右图所示分压器电路中,滑动变阻器可以视为由两段电阻构成,其中一段与用电器并联(以下简称并联段),另一段与并联部分相串联(以下简称串联段);设滑动变阻器的总电阻为R,灯泡的电阻为R灯,与灯泡并联的那一段电阻为R并,则分压器的总电阻为
R总=R-R并+
由上式可以看出,当R并减小时,R总增大;当R并增大时,R总减小.由此可以得出结论:分压器总电阻的变化情况,与并联段电阻的变化情况相反,与串联段电阻的变化情况相同.
2.根据闭合电路的欧姆定律,确定电路的总电流如何变化.
3.由U内=I内r,确定电源的内电压如何变化.
4.由U外=E-U内,确定电源的外电压(路端电压)如何变化.
5.由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化.
6.确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化.
三、电路的故障分析
1.常见的故障现象
断路:是指电路两点间(或用电器两端)的电阻无穷大,此时无电流通过,若电源正常时,即用电压表两端并联在这段电路(或用电器)上,指针发生偏转,则该段电路断路.如电路中只有该一处断路,整个电路的电势差全部降落在该处,其他各处均无电压降落.
短路:是指电路两点间(或用电器两端)的电阻趋于零,此时电路两点间无电压降落,用电器实际功率为零(即用电器不工作或灯不亮,但电源易被烧坏).
2.检查电路故障的常用方法
电压表检查法:当电路中接有电源时,可以用电压表测量各部分电路上的电压,通过对测量电压值的分析,就可以确定故障.在用电压表检查时,一定要注意电压表的极性正确和量程符合要求.
电流表检查法:当电路中接有电源时,可以用电流表测量各部分电路上的电流,通过对测量电流值的分析,就可以确定故障.在用电流表检查时,一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求.
欧姆表检查法:当电路中断开电源后,可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻,通过对测量电阻值的分析,就可以确定故障.在用欧姆表检查时,一定要注意切断电源.
试电笔检查法:对于家庭用电线路,当出现故障时,可以利用试电笔进行检查.在用试电笔检查电路时,一定要用手接触试电笔上的金属体.
3.常见故障电路问题的分类解析
(1)给定可能故障现象,确定检查方法;
(2)给定测量值,分析推断故障;
(3)根据观察现象,分析推断故障;
(4)根据故障,分析推断可能观察到的现象.
典例精析
1.闭合电路中的功率问题
【例1】如图所示,电源电动势为50V,电源内阻为1.0Ω,定值电阻R为14Ω,M为直流电动机,电动机电阻为2.0Ω.电动机正常运转时,电压表的读数为35V.求在100s的时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少.
【解析】由题设条件知r和R上的电压降之和为(E-U),所以电路中的电流为
I=A=1.0A
所以在100s内电源做的功为
W=EIt=50×1×100J=5.0×103J
在100s内电动机上把电能转化为机械能的部分是
ΔE=IUt-I2r′t=(1.0×35×100-12×2×100)J=3.3×103J
【思维提升】(1)正确理解闭合电路的几种功率.
(2)从能量守恒的角度解析闭合电路的有关问题是一条重要思路.
【拓展1】如图所示,已知电源电动势为6V,内阻为1Ω,保护电阻R0=0.5Ω,求:
(1)当电阻箱R读数为多少时,电源输出功率P出最大,并求这个最大值.
(2)当电阻箱R读数为多少时,电阻箱R消耗的功率PR最大,并求这个最大值.
(3)当电阻箱R读数为多少时,保护电阻R0消耗的功率最大,并求这个最大值.
【解析】(1)由电功率公式P出=()2R外=,当R外=r时,P出最大,即R=r-R0=(1-0.5)Ω=0.5Ω时,P出max=W=9W
(2)这时要把保护电阻R0与电源内阻r算在一起,据以上结论,当R=R0+r即R=(1+0.5)Ω=1.5Ω时,PRmax=W=6W
(3)保护电阻消耗的功率为P=,因R0和r是常量,而R是变量,所以R最小时,PR0最大,即R=0时,PR0max=W=8W
【拓展2】某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.则下列说法正确的是(CD)
A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系
B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率
C.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC
D.b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1∶2,纵坐标之比一定为1∶4
2.闭合电路的动态分析
【例2】如图所示,当滑动变阻器的滑片P向上端移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?
【解析】先认清电流表A测量R3中的电流,电压表V2测量R2和R3并联的电压,电压表V1测量路端电压.再利用闭合电路的欧姆定律判断主干电路上的一些物理量变化.P向上滑,R3的有效电阻增大,外电阻R外增大,干路电流I减小,路端电压U增大,至此,已判断出V1示数增大.再进行分支电路上的分析:由I减小,知内电压U′和R1两端电压U减小,由U外增大知R2和R3并联的电压U2增大,判断出V2示数增大.由U2增大和R3有效电阻增大,无法确定A示数如何变化.这就要从另一条途径去分析:由V2示数增大知通过R2的电流I2增大,而干路电流I减小,所以R3中的电流减小,即A示数减小.
【答案】V1示数增大,V2示数增大,A示数减小.
【思维提升】当电路中任一部分发生变化时,将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化,可谓“牵一发而动全身”.判断此类问题时,应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化,再由此分析对其他各部分电路产生的影响.
3.电路的故障分析
【例3】某同学按如图所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示:
序号A1示数(A)A2示数(A)V1示数(V)V2示数(V)
10.600.302.401.20
20.440.322.560.48
将电压表内阻看做无限大,电流表内阻看做零.
(1)电路中E、r分别为电源的电动势和内阻,R1、R2、R3为定值电阻,在这五个物理量中,可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算).
(2)由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是.
【解析】(1)先将电路简化,R1与r看成一个等效内阻r′,r′=R1+r,则由V1和A1的两组数据可求得电源的电动势E;由A2和V1的数据可求出电阻R3;由V2和A1、A2的数据可求出R2.
(2)当发现两电压表的示数相同时,但又不为零,说明V2的示数也是路端电压,即外电路的电压降全在电阻R2上,由此可推断RP两端电压为零,这样故障的原因可能有两个,若假设R2是完好的,则RP一定短路;若假设RP是完好的,则R2一定断路.
【答案】(1)E、R2、R3(2)RP短路或R2断路
【思维提升】知晓断路、短路时电压表的示数表现是解答“故障”类电路题的关键.
【拓展3】如图所示,灯泡A和B都正常发光,R2忽然断路,已知U不变,试分析A、B两灯的亮度如何变化?
【解析】当R2忽然断路时,电路的总电阻变大,A灯两端的电压增大,B灯两端的电压降低,所以将看到灯B比原来变暗了些,而灯泡A比原来亮了些.
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【例4】如图所示电路,已知电源电动势E=6.3V,内电阻r=0.5Ω,固定电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3是阻值为5Ω的滑动变阻器.按下电键S,调节滑动变阻器的触点,求通过电源的电流范围.
【错解】将滑动触头滑至左端,R3与R1串联再与R2并联,外电阻R=Ω=2.1Ω
I=A=2.4A
再将滑动触头滑至右端,R3与R2串联再与R1并联,外电阻R′==1.6Ω
I′==3A
【错因】由于平时实验,常常用滑动变阻器作限流用(滑动变阻器与用电器串联),当滑动头移到两头时,通过用电器的电流将最大或最小,以至给人以一种思维定势:在没有分析具体电路的情况下,只要电路中有滑动变阻器,滑动头在它的两头,通过的电流是最大或最小.
【正解】将原图化简成如图所示.外电路的结构是R′与R2串联、(R3-R′)与R1串联,然后这两串电阻并联.要使通过电路中电流最大,外电阻应当最小,要使通过电源的电流最小,外电阻应当最大.设R3中与R2串联的那部分电阻为R′,外电阻R为
R=
因为两数和为定值,两数相等时其积最大,两数差值越大其积越小.
当R2+R′=R1+R3-R′时,R最大,解得
R′=2Ω,R大=2.5Ω
因为R1=2Ω<R2=3Ω,所以当变阻器滑动到靠近R1端点时两部分电阻差值最大,此时外电阻R最小.
R小==1.6Ω
由闭合电路的欧姆定律有:
I小=A=2.1A
I大=A=3A
【思维提升】不同的电路结构对应着不同的能量分配状态.电路分析的重要性有如力学中的受力分析.画出不同状态下的电路图,运用电阻串联、并联的规律求出总电阻的阻值或阻值变化表达式是分析电路的首要工作.
文章来源:http://m.jab88.com/j/73034.html
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