物理选修3-1
总结规律如下：
①总电路上R增大时总电流I减小，路端电压U增大； ②变化电阻本身和总电路变化规律相同；
③和变化电阻有串联关系(通过变化电阻的电流也通过该电阻)的看电流(即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小)；
④和变化电阻有并联关系的(通过变化电阻的电流不通过该电阻)看电压(即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大)。
(3)极限法： 即因变阻器滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。 (4)特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以采取代入特殊值去判定，从而找出结论。
当R=r时，电源输出功率最大为Pmax=E2/4r而效率只有50%，
2、电路故障分析与黑盒子问题 闭合电路黑盒。其解答步骤是：
①将电势差为零的两接线柱短接，如果黑盒内只有电阻，分析时，从阻值最小的两点间开始。 ②在电势差最大的两接线柱间画电源
③根据题给测试结果，分析计算各接线柱之间的电阻分配，并将电阻接在各接线柱之间。
④断路点的判定：当由纯电阻组成的串联电路中仅有一处发生断路故障时，用电压表就可以方便地判定断路点：
凡两端电压为零的用电器或导线是无故障的；两端电压等于电源电压的用电器或导线发生了断路。 3、电路中的能量关系的处理 要搞清以下概念：
(1)电源的功率。电源消耗的功率、化学能转变为电能的功率、整个电路消耗的功率都是指εI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Iε一 I2r或I2R外 (3)电源内阻消耗的功率：I2r (4)整个电路中 P电源＝ P外十P内 4、含电容器电路的分析与计算
电容器是一个储存电能的元件．在直流电路中，当电容器充放电时，电路里有充放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大（只考虑电容器是理想的不漏电的情况）的元件，在电容器处电路看作是断路，简化电路时可去掉它．简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上．
分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点：
(1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过．所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压．
(2)当电容器和用电器并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联用电器两端的电压相等．
(3)电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电．如果电容器两端电压升高,电容器将充电,如果电压降低，电容器将通过与它并联的电路放电.电容器两
根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。
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⑷如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。
电学实验专题（一） 测电动势和内阻
(1)直接法：外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E ;U=E (2)通用方法：AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法； ①单一组数据计算，误差较大
②应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值
③作图法处理数据，(u，I)值列表，在u--I图中描点，最后由u--I图线求出较精确的E和r。 (3)特殊方法
（一）即计算法：画出各种电路图
E?I1(R1?r)IR-IRII(R-R)r?1122E?1212E?I2(R2?r) I2-I1I2-I1(一个电流表和两个定值电阻)
u2-u1E?u1?I1rI1u2-I2u1r?E?I1-I2 (一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器) E?u2?I2r I1-I2
u1rR1uE?u2?2rR2 E?u1?E?u1u2(R1-R2)(u-u)RRr?1212u2R1-u1R2 u2R1-u1R2(一个电压表和两
个定值
电阻)
（二）测电源电动势ε和内阻r有甲、乙两种接法，如图
甲法中：所测得ε和r都比真实值小，ε/r测=ε测/r真； 乙法中：ε测=ε真，且r测= r+rA。
（三）电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A、B测定，单独使用A表时，读数是UA，单独使用B表
时，读数是UB，用A、B两表测量时，读数是U，则ε=UAUB/（UA－U）。
电阻的测量
①AV法测：要考虑表本身的电阻,有内外接法；多组(u，I)值，列表由u--I图线求。怎样
用作图法处理数据 ②欧姆表测：测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 Ig＝E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小
使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨
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off挡。
注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
③电桥法测：
RRR1R3??R?23 R2RXR1④半偏法测表电阻： 断s2,调R1使表满偏; 闭s2,调R2使表半偏.则R表=R2；
电学实验专题（二）-----电路的测量
电路设计的基本原则是：安全性好，误差小，仪器少，耗电少，操作方便． 实验电路----可分为两部分：测量电路和供电电路．
一、测量电路两种方法(内、外接法) 记忆决调 “内”字里面有一个“大”字
计算比较:知RvRA及Rx大致值时 类型 电路图 V A RR测与R真比较 条件 Rx?Rv??RA 内 R测=UR?UA=RX+RA > RX I适于测大电阻 Rx?RA??Rv Rx >RARv V A 外 RR测=RxRv ①直接比较法：Rx与 Rv、RA粗略比较：当Rx >>RA时用内接法，当Rx< RARv(为临界值)比较： 当RX?RARV时内、外接法均可． 当RX＞RARV,(即Rx为大电阻) 时用内接法；当RV＞RX时，用电流表内接法． RXRA当RX＜RARV(即Rx为小电阻) 时用外接法；当RVRX＜RXRA时，用电流表外接法； ③测试判断法(实验判断法)：当Rx，RA，Rv大约值都不清楚时用此法．“谁变化大，电阻就与谁近” 如图所示，将单刀双掷开关S分别接触a点和b点，与a接时(I1；u1) ；与b接时(I2；u2) 若I有较大变化（即u1-u2?I1-I2）说明v有较大电流通过(分流影响较大)，采用内接法 u1I1若u有较大变化（即u1-u2?I1-I2）说明A有较强的分压作用(分压影响较大)，采用外接法 u1I1第 19 页 共 25 页 物理选修3-1 说明：在测定金属电阻率电路中，由于电阻丝电阻较小，所以实验室采用电流表外接法； 在测电池的电动势和内电阻，通常只采用电流表内接法．(对R来说) 二、供电电路( 限流式、调压式 ) 电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便 电路图 限流 电压变化范围 电流变化范围 优势 选择方法 Rx比较小、R滑 比较大， ER～ E～E ERxRx?R滑Rx?R滑电路简单 附加功耗小 电压变化范围大 R滑全>n倍的Rx 通电前调到最大 调压 0～0～E E Rx要求电压连续Rx比较大、R滑 比较小 可调 R滑全>Rx/2 并从0开始变化 通电前调到最小 以“供电电路”来控制“测量电路”：采用“以小控大、以大控小”的原则 R?R滑 滑R滑唯一：比较R滑与Rx 确定?控制电路 不唯一：实难要求?确定控制电路 Rx 接方式为好． 电路设计具有培养和检查创造性思维能力、分析综合能力以及实验能力等多方面的能力的特点，它包括测量电阻值Rx、电阻率ρ,电功率p和电源电动势E、内阻r. 二、选实验试材(仪表)选用和电路实物图连接, (1)仪器的选择一般应考虑三方面因素：（原则：表不超程、电器不超压） ①安全因素，如通过电源和电阻的电流不能超过其允许的最大电流． ②误差因素,如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差； 选量程的原则：电压表、电流表尽可能使指针接近满刻度的中间量程,其指针应偏转到满刻度的1/3～2/3之间； 第 20 页 共 25 页
