电路综合应用导学案1

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1、教案(45)——电路综合应用教学目标1．掌握闭合电路的U－I图像．2．解决综合计算问题．分类剖析(一)电路计算例1　如图所示的电路中，定值电阻R＝3Ω，当开关S断开时，电源内、外电路消耗的功率之比为1∶3；当开关S闭合时，内、外电路消耗的功率之比为1∶1.求开关S闭合前和闭合后，灯泡L上消耗的功率之比(不计灯泡电阻的变化)．【解析】　设电源电动势为E，内阻为r.开关S断开时，＝＝所以RL＝3r，UL＝E所以PL＝＝开关S闭合时，＝＝1，R并＝r，U并＝E所以UL′＝E所以PL′＝＝故得＝(或先求出r＝2Ω，RL′＝6Ω，再求灯泡功率)例2　在如图所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，当电

2、键K接a时，R2上消耗的电功率为4W，当电键K接b时，电压表示数为4.5V.试求：(1)电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)电源的电动势和内电阻；(3)当电键K接c时，通过R2的电流．【解析】　(1)K接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式可得通过电源电流I1＝＝1A电源两端电压U1＝＝4V(2)K接a时，有E＝U1＋I1r＝4＋rK接b时，R1和R2串联，R′外＝R1＋R2＝6Ω通过电源电流I2＝＝0.75A这时有：E＝U2＋I2r＝4.5＋0.75r解①②式得：E＝6V，r＝2Ω(3)当K接c时，R总＝R1＋r＋R23＝6Ω总电流I3＝E/R总＝1A通过R2电流I

3、′＝I3＝0.5A(二)电路设计例3　某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)，如图(1)所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)．请完成对该物体质量的测量．(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，画出完整的测量电路图．(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量

4、m.(3)请设想实验中可能会出现的一个问题．(1)(2)【解析】　(1)在设计电路时，为了使输入电路电压调节范围尽可能大，所以应用滑动变阻器组成分压式电路，如图(2)所示．(2)步骤：①设计安装完该电路后，还应进行调零，即在力电转换器的受压面上不放物体(压力为零)，调节滑动变阻器从而使力电转换器的输出电压为零；②将砝码放在转换器上，记下输出电压U0；③将待测物放在转换器上，记下输出电压U.因此由U0＝km0g得k＝测得U＝kmg，因此m＝＝U.(3)可能会出现的问题有：①因电源电压不够而输出电压调不到零；②待测物体质量超出转换器量程．