09届高考物理一轮复习错题分析教案9：恒定电流选修三

09 届高考物理一轮复习错题分析教案 9：恒定电流 [内容和方法] 本单元内容包括电流、产生持续电流的条件、电阻、电压、电动势、内电阻、路端电压、电功、电功率等基本概念，以及电阻串并联的特点、欧姆定律、电阻定律、闭合电路的欧姆定律、焦耳定律、串联电路的分压作用、并联电路的分流作用等规律。 本单元涉及到的基本方法有运用电路分析法画出等效电路图，掌握电路在不同连接方式下结构特点，进而分析能量分配关系是最重要的方法；注意理想化模型与非理想化模型的区别与联系；熟练运用逻辑推理方法，分析局部电路与整体电路的关系 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：不对电路进行分析就照搬旧的解题套路乱套公式；逻辑推理时没有逐步展开，企图走“捷径”；造成思维“短路”；对含有电容器的问题忽略了动态变化过程的分析。 例 1 如图 9－1 所示，ε1=3V，r1=0.5Ω，R1=R2=5.5Ω，平行板电容器的两板距离 d=1cm，当电键 K 接通时极板中的一个质量 m=4×10-3g，电量为 q=1.0×10-7C 的带电微粒恰好处于静止状态。求：（1）K 断开后，微粒向什么方向运动，加速度多大？（2）若电容为 1000pF，K 断开后，有多少电量的电荷流过 R2？ 【错解分析】错解： 当电键 K 接通电路稳定时、电源 ε1和 ε2都给电容器极板充电，所以充电电压 U=ε1+ε2。 带电粒子处于平衡状态，则所受合力为零，F－mg = 0 ε2=U－ε1=1(v) 当电键 K 断开后，电容器上只有电源 给它充电，U′=ε2。 即带电粒子将以 7.5m/s2的加速度向下做匀加速运动。 又 Q1=CU=103×10-12×4=4×10－9C Q′=CU′＝103×10-12×1＝1×10-9C △Q=Q－Q′=3×10-9C 极板上电量减少 3×10-9C，也即 K 断开后，有电量为 3×10-9C 的电荷从 R2由下至上流过。 在直流电路中，如果串联或并联了电容器应该注意，在与电容器串联的电路中没有电流，用心 爱心 专心所以电阻不起降低电压作用(如 R2)，但电池、电容两端可能出现电势差，如果电容器与电路并联，电路中有电流通过。电容器两端的充电电压不是电源电动势 ε，而是路端电压 U。 【正确解答】 (1)当 K 接通电路稳定时，等效电路图如图 9－2 所示。 ε1、r1和 R1形成闭合回路，A，B 两点间的电压为： 电容器中带电粒子处于平衡状态，则所受合力为零， F－mg＝0 在 B，R2，ε2，C，A 支路中没有电流，R2两端等势将其简化，U＋ε2=UAB，ε2=U...