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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第2讲,电路电路基本规律,1/68,2/68,【知识梳理】,知识点1电阻串、并联特点,1.特点:,串联,并联,电流,I=_,I=_,电压,U=_,U=_,电阻,R=_,=_,I,1,=I,2,=I,n,I,1,+I,2,+I,n,U,1,+U,2,+U,n,U,1,=U,2,=U,n,R,1,+R,2,+R,n,3/68,串联,并联,电压与电,流分配,电压与各部分电路,电阻成_,电流与各支路电,阻成_,功率分配,与各部分电路电,阻成_,与各支路电阻成,_,正比,反比,正比,反比,4/68,2.几个有用结论:,(1)串联电路总,电阻_电路中任意一个电阻,电路,中任意一个电阻变大时,总电阻_。,(2)并联电路总电阻_任意一个电阻,任意一个电,阻变大时,总电阻_。,(3)电路中不论电阻怎样连接,该电路消耗电功率P总,_各个电阻消耗电功率之和。,大于,变大,小于,变大,等于,5/68,知识点2电压表、电流表改装,1.电压表改装:,(1)电压表是依据,_电路分压作用,在表头上_,_一个分压电阻,并在表头刻度上标出对应数值,后改装而成。,(2)若改装后电压表量程为U,则由U=U,g,+R,得:R=_。,串联,串,联,6/68,2.电流表改装:,(1)电流表是,依据_电路分流作用,在表头上_,_一个分流电阻,并在表头刻度上标出对应数值,后改装而成。,(2)若改装后电流表量程为I,则由I,g,R,g,=(I-I,g,)R得,R=_。,并联,并,联,7/68,知识点3电源电动势和内阻,1.电动势:,(1)定义:电动势在数值上等于_把1C正电荷,在电源内从_移交到_所做功。,(2)表示式:E=_,单位:V。,(3)物理意义:反应电源把_转化为_,本事大小物理量。,非静电力,负极,正极,其它形式能,电能,8/68,2.内阻:电源内部也是由导体组成,也有电阻r,叫作,电源_,它是电源另一个参数。,内阻,9/68,知识点4闭合电路欧姆定律,1.内容:闭合电路,电流跟电源电动势成_,跟,内、外电路电阻之和成_。,2.公式:,(1)I=_(只适合用于纯电阻电路)。,(2)E=_(适合用于全部电路)。,正比,反比,U,外,+Ir,10/68,3.路端电压U与电流I关系:,(1)关系式:U=E-Ir。,(2)电源U-I图象:斜率为负值倾斜直线。,电源电动势,短路电流,电源内阻,11/68,【易错辨析】,(1)电路中某电阻阻值最大,该电阻功率不一定最大。(),(2)电路中只有一个电阻增大时,电路总电阻不一定增大。(),(3)电流表改装时,并联电阻越小,改装后量程越大。(),12/68,(4)电动势就是电源两极间电压。(),(5)闭合电路中电流跟电源电动势成正比,跟整个电路电阻成反比。(),(6)闭合电路中短路电流无限大。(),(7)电源U-I图象上某点纵、横坐标乘积对应此时输出功率。(),13/68,提醒:,(1)。电阻串联时,功率与各电阻阻值成正比,电阻大,电阻功率就大;电阻并联时,功率与各电阻阻值成反比,电阻大,电阻功率反而小。,(2)。不论串联电路还是并联电路,电路中任意一个电阻变大时,总电阻变大。,(3)。电流表改装时,并联电阻越小,分流越大,改装后量程越大。,14/68,(4)。电动势大小等于电路内、外电压之和。,(5)。依据闭合电路欧姆定律可知此说法正确。,(6)。当闭合电路短路时,有I=,并不是无限大。,(7)。电源U-I图象纵、横坐标分别是路端电压、干路电流,依据P=UI,纵、横坐标乘积对应此时输出功率。,15/68,考点1电路动态分析,【关键要素精讲】,电路动态分析方法,1.程序法:,16/68,(1)判断电阻改变情况。,当外电路任何一个电阻增大(或减小)时,电路总阻值一定随之增大(或减小)。,当开关通、断使串联用电器增多时,电路总电阻增大;当开关通、断使并联支路增多时,电路总电阻减小。,17/68,(2)判断总电流、路端电压改变情况。,依据闭合电路欧姆定律I=分析电路总电流怎样改变。,依据U=E-Ir分析路端电压怎样改变。,(3)分析各部分电压、电流改变情况。,18/68,先分析干路中各部分上电压、电流改变情况。,方法一:依据总电流改变规律并结合欧姆定律分析;,方法二:依据串联分压规律分析。,再分析支路中各部分上电压、电流改变情况。,方法一:依据支路总电压改变规律结合欧姆定律分析;,方法二:依据并联分流规律分析。,19/68,2.并同串反结论法:,(1)所谓“串反”,即某一元件电阻增大(或减小)时,依据串联分压规律,该元件上电压增大(或减小),与它串联或间接串联元件上电压减小(或增大),进而造成电流、电功率也减小(或增大)。,20/68,(2)所谓“并同”,即某一元件电阻增大(或减小)时,依据串联分压规律,该元件上电压增大,又依据并联电路电压特点,与它并联或间接并联元件上电压也增大(或减小),进而造成电流、电功率都增大(或减小)。,即:,21/68,3.特殊点分析法:,因滑动变阻器滑片滑动引发电路改变问题,可将滑动变阻器滑片分别滑至两端及中间位置,分析这几个位置电阻大小,并分析电阻改变规律,然后分析其它物理量改变规律。,22/68,【高考命题探究】,【典例1】,(多项选择)(怀化模拟)如,图所表示,图中四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑片P向右端移动时,下,面说法中正确是(),世纪金榜导学号42722173,23/68,A.电压表V,1,读数减小,电流表A,1,读数增大,B.电压表V,1,读数增大,电流表A,1,读数减小,C.电压表V,2,读数减小,电流表A,2,读数增大,D.电压表V,2,读数增大,电流表A,2,读数减小,24/68,【解析】,选A、D。滑动变阻器滑片P向右端移动,使得R,P,变小,总电阻变小,总电流变大,即电流表A,1,读数增大。内电压变大,R,1,所分电压变大,并联电路电压即电压表V,1,读数变小,即R,3,两端电压变小,经过R,3,电流变小,即电流表A,2,读数减小,因为总电流增大,所以经过另外一个支路即经过R,2,电流变大,R,2,两端电压变大,即电压表V,2,读数增大,选项A、D正确。,25/68,【强化训练】,1.某同学做电学试验(电源内阻r不能忽略),经过改变滑动变阻器电阻大小,观察到电压表和电流表读数同时变大,则他所连接电路可能是图中(),26/68,【解析】,选C。A、B、D图中电路电压表读数变大,表示电源(或等效电源)路端电压变大,则内电压变小,电流表读数一定减小,与题目已知条件相矛盾,可排除。C图中电压表示数为定值电阻两端电压,由欧姆定律能够判断电流、电压能够同时增大,选项C正确。,27/68,2.(绍兴模拟)如图所表示电路中,电源电动势为,E,内电阻为r。开关S闭合后,电灯L,1,、L,2,均能发光。现,将滑动变阻器R滑片P稍向上移动,以下说法正确是,(),28/68,A.电灯L,1,、L,2,均变亮,B.电灯L,1,变亮,L,2,变暗,C.电流表示数变小,D.电源总功率变小,29/68,【解析】,选B。将滑动变阻器R滑片P稍向上移动,依据“并同串反,”,结论,电流表示数变大,电灯L,1,变亮,L,2,变暗;将滑动变阻器R滑片P稍向上移动时,电阻变小,总电流变大,所以电源总功率P=EI变大,选项B正确,A、C、D错误。,30/68,3.某实物投影机有10个相同强光灯L,1,L,10,(24V200W)和10个相同指示灯X,1,X,10,(220V2W),将其连接在220V交流电源上,电路图如图所表示。若工作一段时间后L,2,灯丝烧断,则(),31/68,A.X,1,功率减小,L,1,功率增大,B.X,1,功率增大,L,1,功率增大,C.X,2,功率增大,其它指示灯功率减小,D.X,2,功率减小,其它指示灯功率增大,32/68,【解析】,选C。显然L,1,和X,1,并联、L,2,和X,2,并联,然后,它们再串联接在220V交流电源上。L,2,灯丝烧断,则总电,阻变大,电路中电流I减小,又L,1,和X,1,并联电流分配关,系不变,则X,1,和L,1,电流、功率都减小。同理可知,L,2,断,路后,除X,2,外各灯功率都减小,选项A、B错。因为I减小,各并联部分电压都减小,交流电源电压不变,则X,2,上,电压增大,依据P=可知,X,2,功率变大,C正确、D错,误。,33/68,【规律总结】,程序法应用技巧,(1)一定要遵照“部分整体部分”程序,逐一判断。,(2)尽可能先分析串联电阻,后分析并联电阻;先分析定值电阻,后分析可调电阻。,(3)既要关心每个电阻电压,又要关心其电流。,34/68,【加固训练】,在如图所表示电路中,闭合开关,S后,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可,忽略。现将变阻器R滑片向上滑动一些,三盏灯亮度改变情况是(),35/68,A.a灯、b灯和c灯都变亮,B.a灯和c灯变亮,b灯变暗,C.a灯、b灯和c灯都变暗,D.a灯和b灯变暗,c灯变亮,【解析】,选B。由闭合电路欧姆定律知,电路总电阻减小,总电流增大,故a灯变亮,C、D错;U,b,减小,则b灯变暗,故B对,A错。,36/68,考点2电源功率和效率问题,【关键要素精讲】,1.电源功率:,任意电路,纯电阻电路,总功率,P,总,=EI,=U,外,I+U,内,I,P,总,=EI=U,外,I+U,内,I=I,2,(R+r)=,输出,功率,P,出,=UI=EI-I,2,r,P,出,=UI=EI-I,2,r=I,2,R=,37/68,任意电路,纯电阻电路,内部消,耗功率,P,内,=I,2,r=U,内,I,38/68,2.纯电阻电路中,P,出,与外电阻R关系:,输出功率随R改变关系:,当R=r时,电源输出功率最大,为P,m,=,当Rr时,伴随R增大输出功率越来越小;,当Rr时,伴随R增大输出功率越来越大;,39/68,当P,出,P,m,时,每个输出功率对应两个可能外电阻R,1,和R,2,且R,1,R,2,=r,2,;,P,出,与R关系如图所表示。,40/68,3.电源效率:,(1)任意电路:,可见,对于某一个电源,路端电压越大,电源效率越高。,(2)纯电阻电路中:,可见,对于某一个电源,外电阻越大,电源效率越高。,41/68,【高考命题探究】,【典例2】,如图所表示,已知电源电,动势为6V,内阻为1,保护电阻R,0,=,0.5,求当电阻箱R读数为多少时,保护电阻R,0,消耗电功率最大,并求,这个最大值。世纪金榜导学号42722174,42/68,【思索探究】,(1)电阻箱增大(或减小)时,电路中电流怎样改变?,提醒,:,电阻箱增大,(,或减小,),时,电路中电流减小,(,或增大,),。,(2)保护电阻R,0,上消耗电功率与哪些原因相关?,提醒,:,依据,P=I,2,R,电阻,R,0,上消耗电功率与电路中电流和固定电阻阻值相关。,43/68,【解析】,保护电阻消耗功率P,0,=,因R,0,和,r是常量,而R是变量,所以R最小时,P,0,最大,即R=0时,P,0max,=,答案:,08W,44/68,【迁移训练】,45/68,迁移1:分析电阻箱消耗功率,【典例2】,中条件不变,求当电阻箱R读数为多少时,电,阻箱R消耗功率最大,并求这个最大值。,【解析】,这时将电源与保护电阻看作内电路,将电阻,箱看作外电路,当,R=R,0,+r,即,R=(1+0.5),=1.5,时,P,Rmax,答案,:,1.5,6W,46/68,迁移2:分析电源输出功率,【典例2】,中条件不变,求当电阻箱R读数为多少时,电源输出功率最大,并求这个最大值。,【解析】,当R,外,=r时,P,出,最大,即R+R,0,=r时,P,max,=,可得:R=0.5时,P,max,=9W,答案:,0.59W,47/68,迁移3:改变电阻箱与保护电阻连接方式,如图所表示,电源电动势E=2V,内阻r=1,电阻R,0,=2,可变电阻阻值范围为010。求可变电阻为多大时,R上消耗功率最大,最大值是多少?,48/68,【解析】,依据闭合电路欧姆定律,路端电压,又因为P,R,=,所以P,R,=,49/68,代入数据整理得P,R,=,当R=时,R上消耗功率最大,P,Rmax,=W,答案:,W,50/68,【加固训练】,如图所表示,直线A是电源路端电压和电流关系图线,直线B、C分别是电阻R,1,、R,2,两端电压与电流关系图线,若将这两个电阻分别接到这个电源上,则(),51/68,A.R,1,接在电源上时,电源效率高,B.R,2,接在电源上时,电源效率高,C.R,1,接在电源上时,电源输出功率大,D.电源输出功率一样大,52/68,【解析】,选A。电源效率=效率与路,端电压成正比,R,1,接在电源上时路端电压大,效率高,故,A正确,B错误。由图线交点读出,R,1,接在电源上时U=,U,0,I=I,0,电源输出功率P,1,=UI=U,0,I,0,R,2,接在电,源上时U=U,0,I=I,0,电源输出功率P,2,=UI=U,0,I,0,故C、D均错误。,53/68,考点3含电容器电路分析方法,【关键要素精讲】,1.稳定状态电容器:当含有电容器直流电路到达稳定状态时,电容器处可视为断路,与之串联电阻中无电流,不起降压作用。,54/68,2.电容器电压:,(1)电容器电压等于与之并联电阻电压。,(2)电容器(或串联一个电阻)接到某电源两端时,电容器电压等于路端电压。,55/68,3.电压改变时电容器:,(1)电容器电压改变时,将会引发电容器充、放电,假如电容器电压升高,电容器将充电;假如电压降低,电容器将经过与它连接电路放电。,56/68,(2)在计算充放电时电容器所带电荷量改变时,假如改变前后极板所带电荷电性相同,那么经过所连导线电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差;假如改变前后极板带电电性相反,那么经过所连导线电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和。,57/68,【高考命题探究】,【典例3】,(多项选择)(沧州模拟),如图所表示电路中,电源电动势E=3V,内电阻r=1,定值电阻R,1,=3,R,2,=,2,电容器电容C=100F,则下,列说法正确是世纪金榜导学号42722175(),58/68,A.闭合开关S,电路稳定后电容器两端电压为1.5V,B.闭合开关S,电路稳定后电容器所带电荷量为3.010,-4,C,C.闭合开关S,电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.510,-4,C,D.先闭合开关S,电路稳定后断开开关S,经过电阻R,1,电荷量为3.010,-4,C,59/68,【解析】,选A、C。闭合开关S,电路稳定后电流I=,=0.5A,电容器两端电压为U=IR,1,=1.5V,选,项A正确;电路稳定后电容器带电荷量为Q=CU=100,10,-6,1.5C=1.510,-4,C,选项B错误、C正确;先闭合开,关S,电路稳定后断开开关S,电容器C经过电阻R,1,放电,经过电阻R,1,电荷量为1.510,-4,C,选项D错误。,60/68,【强化训练】,如图所表示电路中,电源电动势为E,内,阻为r,R,1,、R,2,为定值电阻,R,3,为可变,电阻,C为电容器,在可变电阻R,3,由较,小逐步变大过程中,以下说法中正确是(),世纪金榜导学号42722176,61/68,A.电容器带电荷量在逐步减小,B.流过R,2,电流方向是由上向下,C.电源输出功率变大,D.电源内部消耗功率变大,62/68,【解析】,选B。可变电阻阻值由小变大过程中,电路中总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流减小,内电压及R,1,两端电压均减小,则R,3,两端电压增大,电容器两端电压增大,电容器带电荷量增大,故电容器充电,则有由上向下电流经过R,2,。因为内、外电阻关系未知,不能确定电源输出功率怎样改变,由P=I,2,r可知,电源内部消耗功率变小,故B正确,A、C、D错误。,63/68,【加固训练】,(多项选择)(武汉模拟)如图所表示,R是光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小,当它受到光照强度增大时(),64/68,A.灯泡L变暗,B.光敏电阻R上电压增大,C.电压表V读数减小,D.电容器C带电荷量增大,65/68,【解析】,选C、D。光照强度增大时,R阻值减小,闭合电路总电阻减小,依据闭合电路欧姆定律知I=,增大,灯泡L变亮,选项A错误;光敏电阻R上电压U,R,=E-I(r+R,灯,),减小,选项,B,错误,;,电压表,V,读数,U=E-Ir,减小,选项,C,正确,;,电容器,C,两端电压等于灯泡两端电压,灯泡两端电压,U,L,=IR,灯,增大,所以电容器,C,带电荷量,Q=CU,L,增大,选项,D,正确。,66/68,67/68,68/68,
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