高考物理总复习（基础知识+方法探究+考点集训）部分电路欧姆定律 串并联电路 电流表 电压表精讲课件 新人教版.ppt

部分电路欧姆定律串并联电路 电流表 电压表 一 欧姆定律 正比 反比 金属 电解液 纯电阻 4 导体的伏安特性曲线i u图线和u i图线 二 串 并联电路的比较 i u r p分别为总电流 总电压 总电阻 总功率 i1 i2 in i1 i2 in u1 u2 un u1 u0 un r1 r2 rn 特别提醒 1 串联电路的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 任意一个变小时 总电阻变小 2 并联电路的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 任意一个变小时 总电阻变小 3 不论电阻怎样连接 电路消耗的总功率总是等于各个电阻消耗的 大于 变大 小于 变大 功率之和 nr1 igrg 并联 串联 n 1 rg 3 改装原理图 改装成电流表 改装后的电流表内阻ra 改装后的电压表内阻rv 4 把已知电流表或电压表的量程扩大的方法与改装相同 nrg 改装成电压表 题型一 伏安特性曲线的理解和应用 例1两个额定电压为220v的白炽灯l1和l2的u i特性曲线如图所示 l2额定功率约为 w 现将l1和l2串联后接在220v的电源上 电源内阻忽略不计 此时l2的实际功率约为 w 思路点拨 确定灯泡的电压 由u i图找出对应的电流 解析 由图象可知 u 220v时 i2 0 45a 故l2额定功率p ui2 99w 根据串联电路的特点知l1和l2串联后电流相等 同时两者电压之和为220v 由图象可知 符合上述条件的电流为i 0 23a 此时l2对应的电压为u2 65v l2的实际功率为p2 u2i 15w 答案 9915 方法与知识感悟 1 对导体伏安特性曲线的理解 题型二 电路简化 例2电路如图 r1 10 r2 3 r3 6 r4 4 u 24v 1 若在a b间接入一理想电压表 它的示数多大 2 若在a b间接入一理想电流表 它的示数多大 方法与知识感悟 对电路的等效简化是处理电路问题和习题的常用方法 对复杂且不规则的电路 应先将其改画成等效的规则电路 以识别电路的连接形式 一般电路中所给电表可视为理想电表 故在识别改画电路时 可把电压表视为开路 电流表视为短路 然后找电路中的等势点或电流的各分支点 确定各部分的连接关系 1 原则 无电流的支路除去 电势相等的各点合并 理想导线任意长短 理想电流表可认为短路 理想电压表可认为断路 电压稳定时电容器可认为断路 2 方法 电流分支法 先将各结点用字母标上 判定各支路元件的电流方向 或无电流可假设在总电路两端加上电压后判定 按电流流向 自左到右将各元件结点 分支逐一画出 加工整理即可 等势点排列法 标出结点字母 判断出各结点电势的高低 电路无电压时可先假设加上电压 将各结点按电势高低从左到右排列 再将各结点间的支路画出 然后加工整理即可 注意 以上两种方法常常结合使用 题型三 电路故障分析 例3如图所示的电路中 闭合开关s 灯泡l1 l2均能正常发光 由于电路出现故障 突然发现灯泡l1变亮 灯泡l2变暗 电流表的读数变小 则电路中发生的故障可能是 a r1断路b r2断路c r3短路d r4短路 解析 等效电路如图所示 若r1断路 总外电阻变大 干路总电流减小 路端电压变大 l1两端电压变大 l1变亮 ab部分电路结构没变 电流仍按原比例分配 总电流减小 通过l2 电流表的电流都减小 故a选项正确 若r2断路 总外电阻变大 干路总电流减小 ac部分电路结构没变 电流仍按原比例分配 r1 l1中电流都减小 与题意相矛盾 故b选项错 若r3短路或r4短路 总外电阻减小 总电流增大 电流表示数变大 与题意相矛盾 故c d选项错误 正确选项只有a 答案 a 方法与知识感悟 电路故障一般是短路或断路 常见的情况有导线断芯 灯泡断丝 灯座短路 变阻器内部断路 接触不良等现象 故障电路中 短路的特点是有电流通过而电压为零 断路的特点是电路两点间的电压不为零而电路电流为零 分析故障电路常用的方法 1 仪器检测法 断点故障的判断 用电压表与电源并联 若有电压 再逐段与电路并联 若电压表的指针有偏转 则该段不含电源的电路中有断点 短路故障的判断 用电压表与电源并联 若有电压时 再逐段与电路并联 若电压表示数为零时 则该段不含电源的电路短路 用多用电表的欧姆挡检测 先切断电源 元件 或某段电路 逐一脱离原电路 测量值为 则被测的元件断路 2 假设法 可以先假设某部分电路发生了某种故障 然后再与题设情景比较就可以得出答案 3 排除法 在明确电路结构的基础上 从比较故障前后电路中电压 电流的变化入手 确立故障原因 并对电路中的元件逐一分析 排除不可能的情况 找出故障原因 bc 解析 um igrg 1 n b对 2 在如图甲所示的电路中 电源电动势为3 0v 内阻不计 l1 l2 l3为3个相同规格的小灯泡 这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示 当开关闭合后 下列关于电路中的灯泡的判断中 正确的是 acd a 灯泡l1的电阻为12 b 通过灯泡l1的电流为灯泡l2的电流的2倍c 灯泡l1消耗的电功率为0 75wd 灯泡l2消耗的电功率为0 30w 解析 l1两端的电压为3v 由图乙知 通过l1的电流为0 25a 所以l1的电阻为12 l1消耗的电功率为0 75w a c选项正确 l2和l3串联 每个灯泡的电压为1 5v 由图乙可知 通过l2 l3的电流为0 2a 所以灯泡l2 l3消耗的电功率为0 30w 故d选项正确 l1与l2的电流不是两倍关系 所以b选项错误 3 如图所示 电流表是完好的 合上开关s后 发现电流表的示数为零 在不拆开电路的前提下 通过电压表测量各连接点间的电压值 可判断故障原因 电压表测量数据为uab ucd 0 ubc 0 则该电路的故障原因可能是 a r1断路b r2断路c r3断路d r1 r2 r3均断路 b 解析 由电流表的示数为零可知 电路一定有某处断路 由uab 0可知 断点可能为r2或r3 由ucd 0可知 断点可能为r1或r2 而ubc 0 说明r1 r3均不可能断开 故断路处一定是r2 所以正确答案为b 巩固基础 1 一电压表由表头g与电阻r串联而成 如图所示 若在使用中发现电压表读数总比准确值稍小一些 采用下列哪些措施能加以改进 a 在r上串联一个比r小得多的电阻b 在r上串联一个比r大得多的电阻c 在r上并联一个比r小得多的电阻d 在r上并联一个比r大得多的电阻 d 解析 电压表读数偏小 说明流过表头的电流偏小 如果还串上一个电阻 则流过表头的电流会更小 a b均错 如果并联一个比r小得多的电阻 总电阻会变得很小 流过表头的电流会变得很大 使电压表读数偏大很多 c错 只有并联一个比r大得多的电阻 才会使总电阻比原来小 流过表头的电流比原来稍大 d对 2 两个电压表v1和v2是完全相同的两个电流表改装的 v1量程是5v v2量程是15v 为了测15v 20v电压 我们把v1和v2串联起来用 以下叙述正确的是 a v1 v2的读数相同b v1 v2指针偏转角度相等c v1 v2读数不同 指针偏转角也不同d v1 v2读数之比等于两电压表内阻之比 bd 解析 串联后 流过两表头的电流相等 指针偏转角度相等 由于量程不同 读数不相等 a错 b对 c错 因为流过两电压表的电流相等 所以d对 b 4 如图所示是某导体的i u图线 图中 45 下列说法正确的是 a 通过电阻的电流与其两端的电压成正比b 此导体的电阻r 2 c i u图线的斜率表示电阻的倒数 所以r cot45 1 0 d 在r两端加6 0v电压时 每秒通过电阻截面的电荷量是3 0c abd 提升能力 5 如图是横截面积 长度均相同的甲 乙两根电阻丝的i r图象 现将甲 乙串联后接入电路中 则 a 甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小b 甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小c 在相同时间内 电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少d 甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小 c 解析 若将两电阻丝串联接入电路中 由于通过两电阻丝的电流相同 由图象可知 此时甲的电阻大于乙的电阻 所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大 a错误 由于两电阻丝的横截面积 长度均相同 故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大 b错误 由q i2rt可知 在相同时间内 电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少 c正确 由p i2r可知d错误 c 7 用两个相同的小量程电流表 分别改装成了两个量程不同的大量程电流表a1 a2 若把a1 a2分别采用串联和并联的方式接入电路 如图所示 则闭合开关后 下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是 b a 图 a 中的a1 a2的示数相同b 图 a 中的a1 a2的指针偏角相同c 图 b 中的a1 a2的示数和偏角都不同d 图 b 中的a1 a2的指针偏角相同 解析 图a中 两表头并联 流过两表头的电流相等 指针偏角相同 但由于两电流表量程不相同 故示数不相同 a错 b对 图b中 两电流表串联 流过两电流表的电流相等 示数相同 但两表头的电压不相等 流过两表头的电流不相等 指针偏角不相同 c d都错 8 如图所示 为了检查电路中的故障 用电压表测得uae 6v ued 0 ucd 0 uce 6v 则此电路中的故障可能是下列情况中的 a 仅r断路b 仅l断路c 仅r 断路d l r 同时断路 d 解析 因为uae uce 说明c b a三点电势相等 r中无电流 电路中有断路处 但r未断 ued 0 说明l断路 ucd 0 说明r 断路 故选d 9 在如图所示的电路中 电源电压不变 闭合电键k后 灯l1 l2都发光 一段时间后 其中一灯突然熄灭 而电流表 电压表的示数都不变 则产生这一现象的原因可能是 a 灯l1短路b 灯l2短路c 灯l1断路d 灯l2断路 c 解析 可以采用排除法 灯l2短路 会导致电压表示数变小 电流表示数变大 灯l2断路 会导致电流表示数变为0 灯l1短路 会导致两灯都不亮 一灯熄灭而电表示数都不变 只有灯l2发生断路时才有可能 故选c 10 家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫 设计了调整温度的多挡开关 使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度 如图所示是电熨斗的电路图 旋转多挡开关可以改变1 2 3 4之间的连接情况 现将开关置于温度最高挡 这时1 2 3 4之间的连接是下图中所示的哪一个 a 再上台阶 11 高温超导限流器已被公认为是目前最好的且唯一行之有效的短路故障电流限制装置 中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作 并于