（安徽适用）高考物理一轮复习要点提示 第7讲 电路的基本规律及其应用课件.ppt

i1 i2 in u1 u2 un r1 r2 rn 1 串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻 电路中任意一个电阻变大时 串联总电阻变大 2 并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻 任意一个电阻变大时 总电阻变大 3 无论电阻怎样连接 每一段电路的总耗电功率p总等于各个电阻耗电功率之和 i1 i2 in u1 u2 un 二 电路及其规律1 电路的组成 1 外电路 电源外部的电路 2 内电路 电源内部的电路外电路上的电压叫电压 内电路上的电压叫 2 电源电动势 1 概念 反映电源的本领 2 大小 数值上等于将单位正电荷从负极移到正极克服做的功 确定的电源 电动势为 不随电路情况变化 不同类电源 电动势不同 电动势越大 非静电力做功本领越大 3 标量 为了说明问题方便 习惯上规定电动势的方向在电源内部从指向 路端 内电压 把其他形式能转化为电能 电场力 定值 负极 正极 3 闭合电路欧姆定律 1 内容 闭合电路的电流跟电源的成正比 跟内 外电路的电阻之和成 2 公式 i 也可以表示为e ir ir u外 u内 即电源的电动势等于内外电路电势差之和 3 路端电压 外电路两端的电压 即电源的输出电压u 当外电阻r i ir u 当r增大到无穷大 即断路 时 i u 路端电压随外电阻的增大而增大 如图所示 当外电阻r i ir u 当r减小到零 短路 时 i短 u 电动势 反比 e ir 0 e 0 4 路端电压随电流变化的图象用图象表示如图所示 若u i图象中的纵坐标 u 不是从零开始时 此时图线与横坐标的交点小于短路电流 但图线的斜率仍然等于电源的内阻 三 电流表 电压表的改装1 电流表g 表头 1 原理 当线圈中有电流通过时 线圈在作用下带动指针一起偏转 电流越大 指针偏转的角度 可以证明i 所以根据表头指针偏转的角度可以测出电流的大小 且表盘刻度是均匀的 2 三个参数 内阻rg 满偏电流ig 满偏电压ug 关系是ug 磁场力 越大 igrg 2 电压表及大量程电流表 由表头改装而成 1 关于电源的电动势 下列说法正确的是 a 电源的电动势等于电源两端的电压b 电源不接入电路时 电源两极间的电压大小等于电动势c 电动势的国际单位是安培d 常见的铅蓄电池电动势为1 5v解析 电源电动势等于电源路端电压与内电压之和 只有外电路是断路时 电源两端的电压才等于电源电动势 a错 b对 电动势的国际单位是伏特 c错 常见铅蓄电池的电动势为2v d错 答案 b 2 如图所示是一实验电路图 在滑动触头由a端滑向b端的过程中 下列表述正确的是 a 路端电压变小b 电流表的示数变大c 电源内阻消耗的功率变小d 电路的总电阻变大解析 滑动触头由a滑向b的过程中 总电阻变小 d错误 干路电流变大 路端电压变小 a正确 内阻消耗功率变大 c错误 定值电阻r3上电压降低 电流表示数变小 b错误 答案 a 3 如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的u i图线 用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路 测得路端电压为4 8v 则该电路可能为下图中的 答案 b 4 如图所示为 解放 牌大卡车的远程车灯电路中的蓄电池总功率随电流变化的图象 已知蓄电池瞬间短路时的电流为14a 求 1 该蓄电池的电动势e和内阻r 2 车头两个远程车灯的铭牌上标有 12v 12w 字样 若两灯并联接在蓄电池两端 则两灯消耗的总电功率为多少 答案 1 14v1 2 24w 三种图象的比较 例1 某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示 则下列说法中正确的是 a 加5v电压时 导体的电阻约是0 2 b 加11v电压时 导体的电阻约是1 4 c 由图可知 随着电压的增大 导体的电阻不断减小d 由图可知 随着电压的减小 导体的电阻不断减小 思路点拨 非线性元件的伏安特性曲线上 电压坐标与电流坐标的比值 表示该状态时此元件的电阻值 曲线的变化趋势反应电阻的变化 答案 d 1 如图所示 甲 乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流i的关系图线 下列说法中正确的是 a 当路端电压都为u0时 它们的外电阻相等b 电流都是i0时 两电源的内电压相等c 电源甲的电动势小于电源乙的电动势d 电源甲的内阻小于电源乙的内阻 答案 a 电源的有关功率和效率 1 当电源的输出功率最大时 效率并不是最大 只有50 当r 时 100 但此时p出 0 无实际意义 2 对于内 外电路上的固定电阻 其消耗的功率根据p i2r来判断 与输出功率大小的判断方法不同 例2 三只灯泡l1 l2和l3的额定电压分别为1 5v 1 5v和2 5v 它们的额定电流都为0 3a 若将它们连接成如图甲 乙所示的电路 且灯泡都正常发光 1 试求图甲所示电路的总电流和电阻r2消耗的电功率 2 分别计算两电路电源提供的电功率 并说明哪个电路更节能 思路点拨 r2消耗的功率为其电流与电压的乘积 电压值须据电源和其他的外阻分压求出 自主解答 1 由题意 在图甲所示电路中 电路的总电流i总 il1 il2 il3 0 9au路端 e i总r 2 55vur2 u路端 ul3 0 05vir2 i总 0 9a电阻r2消耗的功率pr2 ir2ur2 0 045w 2 图甲中电源提供的电功率p总 i总e 0 9 3w 2 7w图乙中电源提供的电功率p总 i总 e 0 3 6w 1 8w由于灯泡都正常发光 两电路有用功率相等 而p p总 所以 图乙所示电路比图甲所示电路节能 答案 1 0 9a0 045w 2 p甲 2 7wp乙 1 8w图乙所示电路更节能 2 2012年宣城模拟 如图所示 电阻r1 2 小灯泡l上标有 3v 1 5w 电源内阻r 1 滑动变阻器的最大阻值为r0 大小未知 当触头p滑动到最上端a时 电流表的读数为1a 小灯泡l恰好正常发光 求 1 滑动变阻器的最大阻值r0 2 当触头p滑动到最下端b时 求电源的总功率及输出功率 答案 1 6 2 12w8w 电路的分析 2 含容电路的分析 1 简化电路时可以把电容器所处电路作为断路 简化电路时可以去掉 在求电荷量时在相应位置补上 2 电路稳定后 与电容器同支路的电阻相当于导线 3 电路中电流 电压的变化可能会引起电容器的充放电 若电容器两端电压升高 电容器将充电 若电压降低 电容器将通过与它连接的电路放电 可由 q c u计算电容器上电荷量的变化 4 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 所以电阻不起降低电压作用 但电容器两端可能出现电势差 如果电容器与电源并联 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e 而是路端电压u 5 在含容电路中 当电路发生变化时 除了要判断和计算电容器两端的电压外 还必须要判断电容器极板上极性的变化 防止出现电容器先放电后反向充电的现象 3 电路故障的分析方法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 检查故障的基本方法有两种 1 电压表检测方法 如果电压表示数为0 说明电压表上无电流通过 则可能在并联路段之外有断路 或并联路段内有短路 如果电压表有示数 说明电压表上有电流通过 则在并联路段之外无断路 或并联路段内无短路 2 用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源 逐一使元件脱离原电路 或对某段电路检测 后测量是通路还是断路便可找到故障所在 例3 2012年亳州模拟 如图所示 a灯与b灯电阻相同 当滑动变阻器r的滑动片身下滑动时 两灯的变化是 a a灯变亮 b灯变亮b a灯变暗 b灯变亮c a灯变暗 b灯变暗d a灯变亮 b灯变暗 自主解答 当变阻器的滑片向下滑动时 接入电路的电阻减小 根据串 并联电路特点可知电路中总电阻减小 由闭合电路欧姆定律可得干路电流i增大 内阻分担电压增大 路端电压u减小 a灯两端电压减小 亮度变暗 另一支路电流i i ia增大 u1 i r1增大 故r与b灯的并联支路电压ub u u1减小 b灯变暗 c正确 答案 c 解析 滑片p向右移动 电阻变大 总电阻也变大 由闭合电路的欧姆定律可知 回路中电流减小 电源内压减小 r0两端电压减小 所以滑动变阻器两端电压升高 电压表示数变大 故b项正确 答案 b 答案 b 2 2011年高考北京理综 如图所示电路 电源内阻不可忽略 开关s闭合后 在变阻器r0的滑动端向下滑动的过程中 a 电压表与电流表的示数都减小b 电压表与电流表的示数都增大c 电压表的示数增大 电流表的示数减小d 电压表的示数减小 电流表的示数增大 答案 a 3 2011年高考上海单科 如图所示电路中 闭合电键s 当滑动变阻器的滑动触头p从最高端向下滑动时 a 电压表v读数先变大后变小 电流表a读数变大b 电压表v读数先变小后变大 电流表a读数变小c 电压表v读数先变大后变小 电流表a读数先变小后变大d 电压表v读数先变小后变大 电流表a读数先变大后变小 答案 a 4 2011年高考重庆理综 在测量电珠伏安特性实验中 同学们连接的电路中有四个错误电路 如图所示 电源内阻不计 导线连接良好 若将滑动变阻器的触头置于左端 闭合s 在向右端滑动触头过程中 会分别出现如下四种现象 a 电珠l不亮 电流表示数几乎为零b 电珠l亮度增加 电流表示数增大c 电珠l开始不亮 后来忽然发光 电流表从示数不为零到线圈烧断d 电珠l不亮 电流表从示数增大到线圈烧断与上述a b c d四种现象对应的电路序号为 a b c d 解析 图 是滑动变阻器的分压式接法 向右滑动触头 灯泡两端电压增大 亮度增加 根据