专题八第1讲电路的基本定律串、并联电路

1、专题八恒定电流考点内容要求热点考向1.欧姆定律1.电学实验是高考必考内容，并且所占分值 较大.本专题的电学实验是复习的重点2.实验考题灵活多变,包括实验设计、仪器的 选取、电路连接、数据处理、误差分析等重点考查实验设计原理、数据处理能力，方法包括图象法、计算法、列表法等要学会分析实验误差的来源,知道用多次测量求平均值的方法或采用描点连线法减小偶然误差2.电阻定律3.电阻的串 联、并联4.电源的电动势和内阻5.闭合电路的欧姆定律考点内容要求热点考向6.电功率、焦耳定律3电路中的电流、电压、电功和电功率的计算常与交流电、电磁感应 等部分知识结合考查4部分电路的欧姆定律与闭合电路的欧姆定律是电学的基

2、本规律，以这两个定律为中心展开的串并联电路、闭合电路的动态分析、含电容电路分析等也时常在选择题中出现，特别是新的高考大纲把闭合电路欧姆定 律的要求提高了，须重视起来.7.实验八：描绘小电 珠的伏安特性曲线8.实验九：测定金属 的电阻率(同时练习 使用螺旋测微器)9.实验十：测定电源 的电动势和内阻 10.实验十一：练习 使用多用电表续表第 1 讲 电路的基本定律串、并联电路考点 1 电流、电阻、欧姆定律1电流定向移动正(1)电流的形成：电荷的_形成电流(2)电流的方向：物理学中规定_电荷定向移动的方向为电流的方向(3)电流强度：通过导体横截面的电量与通过这些电量所用时间的比值，是标量(2)电阻

3、定律长度横截面积内容：在温度不变的情况下，导体的电阻跟其_成正比，跟其_成反比表达式：_，此为电阻的决定式(3)电阻率温度导体材料本身的性质，由其材料决定，且与_有关与温度的关系：有的随温度的升高而增大，如金属材料；有的随温度的升高而减小，如半导体材料；有的几乎不受温度的影响，如锰铜合金、镍铜合金3欧姆定律正比反比(1)内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成_，跟它的电阻 R 成_(2)公式：I_.(3)适用条件：适用于金属和电解液导电，或纯电阻电路(4)导体的伏安特性曲线：研究部分电路欧姆定律时，常画成 IU 或 UI 图象，如图 811 甲、乙所示对于线性元件，伏安特性曲线是直线

4、；对于非线性元件，伏安特性曲线是非线性的图 811阻 R 随电压增大而增大，随电流增大而减小 I、U、R 必须是对应关系，即 I 是通过该电阻的电流，U 是该电阻两端的电压【跟踪训练】1(双选)有一横截面积为 S 的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有 n 个自由电子，电子电量为 e，此时电子的定向移动速度为 v，在t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为()AC2关于导体电阻的大小，下列说法正确的是()DA.同材料制成的导线，长度和横截面积越大，电阻越大B.铜导线一定比铝导线电阻小C.铜导线和铁导线,只要长度和横截面积相同，电阻就相等D.对大多数金属导体来说，导体的电阻随

5、温度升高而增大解析：一般来说，金属导体的电阻率随温度的升高而增大，不同的材料，电阻率不同3如图所示，不能表示电阻的伏安特性曲线的是()D4如图 812 甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q 为电极，设 a1 m，b0.2 m，c0.1 m，当里面注满某电解液，且 P、Q 加上电压后，其 UI 图线如图乙所示，当 U10 V 时，求电解液的电阻率.图 812RS 20000.02解：由题图乙可求得电解液的电阻为由题图甲可知电解液长为 la1 m横截面积为 Sbc0.02 m2结合电阻定律得l 1m40 m.考点 2 电功、电功率、焦耳定律1电功电场力UIt电能(1)定义：电路中_移动电荷所做

6、的功(2)公式：WqU_(适用于所有的用电器)(3)实质：_转化成其他形式的能的过程2电功率快慢UI(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的_(3)额定功率：用电器正常工作时的功率，当用电器两端的_或流过用电器的_为额定值时，它就一定正常工作用电器实际工作时的功率_额定功率3焦耳定律电压电流小于或等于(1)内容：电流通过导体产生的热量跟_成正比，跟_及_成正比电流的二次方导体的电阻(2)表达式：_.通电时间QI 2Rt 物理量电功(W)电热(Q)电功率(P)物理意义电流通过电路时做的功电流通过用电器 时产生的热量电流通过用电器做功的快慢，即单位时间 内电流所做的功能量转化消耗电能转化为

7、其他形 式的能电能转化为内能单位时间内电能转化 其他形式能的量4.电功、电热和电功率的区别物理量电功(W)电热(Q)电功率(P)表达式任何电路WqUUItPUI纯电阻 电路WqUUIt非纯电阻电路WqUUIt续表I2RtW其他 QI2Rt PUII2RP其他 【跟踪训练】5(双选)电动机的线圈电阻阻值为 R，电动机正常工作时，两端的电压为 U，通过的电流为 I，工作时间为 t，下列说法中正确的是()A电动机消耗的电能为 UItB电动机消耗的电能为 I2RtC电动机线圈产生的热量为 I2RtD电动机线圈产生的热量为U2tR解析：电动机消耗的电能等于电路中的电功，所以 A 正确QI2Rt 是电枢电

8、阻上消耗的电热，所以 B 错误，C 正确对于非纯电阻电路，如电动机、电解槽等，电压 U 并不是电阻 R 上路，所以 D 错误答案：AC6某一直流电动机提升重物的装置如图 813 所示，重物的质量 m50 kg，电源提供给电动机的电压为 U110 V，不计各种摩擦，当电动机以 v0.9 m/s 的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度 I5.0 A，求电动机线圈电阻的大小.(取g10 m/s2)图 813解：电动机的输入功率 PUI电动机的输出功率 P1mgv电动机发热功率 P2I2r而 P2PP1，即 I2rUImgv代入数据解得电动机线圈电阻的大小为 r4 .电路串联电路并联电路电流特点电

9、路中各处电流相等，即 II1I2In干路中的电流等于各支路的电流之和，即 II1I2 In电压特点总电压等于各电阻两端电压之和，即 UU1 U2Un总电压和各支路两端的电压相等，即 UU1U2 Un考点 3 串、并联电路1串、并联电路的特点电路串联电路并联电路总电 阻总电阻等于各个导体的电阻之和，即 RR1 R2Rn总电阻的倒数等于各个导体的功率分配各个电阻消耗的功率跟各个电阻消耗的功率跟它的阻 值成反比,即 P1R1P2R2续表PnRnU2 电路串联电路并联电路其他各个电阻两端的电压跟它的阻值 通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比，即 I1R1 I2R2InRnU续表2.几个有用的结论(1)串

10、联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，当电路中任意一个电阻阻值增大时，串联的总电阻阻值增大，反之亦然(2)并联电路的总电阻小于任何一个支路的电阻，当并联电路中某支路电阻增大时，则并联的总电阻也增大，反之亦然(3)串联电路中的串联分压和并联电路中的并联分流正是电压表和电流表的改装原理等势法回路法将电势相同的点看成同一点， 也可以将电势相同的点拆开在分析复杂电路时，首先应找出各个结点，凡是用导线相连的 两结点是等势点(如果有理想电流表时，可以将电流表看做导线)连在相邻两结点间的电阻并联当把基本的电路等效后，可以 对高一级的电路进一步等效按电流的流动方向，看各用 电器之间是串联还是并联实际电路简化处

11、理中，常常将电压表看成是断路，将电流 表看成短路除去电压表与电流表后，再重新画出其电路图，这样比较容易看清楚用电器之间的串、 并联关系3电路的简化【跟踪训练】7R110 ，R230 ，把它们串联后接到电路中，则下列结论中正确的是()CAI1I21 3，U1U21 3BI1I23 1，U1U21 1CI1I21 1，U1U21 3DI1I21 1，U1U21 4解析：串联后接入电路，流过的电流相等,所以 I1I211，U1U2R1R213.8如图 814 所示电路中，三个完全相同的灯泡连入电)D路，下列说法正确的是(AL1 亮度最亮BL2 亮度最亮CL3 亮度最亮D只有 L1 发光，L2、L3

12、不发光解析：在电路简化中，由于电压表的电阻很大，电压表处相当于断路图中电流从电源正极流过 L1 到电源负极，L2、L3相当于断开，所以 D 正确图 8149(双选，2011 年广州调研)如图 815 所示的电路，L是小灯泡，C 是极板水平放置的平行板电容器有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动若滑动变阻器的滑片向下滑动，则()图 815AL 变亮C油滴向上运动BL 变暗D油滴向下运动解析：当滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，导致路端电压也变小；灯泡由于两端的电压变小而变暗；极板间电压变小，油滴受到的电场力小于自身重力，向下运动答案：BD热点 1 串、并联的综合应用【例 1】(双选，20

13、10 年广州调研)电位器是变阻器的一种，如图 816 所示，如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度,下列说法正确的是()A连接 A、B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B连接 A、C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C连接 A、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D连接 B、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮图 816图 817解析：当连接 A、B，使滑动触头顺时针转动时，接入电路的电阻变大，电流变小，灯泡功率变小，所以灯泡变暗，A 项正确而连接 A、C 时，无论滑动触头怎么转动，接入电路的电阻都等于整个碳膜电阻，电阻不变，灯泡亮度不变，B、C 都错误连接 B、C 时，滑动触头顺时针转动，

14、接入电路的电阻变小，则灯泡变亮，D 项正确在本题中，如果不能分析出电流流过碳膜电阻的哪部分，而仅凭猜想就很容易错选 B、C 中的某项在做该类题目时最好能画草图，如判断该题中 A 项时，可画如图 817 所示电路，从电源正极出发，画出电流的流向，可分析出与灯泡串联的是滑动触头左边段的电阻，所以滑动触头顺时针转动时接入电路的电阻变大答案：AD备考策略：运用串、并联电路的基本知识，求电路各部分电压或电流，首先要分析各部分的串、并联关系，最好在草稿纸上画出等效电路.【触类旁通】1如图 818，E 为内阻不计的电池，R1、R2、R3 为定值电阻，S0、S 为开关，V 与 A 分别为电压表与电流表初始)时

15、 S0 与 S 均闭合，现将 S 断开，则(图 818AV 的读数变大，A 的读数变小BV 的读数不变，A 的读数变大CV 的读数变小，A 的读数变小DV 的读数变小，A 的读数变大解析：S 断开，相当于电阻变大，总电流减小，路端电压不变，V的读数不变，R1两端电压变小，则R3 两端的电压增大，R3 中的电流也增大答案：B热点 2 电路故障分析【例 2】如图 819，电源电压不变，内阻不计，闭合开关 S 后,灯 L1、L2 都发光,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因是()图 819A灯 L1 短路C灯 L1 断路B灯 L2 短路D灯 L2 断路解

16、析：电压表测量的是灯 L1 两端的电压，电流表测量的是流过 L1 的电流出现故障后，电流表的示数不变，说明 L1 支路是接通的，故障出现在 L2 支路上，因为电压表示数不变，所以灯 L2 不可能短路，只能是灯 L2 断路答案：D备考策略：解答此类题目，首先需要分析电路的构造及各电表测量的是哪部分电路的电学量；其次依据故障现象分析故障原因，是断路还是短路；最后依据电路的相关知识判断电路的故障点.广东高考考查此类题目一般较为简单.【触类旁通】2(2010 年广州协和中学模拟)在如图 8110 所示的电路中，由于某个电阻发生故障，电压表和电流表的读数都增大，)如果两只电表都可看做理想电表，则一定是(

17、图 8110AR1 断路CR2 短路BR1 短路DR3 短路解析：如果 R1 断路，则电流表读数增大，电压表读数减小，A 错误；如果 R1 短路，则电流表读数为零，B 错误；如果 R2短路，则电压表读数为零，C 错误；只有R3 短路，则R1 那条支路等于没有电流，电流只流过R2，电压表测的是路端电压，电流表测的是总电流，D 正确答案：D易错点非纯电阻电路中电功与电热的关系【例题】电阻 R 和电动机 M 串联接到电路中,如图 8-1-11所示已知电阻 R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作设电阻 R 和电动机 M 两端的电压分别为 U1和 U2，经过时间 t，电流通过电阻 R

18、做功为 W1 ，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为 W2，产生热量为 Q2.则有()AU1U2，Q1Q2BU1U2，Q1Q2CW1W2，Q1Q2DW1W2，Q1Q2错解分析：(1)不清楚在非纯电阻电路中公式 UIR 不再成立，错选 B 项(2)由WUIt 判断出W1W2，考虑到电动机有机械能输出，由能量守恒判断得 Q1Q2，误认为 C 正确(3)正确判断出 U1U2 后，由 WUIt 得W1W2，由QUIt 得 Q1Q2，错选 D 项图 8111正确解析：电动机是非纯电阻用电器,其两端电压U2IRU1,B错误;电流做的功W1U1It,W2U2It,因此W1W2,C 错误;产生的热量由QI2Rt 可判断Q1Q2,A 正确D 错误.故选A.指点迷津：在纯电阻电路中，有WUIt，QI2Rt，同时由QI2Rt 在任何电路中都成立,因此计算时一定要先判断电路性质,看是否为纯电阻电路,然后选用合适的规律进行判断或计算.【纠错强化】1(双选)如图 8112 所示的电