高考导练2017新课标物理一轮课件72电路基本规律共

高考总复习/新课标物理经典品质/超越梦想选修3－1第七章 恒定电流第2讲 电路 电路的基本规律自主复习评估主干知识电阻的串联、并联串联电路并联电路电压(流)分配U2

U3

Un

UU1＝

＝

＝…＝ ＝

＝IR1

R2

R3

Rn

RU1

R1

Un

Rn或U2＝R

，U

＝

R2I1R1＝I2R2＝I3R3＝…＝InRn＝IR＝U

I1

R2

I1＝

R或I

＝R

，

I

R2

1

1功率分配P1＝P2＝P3＝…＝Pn＝P＝I2R1

R2

R3

Rn

RP1

R1

Pn

Rn或P2＝R

，P

＝

R2P1R1＝P2R2＝P3R3＝…＝PnRn＝PR＝U2

P1＝R2

P1＝

R或P2

R

，

P

R1

1改装为电压表改装为大量程电流表分压电阻或分流电阻U＝Ig(Rg＋R)所以R

U

R＝Ig－

g＝(n－1)Rgn＝

UUgI

R

＝(I－I

)·R所以R＝

IgRg

g

g

g

I－Ig

Rg＝n－1n＝

IIg改装后电表内阻RV＝Rg＋R＝nRg>RgR

＝

RRg

Rg<RA

R＋R

＝

n

gg(n为量程扩大倍数)内容导体中的电流跟导体两端的

成正比，跟导体的

成反比．表达式：I＝U/R.公式中的三个量I、U、R必须对应着

电路上同一时刻的值．在国际单位制中，电压单位用伏特，符号V，电流单位用安培，符合A，电阻单位用欧姆，符号Ω，1

A＝1

V/Ω.欧姆定律适用范围

、电解液等，对

导体(如日光灯管中的气体)和某些导电元件(如晶体管)并不适用．伏安特性曲线定义：在直角坐标系中，用纵轴表示电流I，用横轴表示

，画出I－U的关系图象，叫做导体的伏安特性曲线．线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的

的电学元件叫做线性元件．如图7－2－1(甲)所示．特别提醒：(1)对于非线性元件，欧姆定律不再成立.(2)应用图象判断电阻时，要分清是U—I图象还是I—U图象.

1

(3)应用图象计算电阻时，绝对不能用R＝tanθ或R＝tanθ来计算.1．电动势(1)定义：电动势在数值上等于

把1

所做的功．C的正电荷在电源内部从

移送到(2)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为

的本领大小的物理量．2．内阻电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源的另一个重要参数．电源的电动势和内阻1．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成

，跟内、外电阻之和成

．(2)公式：①I＝

(只适用于纯电阻电路)；②E＝

(适用于所有电路)．闭合电路欧姆定律2．路端电压与外电阻的关系：一般情况U＝IR＝

E

·R＝

ER＋r

1＋

rR当R增大时，U

特殊情况当外电路断路时，I＝0，U＝

当外电路短路时，I短＝

，U＝03.电路的功率和效率电源的功率P总＝

.电源内部损耗功率P内＝

.(3)电源的输出功率P出＝

.P出P总(4)电源的效率η＝

×100%＝

×100%.答案知识点21．电压U

电阻R2．(1)同一段3．金属 气态4．(1)电压U

(2)直线知识点31．(1)非静电力知识点4负极

正极

(2)电能R＋r外1．(1)正比

反比

(2)

E

U

＋Ir2．增大

EEr2U3．(1)EI

(2)I

r

(3)UI

(4)E提

示温馨（点击进入）word板块请做：自主测评总结提炼串联分压，分压与电阻成正比；并联分流，分流与电阻成反比．电路动态分析，一般按照“局部”→“整体”→“局部”的思路分析．考点突破动态电路分析2．“串反并同”结论法所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大．所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小．U串↓

U并↑即：

I串↓

←R↑→I并↑P串↓

P并↑3．极限法对于因滑动变阻器的滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论．此时要注意是否出现极值情况，即变化是否是单调变化．【解析】

滑片P向右滑动时滑动变阻器有效阻值变大，其它部分阻值不变，由U＝

R

E(或者串联电路电压分配关系)得电压表示数变大；总电阻增大所以电流表示数R＋R0＋r变小．【答案】

B解析：当合上S2时，R2、L1、L2以及R3与L3所在的四条支路并联．由于R2的并入，电路的总电阻减小，则电路中总电流增大，即A错、C对；总电流增大，则R1两端的电压增大，而电动势又恒定、内阻不计，故L1及R3所在支路两端的电压减小，即L1上消耗的功率减小，通过R3上的电流也减小．本题正确答案为C.答案：C含容电路的分析充放电电流方向在充、放电时，电容器两根引线上的电流方向是相同的，所以一般根据正极板电荷变化情况来判断电流方向．计算带电量的变化如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和．A.保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大

B.保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小

C.保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大

D.保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小【解析】

由于电容器在直流电路中处于断路状态，故与之串联的可调电阻R1在电路中不起作用，选项C、D错误．从电路结构看，R2与R0串联起分压作用，电容器两极板间的电压总等于定值电阻R0两端的电压，故缓慢增大R2时，R0上的电压缓慢减小，电容器上的匀强电场缓慢减小，F将变小．【答案】

B解析：若将滑片向左移动，则R总增大，干路电流减小，R2两端电压减小，因电容器与R2并联，所以电容器两端电压减小，电荷量减少，电场强度减小，液滴将向下运动，4πkd故B正确，A、D错误；由C＝

εrS

可知，电容器的电容不变，C错误．答案：B闭合电路的功率分析P出＝UI＝EI－I2r＝P总－P内．若外电路是纯电阻电路，则有出2P

＝I

R＝E2R(R＋r)2＝E2R－r)2R(

＋4r.由上式可以看出E2(1)当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝4r.(2)当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小．

(3)当R<r时，随着R的增大输出功率越来越大．(4)当P出<Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1·R2＝r2.4．电源的效率P出P总Uη＝

×100%＝E×100%＝

R

R＋r×100%＝11＋

r×100%R因此R越大，η越大；当R＝r时，电源有最大输出功率，效率仅为50%.【解析】

(1)此种情况可以把R0归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率，也就是电源的输出功率，即当R＝r＋R0＝2

Ω时，R消耗的功率最大为：E2

324(r＋R0)

4×29Pm＝

＝

W＝8

W；(2)定值电阻R0上消耗的功率表达式为：P＝I2R0，因为R0不变，当电流最大时功率最大，此时应使电路中电阻最小，即当R＝0时R0上消耗的功率最大：(R0＋r)Pm′＝

2R0＝E2

32(1.5＋0.5)2×1.5

W＝278W.【答案】

(1)2

Ω89

W(2)0827

W解析：滑动变阻器的右半部分与电流表A串联，再与左半部分并联，并联部分与灯泡串联后再与电压表并联，电压表测路端电压．滑片P向左滑动，当两支路电阻相等时

RA＋Ra＝Rb时，并联路段电阻最大，因此并联路段的电阻先增大后减小，外电路总电阻先增大后减小，由串联分压可知路端电压先增大后减小，选项D正确；电流表刚开始测干路电流，随着P由a向b移动，电流表示数逐渐变小，P滑到b端，电阻R和电流表被短路，电流表示数为零，A正确；外电路电阻增大时，流过灯泡的电流减小，灯泡分压减小，灯泡变暗，选项B错误；外电路电阻越接近电源内阻，电源输出功率越大，由于灯泡电阻大于电源内阻，因此外电路电阻总大于电源内阻，随着外电阻的增大，输出功率逐渐减小，选项C错误．答案：AD电路故障问题短路故障断路故障检测方法电压表法不断开电源，可用电压表检测．将电压表并联接在外电路中任一个用电器或电阻的两端，若电压表无示数，则说明该用电器或电阻短路不断开电源，可用电压表检测．将电压表并联接在外电路中任意两点，若电压表有示数，说明电压表与电源构成闭合回路，断点就在这两点之间．若电压表无示数，说明电压表与电源之间有断点断开电源，将欧姆表接在电路中断开电源，可用欧姆表检测．将欧欧姆任一个用电器或电阻的两端点之姆表接在电路的两点之间，若指针表法间，若指针偏转最大，说明这两偏转，说明这两点之间无断点，若点之间短路指针不偏转说明这两点之间有断点【解析】

由于A灯串联于干路中，且故障发生后A灯变暗，可知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A、D.若R2断

路，R1和B灯所在支路的电压增大，而R2的断路又使B灯分配的电压增大，故B灯变亮，推理结果与现象相符，故选项B对；若R3断路，也必引起与之并联的支路(即R1所在支路)中电流增大，灯B中分得电流也变大，B灯变亮，故选项C也对．【答案】

BC易错疑难例析②直线图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra<Rb.③图线c的斜率增大，电阻减小，图线d的斜率减小，电阻增大．I(2)曲线上某点切线的斜率并非该点电阻的倒数，因R＝

U

，所以某点与坐标原点连线的斜率的倒数才是该点的电阻．①由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线．②伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻．对线性元件：R＝U＝ΔU；对非线性元件R＝U≠ΔU应注意，线性元件不同状态时比值不变，非线性元I

ΔI

I

ΔI件不同状态时比值不同．要区分I－U图线还是U－I图线．【解析】

设两灯串联接在220

V的电源上时的电流和电压分别为I1、I2和U1、U2，则根据串联电路的特点得：I1＝I2和U1＋U2＝220

V.由图结合I1＝I2和U1＋U2＝220

V，可查得当I1＝I2≈0.238

A时，U1≈55

V，U2≈165P2V，所以两灯泡的实际功率之比大约为

＝U

I2

2P1

U1I1

U12＝

＝55

1U

165

3＝

.【答案】

D①电流表改装成电压表的原理：将电流表的示数根据欧姆定律Ug＝IgRg换算成电压值，可直接用于测电压，只是量程Ug很小．如果给小量程电流表串联一个分压电阻，就可以用来量度较大的电压．因此电压表实际上就是一个串联了分压电阻的电流表，如图7－2－15所示．g

g

gIgg②分压电阻的计算：由U＝I

R

＋I

R解得R＝

U

－R

，因为电压扩大量程的倍数n＝

U

Ugg，所以R＝(n－1)R

.需要说明的是，通过表头的满偏电流并没有改变，加在表头两端的最大电压也没有改变，仍是Ug＝IgRg，但改装成的电压表的最大电压增大了，所以表的刻度盘要改换，原来是0～IgRg，现在要换成0～IgRg＋IgR，即每个刻度处的电流数要换成对应的总电压数IgRg＋IgR.(2)电流表G改装成大量程电流表①电流表改装的原理：给小量程电流表并联一个分流电阻，就可以用来量度较大的电流，即扩大了电流表的量程，如图7－2－16所示．②分流电阻的计算：由并联电路的特点Ug＝IgRg＝(I－Ig)R，解得R＝g

gI－Ig＝I

R

Rg

IgI

－1，因