专题03电路的基本概念和规律的理解和应用（期中复习课件）高二物理上学期人教版

专题03

高中物理期中考点大串讲

阿尔伯特·爱因斯坦想象力比知识更重要电路的基本概念和规律的理解和应用核心考点考情规律电流、电压、电阻基础必考点，常出现在小题电功、电功率高频常考点，多以选择题出现电热和热功率高频必考点，会以计算题形式出现电阻定律高频必考点，多以选择题出现串、并联电路的规律高频常考点，会以计算题形式出现欧姆定律高频常考点，会以计算题形式出现焦耳定律高频必考点，会以计算题形式出现知识点01

电流、电压、电阻知识点01

电流、电压、电阻知识点02。（4）物体的微观结构：原子由带正电的原子核和核外带负电的电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。原子核中正电荷的数量与核外电子负电荷的数量相等，所以整个原子对外界表现为电中性。【注意】金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种能自由活动的电子叫作自由电子，失去这种电子的原子便成为带正电的离子。电功、电功率1.电功（1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功。（电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间三者的乘积)。用字母W表示，单位是焦耳，符号是J。（2）公式：W＝qU＝UIt(适用于任何电路)。（3）电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。知识点02电功、电功率

知识点03电热和热功率物理量电热热功率定义电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。单位时间内的发热量。物理意义描述电能转化为热能的多少。表示电流发热的快慢。公式Q＝I2RtP=I2R单位焦耳，符号是J瓦特，符号是W适用条件任何电路知识点04电阻定律

知识点05串、并联电路的规律电路类型串联并联定义把几个导体元件依次首尾相连的方式叫电路的串联。把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起，然后把两端接入电路的方式叫做电路的并联。电路图

电流I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I2＋…＋In电压U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2＝…＝Un电阻R＝R1＋R2＋…＋RnR(1)＝R1(1)＋R2(1)＋…＋Rn(1)功率P总＝UI＝（U1＋U2＋…＋Un）I＝P1＋P2＋…＋Pn。P总＝UI＝U（I1＋I2＋…＋In）＝P1＋P2＋…＋Pn。比例关系W∝P∝U∝RW∝P∝I∝U1∶U2∶…∶Un＝R1∶R2∶…∶RnR1(P1)＝R2(P2)＝…＝Rn(Pn)＝I2I1∶I2∶…∶In＝R1(1)∶R2(1)∶…∶Rn(1)P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2。注意在电路中，某个电阻增大(或减小)，则总电阻增大(或减小)。知识点06

欧姆定律

知识点06欧姆定律

知识点07焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。Q=I2Rt，式中Q表示电流通过导体产生的热量，单位是J.焦耳定律无论是对纯电阻电路还是对非纯电阻电路都是适用的。题型一电流的微观表达式易｜错｜点｜拨：对电流微观表达式I＝nqSv的理解题型一电流的微观表达式

题型一电流的微观表达式

题型一电流的微观表达式【典例2】如图所示，a，b为同种材料的电阻，已知a的长度为L1，截面积S1，b的长度L2，横截面积S2，则在两支路a和b中，电荷移动的速率之比（）A．L2:L1B．2L2 :L1C．2S1L2:S2L1D．

S1L1:S2L2题型一电流的微观表达式

题型一电流的微观表达式【变式1】如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B，单位体积内的自由电子数相等，横截面积比SA:SB=2:1。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线的横截面，元电荷e=1.6×10-19C，则下列说法错误的是（）A．流经导线A的电流为0.16AB．导线A、B的电阻之比为2：1C．5s内有个自由电子通过导线B的横截面1×1018D．自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比va：vb=2：1题型一电流的微观表达式

题型一电流的微观表达式【变式1】【变式2】如图，一横截面积为1mm2的铜导线，通过的电流为1A时，自由电子定向移动的平均速率为7.5×10-5m/s，试估算体积内的自由电子数为（）A．1.2×1030个 B．1.2×1028个 C．8.3×1026个 D．8.3×1028个题型一电流的微观表达式【答案】D【知识点】电流的微观表达式及其应用【详解】题意可知铜导线横截面积S=1mm2，电流I=1A，自由电子定向移动的平均速率v=7.5×10-5m/s，自由电子电荷量q=e=1.6×10-19C。

电流的微观表达式为I＝neSv（其中I是电流，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电荷量，S是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率）联立解得n=8.3×1028个故选D。题型二电阻易｜错｜点｜拨：电阻两个表达式的区别和联系：公式R=ρR=区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素，提供了一种测导体的ρ的方法：只要测出R、l、S就可求出ρ。提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关只适用于粗细均匀的金属导体、浓度均匀的电解质溶液和等离子体。适用于纯电阻导体。联系R=ρ是对R=的进一步的说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积。题型二电阻【典例1】将横截面积相同、材料不同的两段等长导体R1,R2无缝连接为一段新导体，新导体总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P滑动的距离x的变化关系如图乙，则导体R1,R2的电阻率之比约为（）A．4∶5 B．5∶4 C．4：1 D．1∶4题型二电阻

题型二【典例2】白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是（）A．由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同B．白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻C．白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻D．条件不足，不能确定电阻题型二电阻

题型二【变式1】如图甲所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体按图乙方式接入到电路中，则（）A．导体A、B、C的电阻之比为1：1：1B．导体A、B、C两端的电压之比为1：2：3C．流过导体A、C的电流之比为1：3D．以上说法都不对电阻题型二电阻

题型二

电阻题型二电阻

题型三串并联电路的规律应用易｜错｜点｜拨：串并联电路常用的四个推论（1）串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻。（2）并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻。（3）无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和。（4）无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大。题型三串并联电路的规律应用

题型三串并联电路的规律应用

题型三串并联电路的规律应用【变式1】如图为某控制电路的一部分，已知AA’的输入电压为24 V，如果电阻R=6KΩ，R1=6KΩ，R2=3KΩ，则BB’不可能输出的电压是（）A．4V B．24V C．6V D．12V题型三串并联电路的规律应用

题型四闭合电路的欧姆定律应用易｜错｜点｜拨：路端电压随外电阻的变化规律变化规律的依据电流I＝R＋r(E)，内电压U内＝Ir＝E－IR，路端电压U＝IR＝E－Ir。外电阻R变大R→∞R变小R为0电流I变小I→0I变大I＝r(E)内电压U内变小U内→0U内变大U内→E路端电压U变大U→EU变小U→0说明：电路断路：R＝∞，I＝R＋r(E)＝0，U外＝E；电路短路：R＝0，I＝r(E)（称为短路电流），U外＝0，短路电流很大，很容易就烧毁电源。题型四闭合电路的欧姆定律应用

【答案】AC题型四闭合电路的欧姆定律应用

题型四【典例2】如图所示，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，R3＝4Ω。若某个电阻发生断路，将使电流表读数变为0.8A，电压表读数变为3.2V（电流表、电压表均为理想电表）。(1)则发生断路的电阻是哪一只？(2)求电动势E和电阻R2。【答案】C闭合电路的欧姆定律应用题型四

闭合电路的欧姆定律应用题型四闭合电路的欧姆定律应用【变式1】已知某锂电池的电动势是4.0V，用该锂电池给如图所示电路供电，已知小灯泡L铭牌上的参数为“2.5V1.25W”，定值电阻R=2.8Ω，电压表为理想电压表，当开关S接通时，小灯泡恰好正常发光。求：(1)流过小灯泡的电流I；(2)电压表的示数UV；(3)该锂电池的内阻r。【答案】(1)0.5A，(2)1.4V，(3)0.2Ω【知识点】闭合电路欧姆定律的内容及公式【详解】（1）小灯泡恰好正常发光，根据公式P=UI解得I=0.5A（2）由欧姆定律可知，电压表的示数为U1=IR=1.4V（3）根据闭合电路欧姆定律E=UL+U1+Ir代入数据后，可解得r=0.2Ω题型四闭合电路的欧姆定律应用【变式2】电源电动势E=5V，内阻r=0.5Ω，外接电阻R=1.5Ω，则电路中的电流为（

）A．2A B．4A C．3A D．2.5A【答案】D【知识点】闭合电路欧姆定律的内容及公式【详解】根据闭合电路欧姆定律可得E=I（R+r）可得电路中的电流为I=2.5A故选D。题型五焦耳定律的应用之含电动机易｜错｜点｜拨：含电动机的电路能量转化分析能量关系电动机从电源获得的能量一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能。能量关系的图例

总功率（输入功率）P总＝UI。发热的功率P热＝I2R。输出功率（机械功率）P机＝P总－P热＝UI－I2R。功率关系电动机消耗的功率P电等于电动机的输出功率P机与电动机损失的功率P损之和，即：P电＝P机＋P损，P电＝UI，P损＝I2R。题型五焦耳定律的应用之含电动机【典例1】一台电动机的线圈电阻为2Ω，当它接上220V的电源后，正常工作时通过线圈的电流为4A，下列说法正确的有（）A．电动机消耗电功率为880WB．电动机消耗电功率为32WC．线圈发热功率为880WD．线圈发热功率为32W题型五焦耳定律的应用之含电动机【答案】AD【知识点】电动机工作时的能量转化【详解】A．电动机消耗的电功率为总功率，由公式P总=UI=220V×4A=880W，故A正确；B．线圈的发热功率是32W，而非总电功率，故B错误；C．线圈发热功率由焦耳定律

P热=I2R=32W，而非880W，故C错误；D．线圈发热功率计算为32W，与选项D一致，故D正确。故选AD。题型五焦耳定律的应用之含电动机【典例2】某节水喷灌系统如图所示，水以v0=15m/s的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为4.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为4.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则下列说法正确的是（

）A．每秒水泵对水做功为150JB．每秒水泵对水做功为450JC．水泵输入功率为880WD．电动机线圈的电阻为5Ω题型五焦耳定律的应用之含电动机【答案】D【知识点】电动机工作时的能量转化【详解】AB．水从井下到喷出位置之间的过程中，根据功能关系可得，每秒水泵对水做功为W=mgH+mv02/2,解得W=600J,故AB错误；C．水泵输入功率为P入=W/tη=800W，故C错误；D．由题意可知，水泵的输入功率等于电动机的输出功率，而电动机的输入功率等于电动机的输出功率和发热功率之和，即UI=P入+I2r，解得电动机线圈的电阻为r=5Ω故D正确。故选D。题型五焦耳定律的应用之含电动机【变式1】如图所示为某兴趣小组设计的电路图，已经电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，电动机内阻r0=2Ω，另一电