高考物理总复习课件专题八恒定电流

1、专题八恒定电流,考点一电路的基本概念和规律,1.电路的基本概念,2.串、并联电路的对比,答案(1)(2)(3)(4) (5),形 象 思 考 (1)如图甲所示A、B两导体的的电阻关系：_,RARB,甲,(2)如图乙所示A、B两导体的电阻关系：_,RARB,乙,(3)如图丙所示图线上的点Pn(Un，In)的阻值Rn_,丙,欧姆定律、电阻定律的应用,答案C,技巧秘诀 求解电路的基本问题时，要掌握以下要领 (1)串联电路中各处电流相等，总电压等于各部分电路电压之和。 (2)并联电路中各支路两端电压相等，并联电路总电流等于各支路电流之和。,电功、电热的分析与计算,【解题方略】 电功和电热的区别如下表,

2、【例2】 一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升重力为4 N的物体时，通过电动机的电流是0.2 A。在30 s内可使该物体被匀速提升3 m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失。求： (1)电动机的输入功率； (2)在提升物体的30 s内，电动机线圈所产生的热量； (3)线圈的电阻。,答案(1)0.6 W(2)6 J(3)5 ,伏安特性曲线的应用,【典例】 如图甲所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，虚线为过曲线上P(4，0.4)点的切线。由图可知，两者不是线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化，参考这条曲线回答下列问题：(不计电流表和电源的内阻) (1)若把三

3、个这样的灯泡串联后，接到电动势为12 V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。 (2)如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与10 的定值电阻R0串联，接在电动势为8 V的电源上，闭合开关S，求通过电流表的电流值以及每个灯泡的实际功率。,错解2第(2)问的错解有两种：一是将第(1)问计算的灯泡电阻值直接运用到第(2)问中，二是对闭合电路欧姆定律的各种形式掌握不熟练，或者不能充分利用伏安特性曲线的性质，确定图丙中的Q点，导致思维受阻，从而胡乱套用公式计算；,错解3没有注意到图甲的曲线为每个灯泡的伏安特性曲线，在设置电路参数时出现错误：设回路总电流为I，灯泡两端电压为U，导致所作直线与曲线的交

4、点并非每个灯泡的工作状态点而出错。,(2)在图乙所示的混联电路中，设每个灯泡的实际电压和实际电流分别为U和I，在这个闭合电路中，有EU2IR0 代入数据并整理得U820I 在图甲中作出该方程的直线，如图丙所示，这两条线的交点Q的坐标为(2，0.3)，则此时通过电流表的电流值IA2I0.6 A，每个灯泡的实际功率PUI20.3 W0.6 W。,伏安特性曲线的妙用 (1)电源的伏安特性曲线是一条斜率为负值的直线，反映的是电源的特征：纵轴上的截距表示电动势、斜率的绝对值表示内阻。 (2)定值电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线，斜率表示电阻的大小。 (3)上述两条线在同一坐标系中的交点表示电源的工作

5、状态，本题中将电阻R0等效为电源内阻，则图丙中直线就是电源的伏安特性曲线，交点Q即表示该等效电源(包括电阻R0)与两并联灯泡组成的回路的“工作状态”，所以此时灯泡两端电压为2 V，但注意由于图中灯泡的伏安特性曲线对应的是单个灯泡，因此Q点纵坐标必须设置为通过一个灯泡的电流。,1.基本概念、规律,考点二闭合电路欧姆定律,2.路端电压与外电阻的关系,3.路端电压跟电流的关系 (1)关系式：UEIr。 (2)用图象表示如图所示，其中纵轴截距为电动势，横轴截距为短路电流，斜率的绝对值为内阻。,4.闭合电路的功率问题,正 误 辨 识 (1)电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量。()

6、(2)电路中某电阻大，该电阻的功率不一定大。() (3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越小。() (4)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大。() (5)电源的输出功率越大，电源的效率越高。() 答案(1)(2)(3)(4) (5),形 象 思 考 如图所示，回答下列问题：,(1)两图象分别表示什么元件的UI图象？ (2)两图象的交点表示怎样的含义？ 答案(1)为某一定值电阻的UI图象。 为某电源的UI图象。 (2)两图象交点坐标(I，U)表示这个电阻接在这个电源两端时，其电流为I，路端电压(即电阻两端电压)为U。,思 维 拓 展 利用电源的输出功率P出随外电阻R变化的曲线进行分析。可

7、知： (1)当Rr时，电源的输出功率最大为_。 (2)当Rr时，随着R的增大输出功率_。 (3)当Rr时，随着R的增大输出功率_。 (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R1R2_。,越来越小,越来越大,r2,电路的动态分析问题,2.“串反并同”结论法 (1)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。 (2)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。,【例1】 (多选)将电学元件按照如图所示的电路连接，其中电源的内阻不能忽略，电压表和电流表均为

8、理想电表，开始时滑动变阻器的滑动触头位于滑动变阻器的中间位置，电路中的小灯泡正常发光。在滑动变阻器的滑动触头逐渐向右端滑动的过程中，下列选项中正确的是(),A.电压表的示数增大、电流表的示数增大 B.电压表的示数减小、电流表的示数增大 C.小灯泡的亮度变暗 D.定值电阻R1消耗的电功率减小,思路一程序法在滑动变阻器的滑动触头逐渐向右端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可以判断，电路中总电流增大，电流表示数增大，由UIR可以判断内电压增大，则路端电压减小，小灯泡L消耗的功率减小，则其亮度变暗，C正确；流过R1的电流I1I总IL增大，电阻R1消耗的功率增大，UR1

9、增大，D错误；电压表示数UVULUR1减小，A错误，B正确。,思路二串反并同法在滑动变阻器的滑动触头向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电压表与滑动变阻器并联，则电压表的示数减小；定值电阻R1与滑动变阻器串联，则定值电阻R1消耗的电功率增大；小灯泡与滑动变阻器间接并联，则小灯泡的亮度变暗；电流表与滑动变阻器间接串联，则电流表的示数增大；由以上分析可知B、C正确。 答案BC,含容电路的分析与计算方法,【解题方略】 在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流。一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路

10、可看做是断路，简化电路时可去掉它。简化后若要求电容器所带电荷量时，可接在相应的位置上。分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点： 1.电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。,2.当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等。 3.电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电。如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。,【例2】 (多选)如图所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内

11、阻r0。若改变四个电阻中的一个阻值，则(),A.减小R1，C1、C2所带的电量都增加 B.增大R2，C1、C2所带的电量都增加 C.增大R3，C1、C2所带的电量都增加 D.减小R4，C1、C2所带的电量都增加,解析R1上没有电流流过，R1是等势体，故减小R1，C1两端电压不变，C2两端电压不变，C1、C2所带的电量都不变，选项A错误；增大R2，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电量都增加，选项B正确；增大R3，C1两端电压减小，C2两端电压增大，C1所带的电量减小，C2所带的电量增加，选项C错误；减小R4，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电量都增加，选项D正确。 答案BD,

12、技巧秘诀 解决含电容器的直流电路问题的一般方法 (1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。 (2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路。,闭合电路输出功率最大的条件问题,【典例】 (多选)如图所示电源的电动势为6 V，内阻为1 ，R1为2 ，R2全阻值为3 ，下列说法正确的是(),A.当R2为1 时，R1消耗的功率最大 B.通过改变R2的阻值，路端电压的最大值为5 V，最小值为4 V C.R2的阻值越小，R1消耗的功率越大 D.当R2的阻值为3 时，R2消耗的功率最大,错解没有理解闭合电路输出功率最大的条件适用对象，简单地运用R外

13、r时，电源的输出功率最大，将R2当作电源内阻的一部分，因此有R1R2r2 ，即当R21 时，R1消耗功率最大，认为A项说法正确则选A，认为C项说法错误而不选C。,答案BCD,(1)定值电阻的功率：当电流最大时，其功率最大。 (2)可变电阻的功率：当其电阻等于其余电阻的和时，其功率最大。 (3)外电阻的阻值向接近内阻的阻值方向变化时，电源的输出功率变大。,1.故障特点 (1)断路特点：断路部分电路中电流为零，而电压不为零。因此，若外电路中某两点间电压不为零，电流为零，则两点间有断点，而这两点与电源的两极之间无断点。 (2)短路特点：表现为有电流通过而某元件两端电压为零。,微专题电路故障问题的处理

14、方法,类型1电表测量法的应用 【典例1】 二极管具有单向导电性，当正极接电源正极(正接)时二极管导通(电流可以通过二极管，且二极管的阻值很小，可忽略)，当负极接电源正极(反接)时二极管截止(阻值很大，电流为零)。为了验证二极管的这一特性，将其接入如图所示电路cd之间的D处，闭合开关时灯不亮。经初步检查各接线均牢固正确，为了确定电路故障的位置，四位同学各自进行了以下操作,由此可判断(),A.同学1的操作说明故障在a、b之间 B.同学2的操作说明故障在b、c之间 C.根据同学1、3的操作即可判断故障的原因是二极管正、负极接错 D.根据同学2、4的操作即可判断故障的原因是二极管已损坏断开,思路分析闭

15、合开关S时灯不亮，在接线正确的情况下，可能故障有两种：导线断开或二极管故障(反接或损坏断开)。 解析同学1的操作结果中，电压为零的点为b、c，黑表笔与电源是断开的，电压为6V的点d、e与电源是相通的，说明故障只在c、d之间，A错；同学2的操作结果与同学1相同，B错；同学3的操作说明二极管的正极接在d点，被反接了，结合同学1的结果可以判断故障原因是二极管正、负极接错，C正确；由于二极管正、负极接错，同学4的操作测定的是二极管的反向电阻，应该很大，并不能表明二极管已损坏断开，D错。 答案C,类型2现象判断规则 【典例2】 (多选)三个不同的小灯泡连接成如图所示电路，电表均为理想电表，L1、L2两灯电阻相