《福建省長泰一中高三物理 第七章 第2講 電路 電路的基本規(guī)律復(fù)習(xí)課件 新人教版選修31》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《福建省長泰一中高三物理 第七章 第2講 電路 電路的基本規(guī)律復(fù)習(xí)課件 新人教版選修31（54頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2講 電路 電路的基本規(guī)律考點考點1 1 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路串、并聯(lián)的比較電路串、并聯(lián)的比較串聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度 I=_ I=_ I=_ I=_電電 壓壓 U =_ U =_ U =_ U =_電電 阻阻 R=_ R=_ _ _電壓分配電壓分配 _ _ _ _電流分配電流分配 _ _ _ _功率分配功率分配 _ _ _ _ _ _ _ _ 12n111RRR 1RnRR12UUnUU12RRI I1 1=I=I2 2=I=In nI I1 1+I+I2 2+I+In nU U1 1+U+U2 2+U+Un nU U1 1=U=U2 2=U=Un nR R1 1+
2、R+R2 2+R+Rn n21RR12II1RR1II12RR12PPnRRnPP21RR12PP1RR1PP，對串、并聯(lián)電路電阻的四點說明對串、并聯(lián)電路電阻的四點說明1.1.串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個電阻，電路中任意一串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個電阻，電路中任意一個電阻變大時，總電阻變大個電阻變大時，總電阻變大. .2.2.并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個電阻，任意一個電阻并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個電阻，任意一個電阻變大時，總電阻變大變大時，總電阻變大. .3.3.無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率P P總等于各個電總等于
3、各個電阻耗電功率之和阻耗電功率之和. .4.4.當(dāng)當(dāng)n n個等值電阻個等值電阻R R0 0串聯(lián)或并聯(lián)時，串聯(lián)或并聯(lián)時，R R串串=nR=nR0 0，R R并并= R= R0 0. .1n有四盞燈，如圖所示連接在電路中，有四盞燈，如圖所示連接在電路中，L L1 1和和L L2 2都標(biāo)有都標(biāo)有“220 V 220 V 100 W”100 W”字樣，字樣，L L3 3和和L L4 4都標(biāo)有都標(biāo)有“220 V 40 W”220 V 40 W”字樣，把電路接字樣，把電路接通后，最暗的是通后，最暗的是( )( )A.LA.L1 1 B.LB.L2 2 C.LC.L3 3 D.LD.L4 4【解析】【解析】
4、選選C.C.由題目給出的額定電壓和額定功率可以判斷出由題目給出的額定電壓和額定功率可以判斷出R R1 1=R=R2 2RPP1 1(P(P2 2+P+P3 3) )，而，而P P2 2與與P P3 3的大小可由并聯(lián)電路的功率分配知的大小可由并聯(lián)電路的功率分配知P P2 2PP3 3，所以四盞燈消耗的實際功率大小關(guān)系為，所以四盞燈消耗的實際功率大小關(guān)系為P P4 4PP1 1PP2 2PP3 3，故最暗的燈是故最暗的燈是L L3 3. . 234123R RRR.RR1.1.內(nèi)容內(nèi)容導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U U成成_，跟導(dǎo)體的電阻，跟導(dǎo)體的電阻R R成成_._.
5、2.2.公式：公式：_._.3.3.適用條件適用條件適用于適用于_和和_導(dǎo)電，適用于導(dǎo)電，適用于_電路電路. .考點考點2 2部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律正比正比反比反比UIR金屬導(dǎo)體金屬導(dǎo)體電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液純電阻純電阻4.4.導(dǎo)體的伏安特性曲線導(dǎo)體的伏安特性曲線用橫軸表示用橫軸表示_，縱軸表示，縱軸表示_，畫出，畫出I-UI-U關(guān)系圖線關(guān)系圖線, ,(1)(1)線性元件線性元件: :伏安特性曲線為通過坐標(biāo)原點的伏安特性曲線為通過坐標(biāo)原點的_的電學(xué)元件的電學(xué)元件. .(2)(2)非線性元件非線性元件: :伏安特性曲線為伏安特性曲線為_的電學(xué)元件，即非線性元的電學(xué)元件，即非線性元件電流與
6、電壓件電流與電壓_._.電壓電壓U U電流電流I I直線直線曲線曲線不成正比不成正比1.1.歐姆定律的理解及應(yīng)用歐姆定律的理解及應(yīng)用(1)(1)適用范圍：適用于金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液等純電阻導(dǎo)電適用范圍：適用于金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液等純電阻導(dǎo)電, ,對對于氣體導(dǎo)電，電動機(jī)、電風(fēng)扇等非純電阻則不適用于氣體導(dǎo)電，電動機(jī)、電風(fēng)扇等非純電阻則不適用. .(2)(2)公式公式 是電流的決定式，表示通過導(dǎo)體的電流是電流的決定式，表示通過導(dǎo)體的電流I I由加在導(dǎo)由加在導(dǎo)體兩端的電壓體兩端的電壓U U和導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體的電阻R R共同決定共同決定. .(3)(3)公式中公式中I I、U U和和R R三個物理量必須
7、對應(yīng)同一段電路或同一段導(dǎo)三個物理量必須對應(yīng)同一段電路或同一段導(dǎo)體體, ,并且并且U U和和I I必須是導(dǎo)體上同一時刻的電壓和電流必須是導(dǎo)體上同一時刻的電壓和電流. . UIR2.2.伏安特性曲線的意義伏安特性曲線的意義U-IU-I圖象與圖象與I-UI-U圖象的比較圖象的比較圖象圖象物物 理理 意意 義義注注 意意 問問 題題反映反映U U和和I I的正比的正比關(guān)系關(guān)系圖象的斜率表示導(dǎo)體的圖象的斜率表示導(dǎo)體的電阻，斜率越大，電阻電阻，斜率越大，電阻越大越大伏安特性曲伏安特性曲線線I-UI-U圖象圖象反映導(dǎo)體的伏安特性反映導(dǎo)體的伏安特性圖象斜率的倒數(shù)表示導(dǎo)圖象斜率的倒數(shù)表示導(dǎo)體的電阻體的電阻部分電
8、路歐姆部分電路歐姆定律定律U-IU-I圖象圖象有有a a、b b、c c、d d四個電阻，它們的四個電阻，它們的I I- -U U 關(guān)系如圖所示，其中電阻關(guān)系如圖所示，其中電阻最小的是最小的是( )( )A.aA.aB.bB.bC.cC.cD.dD.d【解析】【解析】選選A.A.因為在因為在I-UI-U圖象中，圖線的斜率圖象中，圖線的斜率 故斜率故斜率越大，電阻越小，因而越大，電阻越小，因而a a的電阻最小，故選的電阻最小，故選A.A.I1kUR，1.1.閉合電路閉合電路 電源內(nèi)部是電源內(nèi)部是_._. 用電器、導(dǎo)線組成用電器、導(dǎo)線組成_._.(2)(2)內(nèi)、外電壓的關(guān)系：內(nèi)、外電壓的關(guān)系：E=
9、_.E=_.2.2.閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律(1)(1)內(nèi)容：閉合電路里的電流跟電源的電動勢成內(nèi)容：閉合電路里的電流跟電源的電動勢成_，跟內(nèi)、，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成外電路的電阻之和成_._.(2)(2)公式：公式： _(_(只適用于純電阻電路只適用于純電阻電路).).考點考點3 3閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律內(nèi)電路內(nèi)電路外電路外電路U U內(nèi)內(nèi)+U+U外外正比正比反比反比ERrI (1)(1)組成組成3.3.路端電壓與外電阻的關(guān)系路端電壓與外電阻的關(guān)系一般情況一般情況當(dāng)當(dāng)R R增大時，增大時，U_U_特殊情況特殊情況當(dāng)外電路斷路時，當(dāng)外電路斷路時，I=0,U=_I=0,U=_當(dāng)外
10、電路短路時，當(dāng)外電路短路時，I I短短=_ ,U=0=_ ,U=0EEUIRRrRr1R增大增大E EEr4.4.路端電壓跟電流的關(guān)系路端電壓跟電流的關(guān)系(1)(1)關(guān)系式：關(guān)系式：U=_.U=_.(2)(2)用圖象表示如圖所示用圖象表示如圖所示( (其中縱軸截距為其中縱軸截距為_，橫軸截距為，橫軸截距為_，斜率的絕對值為，斜率的絕對值為_.)_.) E-IrE-Ir電動勢電動勢短路電流短路電流內(nèi)阻內(nèi)阻1.1.電路動態(tài)變化問題的分析電路動態(tài)變化問題的分析(1)(1)程序法程序法. .電路結(jié)構(gòu)的變化電路結(jié)構(gòu)的變化RR的變化的變化RR總總的變化的變化II總總的變化的變化UU端端的變化的變化 變化支
11、路變化支路. .IU并聯(lián)分流固定支路串聯(lián)分壓(2)“(2)“串反并同串反并同”結(jié)論法結(jié)論法. .所謂所謂“串反串反”，即某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的，即某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大. .所所謂謂“并同并同”，即某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻，即某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小. . 即即 (3)(3)極限法極限法. .因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分
12、因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端，讓電阻最大或電阻為零去討論別滑至兩個極端，讓電阻最大或電阻為零去討論. .2.2.電源的輸出功率和電源的效率電源的輸出功率和電源的效率(1)(1)輸出功率輸出功率. .根據(jù)閉合電路歐姆定律可以推出：根據(jù)閉合電路歐姆定律可以推出：當(dāng)當(dāng)R=rR=r時，電源的輸出功率最大，最大值時，電源的輸出功率最大，最大值當(dāng)當(dāng)R R向接近向接近r r阻值的方向變化時，阻值的方向變化時，P P出出增大，當(dāng)增大，當(dāng)R R向遠(yuǎn)離向遠(yuǎn)離r r阻值的阻值的方向變化時，方向變化時，P P出出減小，如圖減小，如圖. .222EPI R(Rr)4r.R出2mE
13、P.4r(2)(2)電源的效率電源的效率. .R R越大，越大，越大，當(dāng)越大，當(dāng)R=rR=r時，時，P P出出最大，最大，=50%.=50%.可見，輸出功率最大時可見，輸出功率最大時, ,電源的效率并不是最高電源的效率并不是最高. .PUR100%100%100%PERr出總(2012(2012福州模擬福州模擬) )如圖是一火警報警電路如圖是一火警報警電路的示意圖的示意圖. .其中其中R R3 3為用某種材料制成的傳為用某種材料制成的傳感器，這種材料的電阻率隨溫度的升高而感器，這種材料的電阻率隨溫度的升高而增大增大. .值班室的顯示器為電路中的電流表，值班室的顯示器為電路中的電流表，電源兩極之
14、間接一報警器電源兩極之間接一報警器. .當(dāng)傳感器當(dāng)傳感器R R3 3所所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I I、報警器兩端的電壓、報警器兩端的電壓U U的變化的變化情況是情況是 ( )( )A.IA.I變大，變大，U U變小變小B.IB.I變小，變小，U U變大變大C.IC.I變大，變大，U U變大變大D.ID.I變小，變小，U U變小變小【解析】【解析】選選C.C.當(dāng)傳感器當(dāng)傳感器R R3 3所在處出現(xiàn)火情時，由題意可知，所在處出現(xiàn)火情時，由題意可知，R R3 3增大，回路總電阻增大，干路電流減小，路端電壓增大，回路總電阻增大，干路電流減小，路端電壓U U變大，而變大
15、，而 則則R R2 2兩端電壓增大，流過兩端電壓增大，流過R R2 2的電流變大，的電流變大，選項選項C C正確正確. .2R1UE I (rR )總，熱點考向熱點考向1 1 電路動態(tài)變化問題電路動態(tài)變化問題【例證【例證1 1】(2011(2011海南高考海南高考) )如圖，如圖，E E為內(nèi)阻不能忽略的電池，為內(nèi)阻不能忽略的電池，R R1 1、R R2 2、R R3 3為定值電阻，為定值電阻，S S0 0、S S為開關(guān)，為開關(guān)， 與與 分別為電壓表分別為電壓表與電流表與電流表. .初始時初始時S S0 0與與S S均閉合，現(xiàn)將均閉合，現(xiàn)將S S斷開，則斷開，則( )( )A. A. 的讀數(shù)變大
16、，的讀數(shù)變大， 的讀數(shù)變小的讀數(shù)變小B. B. 的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大， 的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大C. C. 的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小， 的讀數(shù)變小的讀數(shù)變小D. D. 的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小， 的讀數(shù)變大的讀數(shù)變大【解題指南】【解題指南】本題可用兩種方法來考慮本題可用兩種方法來考慮: :(1)(1)程序法：程序法：S S斷開，相當(dāng)于斷開，相當(dāng)于R R2 2支路電阻增大，則可按以下程序支路電阻增大，則可按以下程序得出結(jié)論：得出結(jié)論： (2)“(2)“串反并同串反并同”結(jié)論法結(jié)論法. .【自主解答】【自主解答】解法一解法一. .選選B.B.當(dāng)當(dāng)S S斷開時，外電阻變大，總電流斷開時，外電阻變大，總電流
17、I I變變小，路端電壓小，路端電壓U U外外變大，所以電壓表的示數(shù)變大；總電流變小，變大，所以電壓表的示數(shù)變大；總電流變小，電阻電阻R R1 1上的電壓上的電壓U U1 1減小，而路端電壓變大，則電阻減小，而路端電壓變大，則電阻R R3 3上的電壓變上的電壓變大，所以電流表的示數(shù)變大大，所以電流表的示數(shù)變大. .所以所以B B項正確項正確. .解法二解法二. .選選B.SB.S斷開，相當(dāng)于電阻變大，電流表斷開，相當(dāng)于電阻變大，電流表 和電壓表和電壓表 都都和和S S所在支路并聯(lián)，根據(jù)所在支路并聯(lián)，根據(jù)“串反并同串反并同”， 、 示數(shù)都變大，故示數(shù)都變大，故B B正確正確. .【總結(jié)提升】【總結(jié)
18、提升】程序法分析電路動態(tài)變化程序法分析電路動態(tài)變化(1)(1)明確局部電路變化時所引起的局部電路電阻的變化明確局部電路變化時所引起的局部電路電阻的變化. .(2)(2)根據(jù)局部電阻的變化，確定電路的外電阻根據(jù)局部電阻的變化，確定電路的外電阻R R總總?cè)绾巫兓绾巫兓? .(3)(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)閉合電路歐姆定律 確定電路的總電流如何確定電路的總電流如何變化變化. .EIRr總總，(4)(4)由由U U內(nèi)內(nèi)I I總總r r確定電源的內(nèi)電壓如何變化確定電源的內(nèi)電壓如何變化. .(5)(5)由由U U外外E EU U內(nèi)內(nèi)確定路端電壓如何變化確定路端電壓如何變化. .(6)(6)由部分電路
19、歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化變化. .(7)(7)確定支路兩端的電壓以及通過各支路的電流如何變化確定支路兩端的電壓以及通過各支路的電流如何變化. .【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2012(2012煙臺模擬煙臺模擬) )如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭動觸頭P P向右移動時向右移動時, ,三個燈泡亮度的變化情況是三個燈泡亮度的變化情況是( )( )A.LA.L1 1變亮變亮,L,L2 2和和L L3 3皆變暗皆變暗B.LB.L1 1變亮變亮,L,L2 2不能確定不能確定,L,L3 3變暗變暗C.LC.L1
20、 1變暗變暗,L,L2 2和和L L3 3變亮變亮D.LD.L1 1和和L L2 2變亮變亮,L,L3 3變暗變暗【解析】【解析】選選C.C.當(dāng)當(dāng)P P向右移動時向右移動時, ,電阻減小電阻減小, ,電路總電流增大電路總電流增大, ,故故L L3 3變亮變亮. .路端電壓減小路端電壓減小,L,L3 3電壓增大電壓增大, ,故故L L1 1電壓減小電壓減小,L,L1 1變暗變暗,L,L2 2電流電流增大增大, ,故故L L2 2變亮變亮. .故故C C正確正確. . 【變式備選】【變式備選】(2012(2012三明模擬三明模擬) )如圖如圖所示，調(diào)整電路的可變電阻所示，調(diào)整電路的可變電阻R R的
21、阻值，的阻值，使電壓表使電壓表V V的示數(shù)增大的示數(shù)增大UU，在這個過，在這個過程中程中( )( )A.A.通過通過R R1 1的電流增加，增加量一定等于的電流增加，增加量一定等于B.RB.R2 2兩端的電壓減小，減少量一定等于兩端的電壓減小，減少量一定等于UUC.C.通過通過R R的電流增加，增加量一定等于的電流增加，增加量一定等于D.D.通過通過R R2 2的電流減小，但減少量一定等于的電流減小，但減少量一定等于1URUR2UR【解析】【解析】選選A.A.電壓表的示數(shù)增加，說明可變電阻的阻值增大，電壓表的示數(shù)增加，說明可變電阻的阻值增大，路端電壓增加，電路中的電流減小，路端電壓增加，電路中
22、的電流減小，R R2 2兩端的電壓減?。挥蓺W兩端的電壓減??；由歐姆定律得流過電阻姆定律得流過電阻R R1 1的電流增加量為：的電流增加量為： R R2 2兩端的電壓減兩端的電壓減少量等于少量等于R R1 1兩端的電壓增加量減去路端電壓的增加量，即兩端的電壓增加量減去路端電壓的增加量，即UU2 2=U-U=U-U路路UU，通過，通過R R2 2的電流的減少量為：的電流的減少量為：通過電阻通過電阻R R的電流為：的電流為：I IR R=I=I2 2-I-I1 1，I I2 2減小，而減小，而I I1 1增大，因此增大，因此I IR R減小減小. .正確選項為正確選項為A.A. 11UI,R2222
23、UUIRR，熱點考向熱點考向2 2 電路的輸出功率和效率電路的輸出功率和效率【例證【例證2 2】(2012(2012上海高考改編上海高考改編) )直流直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片P P向右移動時，有關(guān)電源的說法錯誤的向右移動時，有關(guān)電源的說法錯誤的是是( )( )A.A.總功率一定減小總功率一定減小B.B.效率一定增大效率一定增大C.C.內(nèi)部損耗功率一定減小內(nèi)部損耗功率一定減小D.D.輸出功率一定先增大后減小輸出功率一定先增大后減小【自主解答】【自主解答】選選D.D.當(dāng)滑片當(dāng)滑片P P向右移動時，滑動變阻器連入電路中向右移動時，滑動變阻器連入電路中的有效
24、電阻值變大，使干路中的電流變小，內(nèi)壓變小，故總功的有效電阻值變大，使干路中的電流變小，內(nèi)壓變小，故總功率率P P總總=EI=EI減小，選項減小，選項A A正確；效率正確；效率= = 100%= 100%= 100%100%，即，即增大，選項增大，選項B B正確；電源內(nèi)部損耗的功率正確；電源內(nèi)部損耗的功率P Pr r=I=I2 2r r減小，選項減小，選項C C正確；當(dāng)正確；當(dāng)R=rR=r時，輸出功率最大，由于不知道滑動變阻器原來的時，輸出功率最大，由于不知道滑動變阻器原來的阻值與電源的內(nèi)阻阻值與電源的內(nèi)阻r r的大小關(guān)系，所以不能確定輸出功率的大小的大小關(guān)系，所以不能確定輸出功率的大小變化情況
25、，選項變化情況，選項D D錯誤錯誤. .故選故選D.D.IUIEUE【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】對閉合電路功率的兩點新認(rèn)識對閉合電路功率的兩點新認(rèn)識(1)(1)閉合電路是一個能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)閉合電路是一個能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng), ,電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能電能. .內(nèi)外電路將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，內(nèi)外電路將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，EI=PEI=P內(nèi)內(nèi)+P+P外外就是能就是能量守恒定律在閉合電路中的體現(xiàn)量守恒定律在閉合電路中的體現(xiàn). .(2)(2)外電阻的阻值向接近內(nèi)阻的阻值方向變化時，電源的輸出功外電阻的阻值向接近內(nèi)阻的阻值方向變化時，電源的輸出功率變大率變大. .【變式訓(xùn)練】【變
26、式訓(xùn)練】(2013(2013深圳模擬深圳模擬) )如圖所示，電源的電動勢為如圖所示，電源的電動勢為6 V,6 V,內(nèi)阻是內(nèi)阻是0.5 ,0.5 ,小電動機(jī)小電動機(jī)M M的線圈電阻為的線圈電阻為0.5 ,0.5 ,電阻電阻R R0 0=3 ,=3 ,若若理想電壓表的示數(shù)為理想電壓表的示數(shù)為3 V,3 V,試求試求: :(1)(1)電源的功率和電源的輸出功率電源的功率和電源的輸出功率. .(2)(2)電動機(jī)消耗的功率和電動機(jī)輸出的機(jī)械功率電動機(jī)消耗的功率和電動機(jī)輸出的機(jī)械功率. .【解析】【解析】(1)(1)流過電源的電流為流過電源的電流為電源的功率電源的功率P PE E=EI=6=EI=61 W
27、=6 W1 W=6 W電源內(nèi)部消耗功率電源內(nèi)部消耗功率P Pr r=I=I2 2r=1r=12 20.5 W=0.5 W0.5 W=0.5 W電源的輸出功率電源的輸出功率P P出出=P=PE E-P-Pr r=5.5 W=5.5 W(2)(2)電動機(jī)兩端電壓為電動機(jī)兩端電壓為U UM M=E-Ir-U=E-Ir-UV V=2.5 V=2.5 V電動機(jī)消耗的功率電動機(jī)消耗的功率P PM M=U=UM MI=2.5 WI=2.5 W電動機(jī)的熱功率為電動機(jī)的熱功率為P=IP=I2 2r rM M=0.5 W=0.5 W電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為P P出出=P=PM M-P=2 W-
28、P=2 W答案答案: :(1)6 W 5.5 W (2)2.5 W 2 W(1)6 W 5.5 W (2)2.5 W 2 WV0U3I A1 AR3熱點考向熱點考向3 3 閉合電路歐姆定律的應(yīng)用閉合電路歐姆定律的應(yīng)用【例證【例證3 3】(16(16分分) )如圖所示電路，已知如圖所示電路，已知R R3 3=4 =4 ，閉合開關(guān)，電，閉合開關(guān)，電流表讀數(shù)為流表讀數(shù)為0.75 A0.75 A，電壓表讀數(shù)為，電壓表讀數(shù)為2 V2 V，經(jīng)過一段時間，一個電，經(jīng)過一段時間，一個電阻被燒壞阻被燒壞( (斷路斷路) )，使電流表讀數(shù)變?yōu)?，使電流表讀數(shù)變?yōu)?.8 A0.8 A，電壓表讀數(shù)變?yōu)椋妷罕碜x數(shù)變?yōu)?
29、.2 V3.2 V，問：，問：(1)(1)哪個電阻發(fā)生斷路故障？哪個電阻發(fā)生斷路故障？(2)R(2)R1 1的阻值是多少？的阻值是多少？(3)(3)能否求出電源電動勢能否求出電源電動勢E E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r r？如果能，求出結(jié)果；如果不？如果能，求出結(jié)果；如果不能，說明理由能，說明理由. .【解題指南】【解題指南】解答此題時應(yīng)注意以下三點：解答此題時應(yīng)注意以下三點：(1)(1)電壓表有示數(shù)表明電壓表與電源相通電壓表有示數(shù)表明電壓表與電源相通. .(2)(2)電流表有示數(shù)表明其回路是相通的電流表有示數(shù)表明其回路是相通的. .(3)(3)分析時可把分析時可把R R4 4看成電源內(nèi)阻的一部分看成電源內(nèi)
30、阻的一部分. .【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】(1)(1)由電壓表和電流表示數(shù)都增大可以確定由電壓表和電流表示數(shù)都增大可以確定R R2 2斷路斷路. (2. (2分分) )(2)R(2)R2 2斷路后，電壓表測量的是斷路后，電壓表測量的是R R1 1兩端的電壓，根據(jù)兩端的電壓，根據(jù) (4(4分分) )(3)R(3)R2 2斷路前，斷路前，R R3 3兩端的電壓為兩端的電壓為U U3 3=I=I1 1R R1 1-U-U2 2=0.75=0.754 V-2 V=1 V 4 V-2 V=1 V (2(2分分) ) (2(2分分) )1U3.2RR 4 I0.8，333U1I A0.25 AR4R R2
31、2斷路前后，根據(jù)閉合電路歐姆定律斷路前后，根據(jù)閉合電路歐姆定律E=0.75E=0.754 V+(0.25+0.75)(R4 V+(0.25+0.75)(R4 4+r) (2+r) (2分分) )E=3.2 V+0.8(RE=3.2 V+0.8(R4 4+r) (2+r) (2分分) )解得解得E=4 VE=4 V，R R4 4+r=1 +r=1 故只能求出電源電動勢故只能求出電源電動勢E E，而不能求出內(nèi)阻，而不能求出內(nèi)阻r. (2r. (2分分) )答案：答案：(1)R(1)R2 2(2)4 (2)4 (3)(3)見規(guī)范解答見規(guī)范解答【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】閉合電路歐姆定律應(yīng)用問題的規(guī)范求解
32、閉合電路歐姆定律應(yīng)用問題的規(guī)范求解1.1.一般解題步驟一般解題步驟(1)(1)分析電路，將復(fù)雜的電路簡化，分析各電阻的連接情況分析電路，將復(fù)雜的電路簡化，分析各電阻的連接情況. .(2)(2)求出電路的總電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出總電流求出電路的總電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出總電流. .若若電路發(fā)生變化，可以列出方程組電路發(fā)生變化，可以列出方程組. .(3)(3)應(yīng)用串并聯(lián)電路和部分電路歐姆定律研究各部分電路的情況，應(yīng)用串并聯(lián)電路和部分電路歐姆定律研究各部分電路的情況，可以求解各部分電路的電阻、電壓、電流、電功率等可以求解各部分電路的電阻、電壓、電流、電功率等. .(4)(4)根據(jù)計算所
33、得結(jié)果，判斷電路的工作情況，并分析結(jié)果的合根據(jù)計算所得結(jié)果，判斷電路的工作情況，并分析結(jié)果的合理性理性. . 2.2.應(yīng)注意的問題應(yīng)注意的問題(1)(1)判斷電路故障，要首先確定是斷路還是短路判斷電路故障，要首先確定是斷路還是短路. .然后依據(jù)電壓然后依據(jù)電壓表、電流表示數(shù)判斷表、電流表示數(shù)判斷. .例如斷路故障，主要參考電壓表示數(shù)，電例如斷路故障，主要參考電壓表示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的部分發(fā)生斷路壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的部分發(fā)生斷路. .(2)(2)與電源串聯(lián)的未知電阻可以等效為電源內(nèi)阻，這是應(yīng)用閉合與電源串聯(lián)的未知電阻可以等效為電源內(nèi)阻，這是應(yīng)用閉合電路歐姆定律常用的方法電
34、路歐姆定律常用的方法. . 【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2012(2012柳州二模柳州二模) )如圖如圖所示的電路中，兩平行金屬板所示的電路中，兩平行金屬板A A、B B水水平放置，兩板間的距離平放置，兩板間的距離d=40 cmd=40 cm，電，電源電動勢源電動勢E=24 VE=24 V，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻r=1 r=1 ，電，電阻阻R=15 R=15 ，閉合開關(guān)，閉合開關(guān)S S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B B板小孔以初速度板小孔以初速度v v0 0=4 m/s =4 m/s 豎直向上射入板間豎直向上射入板間. .若小球所帶電荷若小球所帶電荷量為量為q=1
35、q=11010-2-2 C C，質(zhì)量為，質(zhì)量為m=2m=21010-2-2 kg kg，不考慮空氣阻力，那，不考慮空氣阻力，那么，滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達(dá)么，滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達(dá)A A板？板？此時，電源的輸出功率是多大？此時，電源的輸出功率是多大？(g(g取取10 m/s10 m/s2 2) )【解析】【解析】小球進(jìn)入板間后，受重力和電場力作用，且到小球進(jìn)入板間后，受重力和電場力作用，且到A A板時速板時速度為零度為零. .設(shè)兩板間電壓為設(shè)兩板間電壓為U UABAB，由動能定理可得由動能定理可得-mgd-qU-mgd-qUABAB=0- mv=0
36、- mv0 02 2，所以滑動變阻器兩端電壓所以滑動變阻器兩端電壓U U滑滑=U=UABAB=8 V.=8 V.設(shè)通過滑動變阻器的電流為設(shè)通過滑動變阻器的電流為I I，由歐姆定律得由歐姆定律得滑動變阻器接入電路的電阻滑動變阻器接入電路的電阻電源的輸出功率電源的輸出功率P P出出=I=I2 2(R+R(R+R滑滑)=23 W)=23 W答案：答案：8 23 W8 23 W12EUI1 A.Rr滑UR8 I滑滑考查內(nèi)容考查內(nèi)容含電容電路綜合問題含電容電路綜合問題【例證】【例證】如圖所示，電源電動勢為如圖所示，電源電動勢為E E，內(nèi)阻為內(nèi)阻為r r，平行板電容器兩金屬板水，平行板電容器兩金屬板水平放
37、置，開關(guān)平放置，開關(guān)S S是閉合的，兩板間一是閉合的，兩板間一質(zhì)量為質(zhì)量為m m、電荷量為、電荷量為q q的油滴恰好處于的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，靜止?fàn)顟B(tài)，G G為靈敏電流計為靈敏電流計. .則以下說則以下說法正確的是法正確的是( )( )A.A.在將滑動變阻器滑片在將滑動變阻器滑片P P向上移動的過程中，油滴向上加速運(yùn)動，向上移動的過程中，油滴向上加速運(yùn)動，G G中有從中有從b b到到a a的電流的電流B.B.在將滑動變阻器滑片在將滑動變阻器滑片P P向下移動的過程中，油滴向下加速運(yùn)動，向下移動的過程中，油滴向下加速運(yùn)動，G G中有從中有從b b到到a a的電流的電流C.C.在將滑動變阻器滑片
38、在將滑動變阻器滑片P P向上移動的過程中，油滴仍然靜止，向上移動的過程中，油滴仍然靜止，G G中有從中有從a a到到b b的電流的電流D.D.在將在將S S斷開后，油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，斷開后，油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，G G中無電流通過中無電流通過 【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】選選A.A.滑片滑片P P向上移動，接入電路的電阻增大，總電向上移動，接入電路的電阻增大，總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流減小，因阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流減小，因U=E-U=E-I(r+RI(r+R1 1) )，可知電容器極板電壓變大，油滴受到的電場力增大，可知電容器極板電壓變大，油滴受到的電場力增
39、大，油滴向上運(yùn)動，極板電壓變大，說明電容器充電，油滴向上運(yùn)動，極板電壓變大，說明電容器充電，G G中電流方向中電流方向從從b b到到a a，A A正確，正確，C C錯誤錯誤. .滑片滑片P P向下移動向下移動, ,則電路電阻減小則電路電阻減小, ,電容電容器電壓變小器電壓變小, ,電場力減小電場力減小, ,油滴向下加速油滴向下加速, ,而而G G中電流由中電流由a a到到b b，故，故B B錯誤錯誤. .將將S S斷開后，電容器放電，斷開后，電容器放電，G G中有電流，電壓減小，電場力中有電流，電壓減小，電場力減小，油滴向下運(yùn)動，減小，油滴向下運(yùn)動，D D錯誤錯誤. . 1.(20111.(2
40、011北京高考北京高考) )如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略. .開關(guān)開關(guān)S S閉合后，在變阻器閉合后，在變阻器R R0 0的滑動端向下滑動的過程中的滑動端向下滑動的過程中( )( )A.A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小電壓表與電流表的示數(shù)都減小B.B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大電壓表與電流表的示數(shù)都增大C.C.電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D.D.電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大【解析】【解析】選選A.A.在變阻器在變阻器R R0 0的滑動端向下滑動的過程中，變阻器的滑動端向下滑動的過程中，變
41、阻器R R0 0的電阻減小，電路總電阻減小，干路電流增大，內(nèi)阻兩端電的電阻減小，電路總電阻減小，干路電流增大，內(nèi)阻兩端電壓增加，路端電壓減小，電壓表的示數(shù)減小，同時，定值電阻壓增加，路端電壓減小，電壓表的示數(shù)減小，同時，定值電阻R R1 1上的電壓也增加，使得定值電阻上的電壓也增加，使得定值電阻R R2 2兩端電壓降低，導(dǎo)致電流兩端電壓降低，導(dǎo)致電流表的示數(shù)減小，所以表的示數(shù)減小，所以A A正確正確. . 2.2.如圖所示，電源電動勢為如圖所示，電源電動勢為6 V6 V，當(dāng)開關(guān)接通時，燈泡，當(dāng)開關(guān)接通時，燈泡L L1 1和和L L2 2都都不亮，用電壓表測得各部分電壓是不亮，用電壓表測得各部分
42、電壓是U Uadad=0=0，U Ucdcd=6 V=6 V，U Uabab=6 V=6 V，由，由此可以斷定此可以斷定( )( )A.LA.L1 1和和L L2 2的燈絲都斷了的燈絲都斷了B.LB.L1 1的燈絲斷了的燈絲斷了C.LC.L2 2的燈絲斷了的燈絲斷了D.D.變阻器變阻器R R斷路斷路【解析】【解析】選選C.C.由題給條件知，電路中有的地方?jīng)]有電壓由題給條件知，電路中有的地方?jīng)]有電壓. .由由U Uadad=0=0，U Ucdcd=6 V=6 V可知電路是斷路可知電路是斷路. .由由U Uabab=6 V =6 V 和和U Ucdcd=6 V=6 V可知，內(nèi)可知，內(nèi)電路電路a a
43、、b b之間沒有斷點，外電路中的之間沒有斷點，外電路中的a a、b b和和c c、d d之間有斷點，之間有斷點，取其公共部分可知燈取其公共部分可知燈L L2 2斷路，由燈斷路，由燈L L2 2兩端電壓不為零，可知燈兩端電壓不為零，可知燈L L1 1與變阻器與變阻器R R是導(dǎo)通的是導(dǎo)通的. .選項選項C C正確正確. . 3.(20123.(2012泉州模擬泉州模擬) )一電池外電路斷開時的路端電壓為一電池外電路斷開時的路端電壓為3 V3 V，接，接上上8 8 的負(fù)載電阻后路端電壓降為的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4 V2.4 V，則可以判定電池的電，則可以判定電池的電動勢動勢E E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r
44、 r為為( )( )A.E=2.4 VA.E=2.4 V，r=1 r=1 B.E=3 VB.E=3 V，r=2 r=2 C.E=2.4 VC.E=2.4 V，r=2 r=2 D.E=3 VD.E=3 V，r=1 r=1 【解析】【解析】選選B.B.因為電路斷開時路端電壓為因為電路斷開時路端電壓為3 V3 V，所以，所以E=3 V,E=3 V,當(dāng)當(dāng)R=8 R=8 時，時，U=2.4 VU=2.4 V，所以，所以E=U+IrE=U+Ir，所以，所以r=2 r=2 ，故，故B B正確正確. . U2.4IA0.3 A,R84.(20134.(2013泰州模擬泰州模擬) )某同學(xué)用如圖所示的電路來測量
45、電源的電某同學(xué)用如圖所示的電路來測量電源的電動勢與內(nèi)電阻動勢與內(nèi)電阻, ,但由于某種原因但由于某種原因, ,只找到一只不帶刻度的電流表只找到一只不帶刻度的電流表, ,當(dāng)他把電阻箱的電阻當(dāng)他把電阻箱的電阻R R由由2 2 變?yōu)樽優(yōu)? 6 時，電流強(qiáng)度減小為原來時，電流強(qiáng)度減小為原來的一半，則他所測定的電源的電動勢與內(nèi)電阻分別為的一半，則他所測定的電源的電動勢與內(nèi)電阻分別為( )( )A.A.無法測定無法測定 4 B.6 V 8 4 B.6 V 8 C.12 V 6 D.C.12 V 6 D.無法測定無法測定 2 2 【解析】【解析】選選D.D.由閉合電路歐姆定律得由閉合電路歐姆定律得E=I(r+
46、2),E= (r+6),E=I(r+2),E= (r+6),聯(lián)聯(lián)立求解得立求解得r=2 ,r=2 ,兩式比值正好把兩式比值正好把E E與與I I同時約掉同時約掉, ,所以即使多測所以即使多測幾組數(shù)據(jù)也不能測出電動勢，故選幾組數(shù)據(jù)也不能測出電動勢，故選D.D.I25.5.如圖所示，已知電源電動勢如圖所示，已知電源電動勢E=20 VE=20 V，內(nèi)阻內(nèi)阻r=1 r=1 ，當(dāng)接入固定電阻，當(dāng)接入固定電阻R=4 R=4 時，電路中標(biāo)有時，電路中標(biāo)有“3 V3 V，6 W”6 W”的燈泡的燈泡L L和內(nèi)阻和內(nèi)阻R RD D=0.5 =0.5 的小型直流電動機(jī)的小型直流電動機(jī)D D都恰能正常工作都恰能正常
47、工作. .試求：試求：(1)(1)電路中的電流大??；電路中的電流大小；(2)(2)電動機(jī)的額定電壓；電動機(jī)的額定電壓；(3)(3)電動機(jī)的輸出功率電動機(jī)的輸出功率. . 【解析】【解析】(1)(1)燈泡燈泡L L正常發(fā)光，電路中的電流為正常發(fā)光，電路中的電流為(2)(2)由閉合電路歐姆定律可求得，電動機(jī)的額定電壓為由閉合電路歐姆定律可求得，電動機(jī)的額定電壓為U UD D=E-I(r+R)-U=E-I(r+R)-UL L=20V-2=20V-2(1+4)V-3V=7V.(1+4)V-3V=7V.LL6IP/ U A2 A.3(3)(3)電動機(jī)的總功率為電動機(jī)的總功率為P P總總=IU=IUD D=2=27 W=14 W7 W=14 W電動機(jī)的熱功率為電動機(jī)的熱功率為P P熱熱=I=I2 2R RD D=2=22 20.5 W=2 W0.5 W=2 W所以電動機(jī)的輸出功率為所以電動機(jī)的輸出功率為P P出出=P=P總總-P-P熱熱=14 W-2 W=12 W.=14 W-2 W=12 W.答案：答案：(1)2 A(1)2 A (2)7 V (3)12 W (2)7 V (3)12 W
福建省長泰一中高三物理 第七章 第2講 電路 電路的基本規(guī)律復(fù)習(xí)課件 新人教版選修31
