人教版高三物理一轮精品课件 7.2电路的基本规律及其应用课件 新人教.ppt

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1、 第第2节节 电路的基本规律及其应用电路的基本规律及其应用 2021/8/9 星期一1I1I2In U1U2Un R1R2Rn 2021/8/9 星期一2(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，串联总电阻变大阻变大时，串联总电阻变大(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻变大时，总电阻变大(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总等于各个电阻总等于各个电阻耗电功率之和耗电功

2、率之和I1I2In U1U2Un 2021/8/9 星期一3二、二、电电路及其路及其规规律律1电路的组成电路的组成(1)外外电电路：路：电电源外部的源外部的电电路路(2)内内电电路：路：电电源内部的源内部的电电路路外外电电路上的路上的电压电压叫叫 电压电压，内，内电电路上的路上的电压电压叫叫 2电源电动势电源电动势(1)概念：反映概念：反映电电源源 的本的本领领(2)大小：数大小：数值值上等于将上等于将单单位正位正电电荷从荷从负负极移到正极克服极移到正极克服 做的做的功确定的功确定的电电源，源，电动势为电动势为 ，不随，不随电电路情况路情况变变化；不同化；不同类电类电源，源，电动势电动势不同，

3、不同，电动势电动势越大，非静越大，非静电电力做功本力做功本领领越大越大(3)标标量：量：为为了了说说明明问题问题方便，方便，习惯习惯上上规规定定电动势电动势的方向在的方向在电电源内部源内部从从 指向指向 路端路端内内电压电压把其他形式能把其他形式能转转化化为电为电能能电场电场力力定定值值负负极极正极正极2021/8/9 星期一43闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的内容：闭合电路的电流跟电源的 成正比，跟内、外电路成正比，跟内、外电路的电阻之和成的电阻之和成 (2)公式：公式：I .也可以表示为也可以表示为EIRIrU外外U内内，即电源，即电源的电动势等于内外电路

4、电势差之和的电动势等于内外电路电势差之和(3)路端电压；外电路两端的电压，即电源的输出电压路端电压；外电路两端的电压，即电源的输出电压U .当外当外电电阻阻RIIrU，当，当R增大增大到无到无穷穷大大(即断路即断路)时时，I ，U .路端路端电压电压随外随外电电阻的增大而增大，如阻的增大而增大，如图图所示所示当外当外电电阻阻RIIrU，当，当R减小减小到零到零(短路短路)时时，I短短 ，U .电动势电动势反比反比EIr0E02021/8/9 星期一5(4)路端路端电压电压随随电电流流变变化的化的图图象象用用图图象表示如象表示如图图所示所示2021/8/9 星期一6若若UI图象中的纵坐标图象中的

5、纵坐标(U)不是从零开始时，此时图线与横坐标的交不是从零开始时，此时图线与横坐标的交点小于短路电流，但图线的斜率仍然等于电源的内阻点小于短路电流，但图线的斜率仍然等于电源的内阻2021/8/9 星期一7三、三、电电流表、流表、电压电压表的改装表的改装1电流表电流表G(表头表头)(1)原理：当原理：当线线圈中有圈中有电电流通流通过时过时，线线圈在圈在 作用下作用下带动带动指指针针一一起偏起偏转转，电电流越大，指流越大，指针针偏偏转转的角度的角度 ，可以，可以证证明明I，所以根据表，所以根据表头头指指针针偏偏转转的角度可以的角度可以测测出出电电流的大小，且表流的大小，且表盘盘刻度是均匀的刻度是均匀

6、的(2)三个参数：内阻三个参数：内阻Rg，满满偏偏电电流流Ig，满满偏偏电压电压Ug，关系是，关系是Ug .磁磁场场力力越大越大IgRg2021/8/9 星期一82电压表及大量程电流表电压表及大量程电流表(由表头改装而成由表头改装而成)2021/8/9 星期一91关于关于电电源的源的电动势电动势，下列，下列说说法正确的是法正确的是()A电电源的源的电动势电动势等于等于电电源两端的源两端的电压电压B电电源不接入源不接入电电路路时时，电电源两极源两极间间的的电压电压大小等于大小等于电动势电动势C电动势电动势的国的国际单际单位是安培位是安培D常常见见的的铅铅蓄蓄电电池池电动势为电动势为1.5 V解析

7、：解析：电源电动势等于电源路端电压与内电压之和，只有外电路是电源电动势等于电源路端电压与内电压之和，只有外电路是断路时，电源两端的电压才等于电源电动势，断路时，电源两端的电压才等于电源电动势，A错，错，B对；电动势的国对；电动势的国际单位是伏特，际单位是伏特，C错；常见铅蓄电池的电动势为错；常见铅蓄电池的电动势为2 V，D错错答案：答案：B2021/8/9 星期一102.如如图图所示是一所示是一实验电实验电路路图图在滑在滑动动触触头头由由a端滑向端滑向b端的端的过过程中，下程中，下列表述正确的是列表述正确的是()A路端路端电压变电压变小小B电电流表的示数流表的示数变变大大C电电源内阻消耗的功率

8、源内阻消耗的功率变变小小D电电路的路的总电总电阻阻变变大大解析：解析：滑动触头由滑动触头由a滑向滑向b的过程中，总电阻变小，的过程中，总电阻变小，D错误；干路电流错误；干路电流变大，路端电压变小，变大，路端电压变小，A正确；内阻消耗功率变大，正确；内阻消耗功率变大，C错误；定值电阻错误；定值电阻R3上电压降低，电流表示数变小，上电压降低，电流表示数变小，B错误错误答案：答案：A2021/8/9 星期一113.如如图图所示所示为测为测量某量某电电源源电动势电动势和内阻和内阻时时得到的得到的U-I图线图线用此用此电电源与三个阻源与三个阻值值均均为为3 的的电电阻阻连连接成接成电电路，路，测测得路端

9、得路端电压为电压为4.8 V则该电则该电路可能路可能为为下下图图中的中的()答案：答案：B2021/8/9 星期一124.如如图图所示所示为为“解放解放”牌大卡牌大卡车车的的远远程程车车灯灯电电 路中的蓄路中的蓄电电池池总总功率随功率随电电流流变变化的化的图图象，已知蓄象，已知蓄 电电池瞬池瞬间间短路短路时时的的电电流流为为14 A.求：求：(1)该该蓄蓄电电池的池的电动势电动势E和内阻和内阻r.(2)车头车头两个两个远远程程车车灯的灯的铭铭牌上牌上标标有有“12 V、12 W”字字样样，若两灯并，若两灯并联联接在蓄接在蓄电电池两端，池两端，则则两灯消耗的两灯消耗的总电总电功率功率为为多少多少

10、答案：答案：(1)14 V1(2)24 W2021/8/9 星期一13三种图象的比较三种图象的比较2021/8/9 星期一142021/8/9 星期一152021/8/9 星期一16 例例11某导体中的电流随其两端电压的变化某导体中的电流随其两端电压的变化 如图所示，则下列说法中正确的是如图所示，则下列说法中正确的是()A加加5 V电压时，导体的电阻约是电压时，导体的电阻约是5 B加加11 V电压时，导体的电阻约是电压时，导体的电阻约是1.4 C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小由图可知，随着电

11、压的减小，导体的电阻不断减小 思路点拨思路点拨 非线性元件的伏安特性曲线上，电压坐标与电流坐标非线性元件的伏安特性曲线上，电压坐标与电流坐标的比值，表示该状态时此元件的电阻值；曲线的变化趋势反应电阻的变的比值，表示该状态时此元件的电阻值；曲线的变化趋势反应电阻的变化化2021/8/9 星期一17 答案答案 AD2021/8/9 星期一182021/8/9 星期一191.如如图图所示，甲、乙所示，甲、乙为为两个独立两个独立电电源的路端源的路端电压电压与通与通过过它它们们的的电电流流I的关系的关系图线图线，下列，下列说说法中正确的是法中正确的是()A当路端当路端电压电压都都为为U0时时，它，它们们

12、的外的外电电阻相等阻相等B电电流都是流都是I0时时，两，两电电源的内源的内电压电压相等相等C电电源甲的源甲的电动势电动势大于大于电电源乙的源乙的电动势电动势D电电源甲的内阻小于源甲的内阻小于电电源乙的内阻源乙的内阻2021/8/9 星期一20答案：答案：AC2021/8/9 星期一21电电源的有关功率和效率源的有关功率和效率 2021/8/9 星期一222021/8/9 星期一23(1)当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当；当R时，时，100%，但此时，但此时P出出0，无实际意义，无实际意义(2)对于内、外电路上的固定电阻，其消耗的

13、功率根据对于内、外电路上的固定电阻，其消耗的功率根据PI2R来判来判断，与输出功率大小的判断方法不同断，与输出功率大小的判断方法不同2021/8/9 星期一24 例例22三只灯泡三只灯泡L1、L2和和L3的额定电压分别为的额定电压分别为1.5 V、1.5 V和和2.5 V，它们的额定电流都为，它们的额定电流都为0.3 A若将它们连接成如图甲、乙所示的电路，若将它们连接成如图甲、乙所示的电路，且灯泡都正常发光且灯泡都正常发光(1)试求图甲所示电路的总电流和电阻试求图甲所示电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；消耗的电功率；(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能分别计算两电路电源

14、提供的电功率，并说明哪个电路更节能 思路点拨思路点拨 R2消耗的功率为其电流与电压的乘积，电压值须据电源消耗的功率为其电流与电压的乘积，电压值须据电源和其他的外阻分压求出和其他的外阻分压求出2021/8/9 星期一25 自主解答自主解答(1)由题意，在图甲所示电路中：由题意，在图甲所示电路中：电路的总电流电路的总电流I总总IL1IL2IL30.9 AU路端路端EI总总r2.55 VUR2U路端路端UL30.05 VIR2I总总0.9 A电阻电阻R2消耗的功率消耗的功率PR2IR2UR20.045 W(2)图甲中电源提供的电功率图甲中电源提供的电功率P总总I总总E0.93 W2.7 W图乙中电源

15、提供的电功率图乙中电源提供的电功率P总总I总总E0.36 W1.8 W由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而PP总总，所以，图，所以，图乙所示电路比图甲所示电路节能乙所示电路比图甲所示电路节能 答案答案(1)0.9 A0.045 W(2)P甲甲2.7 WP乙乙1.8 W图图乙所示乙所示电电路更路更节节能能2021/8/9 星期一262021/8/9 星期一272.(2012年盐城模拟年盐城模拟)如如图图所示，所示，电电阻阻R12，小灯泡，小灯泡L上上标标有有“3 V、1.5 W”，电电源内阻源内阻r1，滑，滑动变动变阻器的最大阻阻器的最大阻值为值为

16、R0(大小未知大小未知)，当，当触触头头P滑滑动动到最上端到最上端a时时，电电流表的流表的读读数数 为为1 A，小灯泡，小灯泡L恰好正常恰好正常发发光，求：光，求：(1)滑滑动变动变阻器的最大阻阻器的最大阻值值R0.(2)当触当触头头P滑滑动动到最下端到最下端b时时，求，求电电源的源的总总功率及功率及输输出功率出功率2021/8/9 星期一28答案：答案：(1)6(2)12 W8 W2021/8/9 星期一29电电路的分析路的分析2021/8/9 星期一302021/8/9 星期一312含容电路的分析含容电路的分析(1)简简化化电电路路时时可以把可以把电电容器所容器所处电处电路作路作为为断路，

17、断路，简简化化电电路路时时可以去掉，可以去掉，在求在求电电荷量荷量时时在相在相应应位置位置补补上上(2)电电路路稳稳定后，与定后，与电电容器同支路的容器同支路的电电阻相当于阻相当于导线导线(3)电电路中路中电电流、流、电压电压的的变变化可能会引起化可能会引起电电容器的充放容器的充放电电 若若电电容器容器两端两端电压电压升高，升高，电电容器将充容器将充电电；若；若电压电压降低，降低，电电容器将通容器将通过过与它与它连连接接的的电电路放路放电电可由可由QCU计计算算电电容器上容器上电电荷量的荷量的变变化化(4)在直流在直流电电路中，如果串路中，如果串联联或并或并联联了了电电容器容器应该应该注意，注

18、意，在与在与电电容器容器串串联联的的电电路中没有路中没有电电流，流，所以所以电电阻不起降低阻不起降低电压电压作用，作用，但但电电容器两端容器两端可能出可能出现电势现电势差；如果差；如果电电容器与容器与电电源并源并联联，电电路中有路中有电电流通流通过过 电电容容器两端的充器两端的充电电压电电压不是不是电电源源电动势电动势E，而是路端，而是路端电压电压U.(5)在含容在含容电电路中，当路中，当电电路路发发生生变变化化时时，除了要判断和除了要判断和计计算算电电容器两容器两端的端的电压电压外，外，还还必必须须要判断要判断电电容器极板上极性的容器极板上极性的变变化，化，防止出防止出现电现电容容器先放器先

19、放电电后反向充后反向充电电的的现现象象2021/8/9 星期一323电路故障的分析方法电路故障的分析方法电电路故障一般是短路或断路，常路故障一般是短路或断路，常见见的情况有：的情况有：导线导线断芯，断芯，灯泡断灯泡断丝丝、灯座短路，灯座短路，变变阻器内部断路，接触不良等阻器内部断路，接触不良等现现象，象，检查检查故障的基本方法故障的基本方法有两种：有两种：(1)电压电压表表检测检测方法：如果方法：如果电压电压表示数表示数为为0，说说明明电压电压表上无表上无电电流通流通过过，则则可能在并可能在并联联路段之外有断路，或并路段之外有断路，或并联联路段内有短路路段内有短路如果如果电压电压表有示数，表有

20、示数，说说明明电压电压表上有表上有电电流通流通过过，则则在并在并联联路段之外路段之外无断路，或并无断路，或并联联路段内无短路路段内无短路(2)用多用用多用电电表的欧姆表的欧姆挡检测挡检测要要对检测对检测的的电电路切断路切断电电源，逐一使元件脱离原源，逐一使元件脱离原电电路路(或或对对某段某段电电路路检检测测)后后测测量是通路量是通路还还是断路便可找到故障所在是断路便可找到故障所在2021/8/9 星期一33 例例33(2012年广州模拟年广州模拟)如如图图所示，所示，A灯与灯与B灯灯电电阻相同，当滑阻相同，当滑动动变变阻器阻器R的滑的滑动动片身下滑片身下滑动时动时，两灯的，两灯的变变化是化是(

21、)AA灯灯变变亮，亮，B灯灯变变亮亮 BA灯灯变变暗，暗，B灯灯变变亮亮CA灯灯变变暗，暗，B灯灯变变暗暗DA灯灯变变亮，亮，B灯灯变变暗暗2021/8/9 星期一34 自主解答自主解答 当变阻器的滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，根当变阻器的滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流干路电流I增大，内阻分担电压增大，路端电压增大，内阻分担电压增大，路端电压U减小，减小，A灯两端电压减灯两端电压减小，亮度变暗；另一支路电流小，亮度变暗；另一支路电流IIIA增大，增大

22、，U1IR1增大，故增大，故R与与B灯灯的并联支路电压的并联支路电压UBUU1减小，减小，B灯变暗，灯变暗，C正确正确 答案答案 C2021/8/9 星期一352021/8/9 星期一36解析：解析：滑片滑片P向右移动，电阻变大，总电阻也变大，由闭合电路的向右移动，电阻变大，总电阻也变大，由闭合电路的欧姆定律可知，回路中电流减小，电源内压减小，欧姆定律可知，回路中电流减小，电源内压减小，R0两端电压减小，两端电压减小，所以滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大，故所以滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大，故B项正确项正确答案：答案：B2021/8/9 星期一372021/8/9 星期一38答

23、案：答案：B2021/8/9 星期一392(2011年高考北京理综年高考北京理综)如如图图所示所示电电路，路，电电源内阻不可忽略开关源内阻不可忽略开关S闭闭合后，在合后，在变变阻器阻器R0的滑的滑动动端向下滑端向下滑动动的的过过程中程中()A电压电压表与表与电电流表的示数都减小流表的示数都减小B电压电压表与表与电电流表的示数都增大流表的示数都增大C电压电压表的示数增大，表的示数增大，电电流表的示数减小流表的示数减小D电压电压表的示数减小，表的示数减小，电电流表的示数增大流表的示数增大答案：答案：A2021/8/9 星期一403.(2011年高考上海单科年高考上海单科)如如图图所示所示电电路中，

24、路中，闭闭合合电键电键S，当滑当滑动变动变阻器的滑阻器的滑动动触触头头P从最高端向下滑从最高端向下滑动时动时()A电压电压表表V读读数先数先变变大后大后变变小，小，电电流表流表A读读数数变变大大 B电压电压表表V读读数先数先变变小后小后变变大，大，电电流表流表A读读数数变变小小 C电压电压表表V读读数先数先变变大后大后变变小，小，电电流表流表A读读数先数先变变 小后小后变变大大 D电压电压表表V读读数先数先变变小后小后变变大，大，电电流表流表A读读数先数先变变大后大后变变小小2021/8/9 星期一41答案：答案：A 2021/8/9 星期一424(2011年高考重庆理综年高考重庆理综)在在测

25、测量量电电珠伏安特性珠伏安特性实验实验中，同学中，同学们连们连接的接的电电路中有四个路中有四个错误电错误电路，如路，如图图所示所示电电源内阻不源内阻不计计，导线连导线连接良好若接良好若将滑将滑动变动变阻器的触阻器的触头头置于左端，置于左端，闭闭合合S，在向右端滑，在向右端滑动动触触头过头过程中，会程中，会分分别别出出现现如下四种如下四种现现象：象：2021/8/9 星期一43a电电珠珠L不亮；不亮；电电流表示数几乎流表示数几乎为为零零b电电珠珠L亮度增加；亮度增加；电电流表示数增大流表示数增大c电电珠珠L开始不亮，后来忽然开始不亮，后来忽然发发光；光；电电流表从示数不流表从示数不为为零到零到线

26、线圈圈烧烧断断d电电珠珠L不亮；不亮；电电流表从示数增大到流表从示数增大到线线圈圈烧烧断断与上述与上述a、b、c、d四种四种现现象象对应对应的的电电路序号路序号为为()ABC D2021/8/9 星期一44解析：解析：图图是滑动变阻器的分压式接法，向右滑动触头，灯泡两端电是滑动变阻器的分压式接法，向右滑动触头，灯泡两端电压增大，亮度增加，根据灯泡与滑动变阻器串并联情况可知，总阻值压增大，亮度增加，根据灯泡与滑动变阻器串并联情况可知，总阻值逐渐减小，电流表示数增大，此种情况与逐渐减小，电流表示数增大，此种情况与b对应对应中电流表将电珠中电流表将电珠短路，灯不亮，当滑动变阻器接入电路阻值很小时，电流表线圈烧断，短路，灯不亮，当滑动变阻器接入电路阻值很小时，电流表线圈烧断，灯泡不再被短路而发光，此种情况与灯泡不再被短路而发光，此种情况与c对应对应中电压表与灯泡串联，中电压表与灯泡串联，灯泡处电流几乎为零，不亮，电流表示数几乎为零，此种情况与灯泡处电流几乎为零，不亮，电流表示数几乎为零，此种情况与a对对应应中电压表与灯泡串联，灯泡不亮，当滑动触头滑至接近右端时，中电压表与灯泡串联，灯泡不亮，当滑动触头滑至接近右端时，电流表两端电压过大，可能被烧坏，此种情况与电流表两端电压过大，可能被烧坏，此种情况与d对应综上可知，对应综上可知，选项选项A正确正确答案：答案：A2021/8/9 星期一45