2021高考物理一轮复习第8章电路及其应用第2讲电路电路的基本规律学案.doc

第2讲电路电路的基本规律知识点电阻的串联、并联Ⅰ1．串、并联电路的特点串联电路并联电路连接形式电流I＝01I1＝I2＝…＝I n I＝02I1＋I2＋…＋I n电压U＝03U1＋U2＋…＋U n U＝04U1＝U2＝…＝U n电阻R＝05R1＋R2＋…＋R n1R＝1R1＋1R2＋…＋1R n电压分配U1U2＝06R1R2，U nU＝07R nR—电流分配—I1I2＝08R2R1，I1I＝09RR1功率分配P1P2＝10R1R2，P nP＝11R nRP1P2＝12R2R1，P1P＝13RR1(1)小量程电流表(表头)①工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的14线圈组成。

当线圈中有电流通过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度15越大，从表盘上可直接读出电流值。

②三个参数：满偏电流I g，表头内阻R g，满偏电压U g，它们的关系：U g＝I g R g。

(2)电压表、电流表的改装电流表、电压表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的。

它们的改装原理见下表：改装为电压表改装为大量程电流表原理串联较大电阻分压并联较小电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U＝I g(R g＋R)所以R＝UI g－R g＝(n－1)R gI g R g＝(I－I g)·R所以R＝I g R gI－I g＝R gn－1n ＝U U gn ＝I I g改装后电 表内阻 R V ＝R g ＋R ＝nR g >R g(n 为量程扩大倍数)R A ＝RR g R ＋R g ＝R gn<R g(n 为量程扩大倍数)知识点电源的电动势和内阻 Ⅰ1．电动势(1)定义：电动势在数值上等于01非静电力把1 C 的正电荷在02电源内部从负极移送到正极所做的功。

(2)表达式：E ＝03W q。

(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量。

(4)特点：大小由04非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。

2．内阻：电源内部也是由导体组成，也有电阻，叫做电源的05内阻，常用r 表示，它是电源的另一重要参数。

知识点闭合电路的欧姆定律 Ⅱ1．闭合电路欧姆定律(1)内容：01正比，跟内、02反比。

(2)公式 ①I 03ER ＋r(只适用于纯电阻电路)；②E 04U 外＋Ir (适用于所有电路)。

2．路端电压与外电阻的关系一般情况U ＝IR ＝E R ＋r ·R ＝E1＋rR当R 增大时，U 05增大特殊情况①当外电路断路时，I ＝0，U ＝06E②当外电路短路时，I 短＝07E r，U ＝0(1)关系式：U ＝08E －Ir 。

(2)用图象表示如图所示，其中纵轴截距为09电动势，横轴截距为10短路电流，斜率的绝对值为11电源的内阻。

4．电路的功率和效率 (1)电源的功率P 总＝12EI 。

(2)电源内部损耗功率P 内＝13I 2r 。

(3)电源的输出功率P 出＝14UI 。

(4)电源的效率η＝P 出P 总×100%＝15UE×100%。

5．欧姆表的原理(1)构造：欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红、黑表笔组成。

(2)工作原理：由闭合电路的欧姆定律I ＝ER g ＋R ＋r ＋R x，可知R x 与电流I 相对应。

(3)刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻R x ＝0)时，调节调零电阻R ，使I ＝I g ，电流表的指针达到满偏。

①当I ＝I g 时，R x ＝0，在满偏电流I g 处标为“0”(图甲)。

②当I ＝0时，R x →∞，在I ＝0处标为“∞”(图乙)。

③当I ＝I g2时，R x ＝R g ＋R ＋r ，此电阻等于欧姆表的内阻，也叫中值电阻(图丙)。

(4)电源极性：红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极。

一 堵点疏通1．无论是串联电路还是并联电路，只要其中电阻变大，总电阻就变大。

( )2．电流计改装电压表时，串联的电阻越大，改装的电压表的量程越大。

( ) 3．电源的电动势与外电路无关，由电源中非静电力的性质决定，但与电源的体积有关。

( )4．闭合电路中外电阻越大，路端电压越大。

( ) 5．外电阻越大，电源的输出功率越大。

( ) 6．电源的输出功率越大，电源的效率越高。

( ) 答案 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.× 二 对点激活1．(人教版选修3－1·P 45·T 3改编)(多选)下列关于电池的说法正确的是( ) A ．同一种干电池，旧电池比新电池的内阻大、容量小B ．电源电动势E 与通过电源的电流I 的乘积EI 表示电源内部静电力的功率C ．1号干电池比5号干电池的电动势小、容量大D ．当通过同样的电荷量时，电动势为2 V 的蓄电池比电动势为1.5 V 的干电池提供的电能多答案 AD解析 同一种干电池，不论是1号还是5号，其电动势皆为1.5 V ，但体积大的电池容量较大；电池使用时间越长，容量越小，内阻越大，故A 正确，C 错误；电源的电动势表示的是非静电力做功的本领，也就是电源将其他形式的能转化为电能的本领，非静电力做的功大小等于电源将其他形式的能转化为电能的多少，W ＝Eq ，电动势越大，通过相同的电荷量时非静电力做的功越多，电源提供的电能越多，电动势E 与通过电源的电流I 的乘积EI 表示在电源内部非静电力的功率，故B 错误，D 正确。

2.(人教版选修3－1·P 52·T 4改编)如图是有两个量程的电压表，当使用a 、b 两个端点时，量程为0～10 V ，当使用a 、c 两个端点时，量程为0～100 V 。

已知电流表的内阻R g 为500 Ω，满偏电流I g 为1 mA ，则电阻R 1、R 2的值为( ) A ．9500 Ω 90000 Ω B.90000 Ω 9500 Ω C ．9500 Ω 9000 Ω D.9000 Ω 9500 Ω答案 A解析 接a 、b 时，由串联电路特点有R 总＝R 1＋R g ＝U 1I g 得R 1＝U 1I g－R g ＝9500 Ω。

接a 、c 时，同理有R 总′＝R 1＋R 2＋R g ＝U 2I g 得R 2＝U 2I g－R g －R 1＝90000 Ω。

3．(人教版选修3－1·P 63·T 1改编)一个电源接8 Ω电阻时，通过电源的电流为0.15 A ，接13 Ω电阻时，通过电源的电流为0.10 A ，则电源的电动势和内阻分别为( )A ．2 V 1.5 Ω B.1.5 V 2 Ω C ．2 V 2 Ω D.1.5 V 1.5 Ω答案 B解析 由闭合电路欧姆定律得E ＝I 1(R 1＋r )，E ＝I 2(R 2＋r )，代入数据联立得r ＝2 Ω，E ＝1.5 V 。

4．如图所示的三个电路图，________是串联电路，________是并联电路。

答案 A B 、C解析 判断电路是串联的还是并联的，最好的办法是从图中电源的正极出发，用铅笔轻轻地沿电流的路径“走”上一圈，回到电源的负极。

在这一圈中，如果一直没有“分岔”，即出现支路，则为串联电路；如果“分岔”，各支路电流汇合后又流回负极，则为并联电路。

5．(人教版选修3－1·P 63·T 5改编)用电动势为1.5V 、内阻为1.0 Ω的干电池5节串联，给一个“6.0 V 0.6 W”的用电器供电。

(1)求该用电器的额定电流；(2)若要使该用电器在额定电压下工作，电路中还需要串联一个阻值多大的电阻？ (提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和；串联电池组的内阻等于各个电池内阻之和。

)答案 (1)0.1 A (2)10 Ω解析 (1)用电器的额定电流I 0＝P 0U 0＝0.66A ＝0.1 A 。

(2)设5节干电池串联，总电动势为E ，总内阻为r ，串联的电阻阻值为R ，其两端电压为U ，则E ＝5E 0＝5×1.5 V＝7.5 V ，r ＝5r 0＝5×1 Ω＝5 Ω，根据闭合电路欧姆定律得E ＝I 0(R ＋r )＋U 0， 代入数据解得R ＝10 Ω。

考点细研 悟法培优考点1 电路的动态分析1．判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。

(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。

(3)在如图甲所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R 并与用电器并联，另一段R 串与并联部分串联。

A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致。

(4)在一个定值电阻R 和一个可变电阻R 0组成的如图乙所示的电路中，若R 0≥R ，则当两个并联支路的电阻值相等时，a 、b 两端的总电阻最大；若R 0<R ，则两支路电阻值越接近，a 、b 间的总电阻越大。

即“阻差小，总阻大；阻差大，总阻小”。

2．电路动态分析的方法 (1)程序法电路结构的变化→R 的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I 串联分压U →变化支路。

(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。

即：⎭⎪⎬⎪⎫U 串↓I 串↓P 串↓←R ↑→⎩⎪⎨⎪⎧U 并↑I 并↑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，可分析将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端情况，此时还要注意滑片移动引起的电路变化是否是单调变化，滑片移动过程中是否有极值情况出现。

(4)特殊值法对于某些电路问题，可以代入特殊值进行判定，从而得出结论。

例1 如图所示电路，当滑动变阻器R 1的滑片向上滑动时，下列说法正确的是( )A．R2的功率增大B．R3两端的电压减小C．电流表的示数变大D．R1的电流增大(1)判断电路结构常用哪些方法？提示：电流路径法、节点法。

(2)试画出等效电路图。

提示：尝试解答选C。

当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流I减小，路端电压U增大，R3两端的电压等于路端电压，则R3两端的电压增大，通过R3的电流I3增大，通过R2的电流I2＝I－I3，I减小，I3增大，则I2减小，故R2的功率减小，电压U2也减小；R1、R4的并联电压U并＝U－U2，U增大，U2减小，则U并增大，故通过电流表的电流I A增大，电流表的示数变大，通过R1的电流I1＝I2－I A，I2减小，I A增大，则I1减小，故只有C正确。