高中物理电路课件

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1、电路,恒定电流,基本概念,电流,定义、条件、方向,电流强度,电压,定义式 UAB=WAB/q=A B,定义式 I=q/t,微观表示 I=nqsv,决定式 I=U/R=E/(R+r),决定式 U=IR，U外=EIr，U内=Ir,电阻,定义式 R=U/I,决定式 R=L/S,电动势,定义式 E=W非静电力/q,量度式 E=U外+U内=IR+Ir,电功,定义式 W=qU=IUt,(纯电阻、非纯电阻电路),计算式 W=I2Rt=U2t/R,(纯电阻电路),电功率,用电器,定义式 P=W/t,计算式 P=IU=I2R=U2/R,纯电阻,电源,总功率：P总=IE、输出功率：P出=IU端 损失功率P损=I2

2、r、效率：=P出/P总,基本规律,电阻定律,内容,公式： R=L/S,电阻率、超导、半导体,欧姆定律,部分电路欧姆定律 I=U/R,闭合电路欧姆定律 I=E/（R+r),复习指南,1、本章是高考的重点，主要考查欧姆定律、串并联电路中电流电压和功率的分配。,2、本章可与机械能、电场、电磁感应、磁场、交变电流等知识综合出题。,3、实验是本章的重中之重，是高考试卷中的常客，我们将在以后作专题复习。,高考要求,(1)电路的简化； (2)动态直流电路分析； (3)非纯电阻电路的分析与计算； (4)稳态、动态含容电路的分析与计算； (5)电路故障分析； (6)电学实验与设计； (7)电路的综合计算,复习策

3、略,(1)六个概念：电流、电压、电阻、电功、电功率、电动势； (2)五个规律：欧姆定律、电阻定律、焦耳定律、串联规律、并联规律； (3)七个常见的高考热点问题(见“命题趋势”)的处理方法,恒定电流,恒定电流,(1)电路的连接； (2)伏安特性曲线及其应用； (3)纯电阻电路与非纯电阻电路, 考点整合, 考点整合,UIt, 考点整合,探究点一电路的连接, 要点探究,2.如何画等效电路 (1)电路简化时的原则 无电流的支路简化时可去除； 等电势的各点简化时可合并； 理想导线可任意长短； 理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路 (2)常用的等效简化方法 电流分支法：a.先将各结点用字母标出；b.

4、判断各支路元件的电流方向；c.按电流流向，自左向右将元件、结点、分支逐一画出；d.将画出的等效图加工整理 等势点排列法：a.先将各结点用字母标出；b.判断各结点电势高低；c.将各结点按电势高低自左向右排列，再将各结点间的支路画出；d.将画出的等效图加工整理,等效电路图,三步法 标出等势点。依次找出各个等势点，并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母。一般地，无阻导线视为等势线，无流电阻视为等势线。 捏合等势点画草图。即把几个电势相同的等势点拉到一起，合为一点，然后假想提起该点“抖动”一下，以理顺从该点向下一个节点电流方向相同的电阻，这样逐点依次画出草图。画图时要注意标出在每个等势点处电流“兵

5、分几路”及与下一个节点的联接关系。 整理电路图。要注意等势点、电阻序号与原图一一对应，整理后的等效电路图力求规范，以便计算。,等效电路图,图1所示电路中，R1=R2=R3=3，R4=R5=R6=6，求M、N两点间的电阻。,1.在原电路图上标了等势点a、b、c。 2.捏合等势点画草图。从高电势点M点开始，先把两个a点捏合到一起，理顺电阻，标出电流在a点“兵分三路”，分别经R1、R2、R3流向b点；再捏合三个b点，理顺电阻，标出电流在b点“兵分三路”，分别经R4、R5、R6流向c点；最后捏合c点，电流流至N点。（见图2） 3.整理电路图如图3所示。 从等效电路图图3可以清楚地看出原电路各电阻的联接

6、方式，很容易计算出M、N两点间的电阻R=3。,如图4所示，R1=R3=4，R2=R5=1，R4=R6=R7=2，求a、d两点间的电阻。,1）标出等势点a、b、c、d（在原电路图上） （2）捏合等势点画草图，首先捏合等势点a，从a点开始，电流“兵分三路”，分别经R2流向b点、经R3和R1流向d点；捏合等势点b，电流“兵分两路”，分别经R5流向c点，经R4流向d点；捏合等势点c，电流“兵分两路”，分别经R6和R7流向d点。 （3）整理电路 从等效电路图可清楚地看出原电路各电阻的联接关系，很容易计算出a、d两点间的电阻R=1。, 要点探究, 要点探究, 要点探究,探究点二伏安特性曲线及其应用,1.伏

7、安特性曲线 电阻恒定不变的导体，它的伏安特性曲线是直线，如图373中a、b两直线所示，具有这种伏安特性曲线的电学元件叫线性元件，直线的斜率等于电阻的倒数电阻 因外界条件变化而变化的导体，它的伏安特 性曲线是曲线，如图中c所示，这类电学元 件叫非线性元件，导体c的电阻随电压升高 而减小, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究,应用图象的斜率求对应的物理量，这是图象法讨论问题的方法之一，但应注意坐标轴的物理意义在用斜率求解时，U、I是用坐标轴上的数值算出的，与坐标轴的标度的选取无关，而角度只有在两坐标轴单位长度相同时才等于实际角的大小，从本图中量出的角度大小没有实际意义 定值电阻的IU图象

8、为过原点的直线，而热敏电阻的IU图象为曲线, 要点探究, 要点探究, 要点探究,探究点三纯电阻电路与非纯电阻电路, 要点探究, 要点探究,变式题一台电风扇，内阻为20 ，接上220 V电压后，正常工作时消耗功率66 W，问： (1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？ (2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？ (3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？, 要点探究,闭合电路的欧姆定律,闭合电路的欧姆定律, 考点整合, 考点整合,R1、R2和h组成双臂环路。当AR1P支路

9、和AR2P支路的总阻值相等时，Rab最大，当P滑到R某端时，使某一支路阻值最小，Rab最小。,1.闭合电路基本构成及相关电学参量, 要点探究,备注：内外电路串联，是一个分压电路。 RU外U内RU外U内 RP内、P总P外 有三种情况 R=r P外MAX Rr ，RP外 Rr，RP外 R增大，R，, 要点探究,2.含容电路及其动态分析 电容器是一个储存电能的元件当电容器充放电时，电路中有充放电电流，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，在电容器处电路看作是断路，简化电路时可去掉它简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上分析和

10、计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点： (1)在充、放电稳定后，电容器两端电压跟与它并联的用电器(或电阻)的电压相等, 要点探究,(2)在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两极板的极性(与高电势处相连接的极板带正电、与低电势处相连接的极板带负电)，并标在图上 (3)在充、放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷的变化情况来判断电流方向：充电时，电流流入正极板；放电时，电流流出正极板 (4)如果变化前后极板带的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始、末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始、末状态电容器所带电荷

11、量的绝对值之和,例12010江苏卷 在如图383所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定() A.电源的电动势E一定小于击穿电压U B.电容器所带的最大电荷量一定为CE C.闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量 一定增大 D.在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷 量与通过闪光灯的电荷量一定相等, 要点探究, 要点探究,解析 电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器

12、充电，达到电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充、放电，使得闪光灯周期性短暂闪光要使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于或等于U，A项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为CU，B项错误；闪光灯闪光时，电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；充电时，电荷通过R，通过闪光灯放电，故充、放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D项正确, 要点探究,点评 理解此电路的工作过程是解决本题的关键找出题意(当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光)中的内涵，就是突破口 命题意图 本题意在培养学生对于实际

13、电路的分析和理解能力，同时应进一步强调电容器的击穿电压应为电压瞬时值，而非有效值, 要点探究, 要点探究,探究点二闭合电路的功率和效率, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究,变式题如图388所示，电动机M通过限流电阻R与电源相连，已知电源的电动势为6 V、内阻为0.5，电阻R0.25，电动机正常工作时，输出功率为7W，电压表的读数为5 V当电动机正常工作时，求： (1)电源的工作效率； (2)电动机的内阻, 要点探究, 要点探究,探究点三闭合电路的UI图线,1.在图389中，图线a为电源的UI图象，b为外电阻的UI图象，两者的交点坐标表示该电阻接入

14、电路时电路的总电流和路端电压；以该点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率(即为外电路电阻的工作功率)因此通常把图线a、b的交点称为“工作点”,2.a的斜率的绝对值表示内阻大小； b的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时，即内、外电阻相等时，图中矩形面积最大，即输出功率最大(可以看出此时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半), 要点探究,例3图3810甲为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线由图甲可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表和电池的内阻) (1)若把三个这样的电灯串联后接到电动势为12

15、 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，将两个这样的灯并联后再与10 的定值电阻串联，接在电动势为8 V的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率, 要点探究, 要点探究,点评 本题是电学的图象问题，主要考查伏安特性曲线因灯泡的电阻随温度而变化，故要求特定条件下的电阻，可以借助伏安法测电源电动势的IU图象，结合闭合电路的欧姆定律，作出灯泡伏安特性曲线，二者的交点的坐标即为灯泡工作时的电压与电流，此点可称为“工作点”，寻找工作点是解决此类问题的关键 命题意图 本题主要考查导体的伏安特性曲线与电源的路端电压电流图象的区别和联系讲明二线的交点的意义是关键电源的UI图

16、象是测量电源电动势及内阻的基础，在此类问题中应对学生多加强调, 要点探究,解析 由图象可知，蓄电池的电动势为20 V，而内电阻为2.0 ，故短路电流为10 A，即I轴上单位长度为2.5 A由斜率关系知，该定值电阻阻值为6.用3只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于2，因此输出功率最大为50 W.,电路的综合问题,电路的综合问题, 要点探究,变式题如图3811所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值 电阻的伏安特性曲线若已知该蓄电池 组的内阻为2.0 ，则这只定值电阻 的阻值为_ .现有4只这种 规格的定值电阻，可任意选取其中 的若干只进行组合作为该蓄电池组 的外电路，则所组成的这些电路中， 输出功率最大时是_ W,6,50, 编读互动,1本讲涉及的问题均为高考的热点问题，包括伏安法测电阻、电表在电路中的意义、含容电路分析、电路故障分析等，常见题型为选择题、实验题本部分内容综