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1、专题九 恒定电流1.1.欧姆定律欧姆定律 2.2.电阻定律电阻定律 3.3.电阻的串联、并联电阻的串联、并联 4.4.电源的电动势和内阻电源的电动势和内阻 5.5.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律 6.6.电功率、焦耳定律电功率、焦耳定律 1.1.能够应用导体的伏安特性曲线能够应用导体的伏安特性曲线I-UI-U图象和图象和U-IU-I图象以及闭合电图象以及闭合电路路端电压路路端电压U U和电流和电流I I关系图象分析有关问题关系图象分析有关问题. .2.2.能够应用电路的串联、并联规律结合闭合电路的欧姆定律进能够应用电路的串联、并联规律结合闭合电路的欧姆定律进行电路的动态分析行电路的动态分
2、析. .3.3.会计算电路中的电功、电功率、电热会计算电路中的电功、电功率、电热. .4.4.会分析和计算含容电路和含电动机等非纯电阻电路，会分析会分析和计算含容电路和含电动机等非纯电阻电路，会分析以及检测电路中的故障以及检测电路中的故障. . 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律【典例典例1 1】(2010(2010新课标全国卷新课标全国卷) )电源的效率电源的效率定义为外电路定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比电阻消耗的功率与电源的总功率之比. .在测电源电动势和内电在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U U为路端电压，为路端
3、电压，I I为为干路电流，干路电流，a a、b b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为为a a、b b. .由图可知由图可知a a、b b的值分别为的值分别为( )( )【审题视角审题视角】解答本题的关键是，电源的电动势解答本题的关键是，电源的电动势E E，路端电压，路端电压U U由由伏安特性曲线直接读出，而电源的效率，可以通过伏安特性曲线直接读出，而电源的效率，可以通过进行计算进行计算. .【精讲精析精讲精析】电源效率电源效率 E E为电源的电动势，根据图象可知为电源的电动势，根据图象可知 所以选项所以选项D D正确正确. .答案：答案：D D【
4、命题人揭秘命题人揭秘】电源的电源的U-IU-I曲线的妙用曲线的妙用(1)(1)电源的电源的U-IU-I曲线的形状：曲线的形状：U U为电源的路端电压，为电源的路端电压，I I为干路电为干路电流，由闭合电路欧姆定律可得流，由闭合电路欧姆定律可得U=E-IrU=E-Ir，图象是斜率为负值的倾，图象是斜率为负值的倾斜的直线斜的直线. .(2)(2)利用图象求电源的电动势和内阻：根据利用图象求电源的电动势和内阻：根据U=E-IrU=E-Ir，图线纵轴，图线纵轴上截距为电动势上截距为电动势E E，图线斜率的绝对值为电源内阻，图线斜率的绝对值为电源内阻r=| |.r=| |.同同一坐标系中不同电源的一坐标
5、系中不同电源的U-IU-I曲线不同，因此该曲线可称为电源曲线不同，因此该曲线可称为电源的特征曲线的特征曲线. .(3)(3)利用图象求解或比较电源的不同的工作状态：图线上不同利用图象求解或比较电源的不同的工作状态：图线上不同的点的点(I(I，U)U)代表电源的不同工作状态，点与原点连线的斜率表代表电源的不同工作状态，点与原点连线的斜率表示该状态下电源所接外电阻示该状态下电源所接外电阻R= R= ，以该点与原点为顶点构成，以该点与原点为顶点构成的矩形面积表示电源该状态下的输出功率的矩形面积表示电源该状态下的输出功率P P出出=UI.=UI. 电路的动态分析电路的动态分析【典例典例2 2】(201
6、1(2011海南高考海南高考) )如图，如图，E E为内阻不能忽略的电池，为内阻不能忽略的电池，R R1 1、R R2 2、R R3 3为定值电阻，为定值电阻，S S0 0、S S为开关，为开关， 与与 分别为电压表与电流表分别为电压表与电流表. .初始时初始时S S0 0与与S S均闭合，现将均闭合，现将S S断开，则断开，则( )( )A. A. 的读数变大，的读数变大， 的读数变小的读数变小B. B. 的读数变大，的读数变大， 的读数变大的读数变大C. C. 的读数变小，的读数变小， 的读数变小的读数变小D. D. 的读数变小，的读数变小， 的读数变大的读数变大【审题视角审题视角】解答本
7、题可按以下思路分析解答本题可按以下思路分析: :【精讲精析精讲精析】当当S S断开时，外电阻变大，总电流断开时，外电阻变大，总电流I I变小，路端电变小，路端电压压U U外外变大，所以电压表的示数变大；总电流变小，电阻变大，所以电压表的示数变大；总电流变小，电阻R R1 1上的上的电压电压U U1 1减小，而路端电压变大，则电阻减小，而路端电压变大，则电阻R R3 3上的电压变大，所以上的电压变大，所以电流表的示数变大电流表的示数变大. .所以所以B B项正确项正确. .答案：答案：B B【命题人揭秘命题人揭秘】电路动态分析的常用方法电路动态分析的常用方法(1)(1)程序法程序法: :基本思路
8、是基本思路是“部分部分整体整体部分部分”(2)(2)直观法直观法: :即直接应用即直接应用“部分电路中部分电路中R R、I I、U U的关系的关系”中的两中的两个结论个结论. .任一电阻任一电阻R R阻值增大阻值增大, ,必引起该电阻中电流必引起该电阻中电流I I的减小和该电阻的减小和该电阻两端电压两端电压U U的增大的增大. .任一电阻任一电阻R R阻值增大阻值增大, ,必将引起与之并联的支路中电流必将引起与之并联的支路中电流I I并并的增的增大和与之串联的各电路两端电压大和与之串联的各电路两端电压U U串串的减小的减小. .(3)(3)极限法极限法: :即因变阻器滑动引起电路变化的问题即因
9、变阻器滑动引起电路变化的问题, ,可将变阻器可将变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论的滑片分别滑至两个极端去讨论. .(4)(4)特殊值法：对于某些双臂环路问题特殊值法：对于某些双臂环路问题, ,可以采取代入特殊值去可以采取代入特殊值去判定判定, ,从而找出结论从而找出结论. . 电阻的串联、并联电阻的串联、并联【典例典例3 3】(2008(2008宁夏高考宁夏高考) )一个一个T T型电型电路如图所示，电路中的电阻路如图所示，电路中的电阻R R1 1=10 =10 ，R R2 2=120 ,R=120 ,R3 3=40 .=40 .另有一测试电源另有一测试电源电动势为电动势为100 V100
10、V，内阻忽略不计，内阻忽略不计. .则则( )( )A.A.当当cdcd端短路时，端短路时，abab之间的等效电阻是之间的等效电阻是40 40 B.B.当当abab端短路时，端短路时，cdcd之间的等效电阻是之间的等效电阻是40 40 C.C.当当abab两端接通测试电源时，两端接通测试电源时， cdcd两端的电压为两端的电压为80 V80 VD.D.当当cdcd两端接通测试电源时，两端接通测试电源时， abab两端的电压为两端的电压为80 V80 V【审题视角审题视角】解答本题时可按以下思路分析：解答本题时可按以下思路分析：【关键点关键点】(1)(1)分析分析A A、B B选项时首先明确三个
11、电阻的连接关系选项时首先明确三个电阻的连接关系. .(2)(2)分析分析C C、D D选项时知道没有电流的电阻不分压，相当于导线选项时知道没有电流的电阻不分压，相当于导线. .【精讲精析精讲精析】本题考查电路的串并联知识本题考查电路的串并联知识. .当当cdcd端短路时，端短路时，R R2 2与与R R3 3并联再与并联再与R R1 1串联，串联，abab间等效电阻为间等效电阻为40 40 ，选项，选项A A正确；若正确；若abab端短端短路时，路时，R R1 1与与R R3 3并联再与并联再与R R2 2串联，串联，cdcd间等效电阻为间等效电阻为128 128 ，选项，选项B B错错误；当
12、误；当abab两端接通测试电源时，电阻两端接通测试电源时，电阻R R2 2未接入电路，未接入电路，cdcd两端的电两端的电压即为压即为R R3 3的电压，为的电压，为U Ucdcd = 100 V=80 V = 100 V=80 V，选项，选项C C正确；当正确；当cdcd两两端接通测试电源时，电阻端接通测试电源时，电阻R R1 1未接入电路，未接入电路，abab两端电压即为两端电压即为R R3 3的电的电压，为压，为U Uabab = 100 V=25 V = 100 V=25 V，选项，选项D D错误错误. .答案：答案：A A、C C【命题人揭秘命题人揭秘】电路简化的方法与技巧电路简化的
13、方法与技巧(1)(1)凡接在同样两个等势点上的用电器为并联关系，凡流过同凡接在同样两个等势点上的用电器为并联关系，凡流过同一电流的用电器为串联关系一电流的用电器为串联关系. .(2)(2)凡用导线直接连接的各点的电势必相等凡用导线直接连接的各点的电势必相等( (包括用不计电阻的包括用不计电阻的电流表、没有电流通过的电阻连接的点电流表、没有电流通过的电阻连接的点).).(3)(3)不加声明的情况下，不考虑电表对电路的影响，电流表视不加声明的情况下，不考虑电表对电路的影响，电流表视为短路，电压表、电容器视为断路为短路，电压表、电容器视为断路. . 含容电路的分析与计算含容电路的分析与计算【典例典例
14、4 4】(2010(2010安徽高考安徽高考) )如图所如图所示，示，M M、N N是平行板电容器的两个极是平行板电容器的两个极板，板，R R0 0为定值电阻，为定值电阻，R R1 1、R R2 2为可调为可调电阻，用绝缘细线将质量为电阻，用绝缘细线将质量为m m、带正、带正电的小球悬于电容器内部电的小球悬于电容器内部. .闭合电键闭合电键S S，小球静止时受到悬线的拉力为，小球静止时受到悬线的拉力为F.F.调节调节R R1 1、R R2 2，关于，关于F F的大小判断正确的是的大小判断正确的是( )( )A.A.保持保持R R1 1不变，缓慢增大不变，缓慢增大R R2 2时，时，F F将变大
15、将变大B.B.保持保持R R1 1不变，缓慢增大不变，缓慢增大R R2 2时，时，F F将变小将变小C.C.保持保持R R2 2不变，缓慢增大不变，缓慢增大R R1 1时，时，F F将变大将变大D.D.保持保持R R2 2不变，缓慢增大不变，缓慢增大R R1 1时，时，F F将变小将变小【审题视角审题视角】解答本题关键是，电路稳定时，电容器对电路作解答本题关键是，电路稳定时，电容器对电路作用是断路，用是断路，R R1 1两端电压为零，故电容器两端电压等于两端电压为零，故电容器两端电压等于R R0 0两端的两端的电压，所以可根据电压，所以可根据R R0 0两端电压的变化分析小球所受电场力的变两端
16、电压的变化分析小球所受电场力的变化，进而分析化，进而分析F F的变化的变化. .【精讲精析精讲精析】保持保持R R1 1不变，缓慢增大不变，缓慢增大R R2 2时，由于时，由于R R0 0和和R R2 2串联，串联，R R0 0两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压U U减减小，带电小球受到的电场力小，带电小球受到的电场力F F电电=qE=q=qE=q 减小减小, , 悬线的拉力为悬线的拉力为 将减小，选项将减小，选项B B正确，选项正确，选项A A错误错误. .保持保持R R2 2不变，不变，缓慢增大缓慢增大R R1 1时，时，R R0
17、0两端的电压不变，两端的电压不变，F F电电不变，悬线的拉力不变，悬线的拉力F F不不变，选项变，选项C C、D D错误错误. .答案：答案：B B【命题人揭秘命题人揭秘】含容电路的分析方法含容电路的分析方法(1)(1)直流电路中的电容：只有当电容器充、放电时，电容器所直流电路中的电容：只有当电容器充、放电时，电容器所在支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是在支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路断路. .(2)(2)极板间的电压：电容器跟与它并联的用电器的电压相等，极板间的电压：电容器跟与它并联的用电器的电压相等，与电容器串联的电阻不分压即电阻两端电压为零与电
18、容器串联的电阻不分压即电阻两端电压为零. .(3)(3)充放电电流方向：在充放电时，电容器两根引线上的电流充放电电流方向：在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相反的，所以一般根据正极板电荷变化情况来判断电方向总是相反的，所以一般根据正极板电荷变化情况来判断电流方向流方向. .(4)(4)计算带电量的变化：如果变化前后极板带电的电性相同，计算带电量的变化：如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；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如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根
19、引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和量等于始末状态电容器电荷量之和. . 电阻定律的应用与计算电阻定律的应用与计算【典例典例5 5】(2009(2009全国卷全国卷)材料的电阻率材料的电阻率随温度变化的规随温度变化的规律为律为0 0(1+t),(1+t),其中其中称为电阻温度系数，称为电阻温度系数，0 0是材料在是材料在t=0 t=0 时的电阻率时的电阻率. .在一定的温度范围内在一定的温度范围内是与温度无关的常是与温度无关的常数数. .金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数而某些非金属如
20、碳等则相反，具有负温度系数. .利用具有正负利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻内不随温度变化的电阻. .已知：在已知：在0 0 时，铜的电阻率为时，铜的电阻率为1.71.71010-8-8 m, m,碳的电阻率为碳的电阻率为3.5103.510-5-5m,m,在在0 0 时，铜的电时，铜的电阻温度系数为阻温度系数为3.9103.910-3-3 -1-1, ,碳的电阻温度系数为碳的电阻温度系数为-5.0-5.01010-4-4-1-1. .将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长将横截面积相同的碳
21、棒与铜棒串接成长1.0 m 1.0 m 的导的导体，要求其电阻在体，要求其电阻在0 0 附近不随温度变化，求所需碳棒的长附近不随温度变化，求所需碳棒的长度度( (忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).).【审题视角审题视角】解答本题时可以按以下步骤求解：解答本题时可以按以下步骤求解：【关键点关键点】(1)(1)应用电阻定律求每个棒的电阻；应用电阻定律求每个棒的电阻；(2)(2)应用串联规律求解总电阻；应用串联规律求解总电阻；(3)(3)总电阻的阻值在总电阻的阻值在0 0 附近是定值，应用数学方法求长度附近是定值，应用数学方法求长度. .【精讲精析精讲精析】设所需碳
22、棒的长度为设所需碳棒的长度为L L1 1，碳的电阻率为，碳的电阻率为1 1，电，电阻温度系数为阻温度系数为1 1；铜棒的长度为；铜棒的长度为L L2 2，铜的电阻率为，铜的电阻率为2 2，电阻，电阻温度系数为温度系数为2 2. .根据题意有根据题意有1 1=1010(1+(1+1 1t) t) 2 2=2020(1+(1+2 2t) t) 式中式中1010、2020分别为碳和铜在分别为碳和铜在00时的电阻率时的电阻率. .设碳棒的电阻为设碳棒的电阻为R R1 1，铜棒的电阻为，铜棒的电阻为R R2 2，有，有R R1 1= = 式中式中S S为碳棒与铜棒的横截面积为碳棒与铜棒的横截面积. .碳
23、棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为R=RR=R1 1+R+R2 2 L L0 0=L=L1 1+L+L2 2 式中式中L L0 0=1.0 m=1.0 m联立以上各式得：联立以上各式得： 要使电阻要使电阻R R不随温度不随温度t t变化，变化，式中式中t t的系数必须为零的系数必须为零. .即即10101 1L L1 1+20202 2L L2 2=0 =0 联立联立得：得：代入数据解得：代入数据解得：L L1 13.8103.810-3 -3 m m答案：答案：3.8103.810-3 -3 m m【阅卷人点拨阅卷人点拨】失失分分提提示示(
24、1)(1)不不理理解解正正负负温温度度系系数数的的含含义义，不不知知道道阻阻值值为为什什么么在在一一定温度范围内不随温度变化定温度范围内不随温度变化. .(2)(2)不不能能列列出出总总电电阻阻随随温温度度变变化化的的关关系系式式( (即即上上题题解解析析中中式式).).(3)(3)列出列出式后，不会令温度式后，不会令温度t t的系数为零求解长度的系数为零求解长度. .备备考考指指南南(1)(1)仔仔细细审审题题，特特别别注注意意理理解解题题目目中中的的关关键键语语句句，并并能能据据此列出物理规律的方程或物理量间关系方程此列出物理规律的方程或物理量间关系方程. .(2)(2)平时学习要注意多总
25、结解题的技巧与方法平时学习要注意多总结解题的技巧与方法. . 电阻、电阻定律电阻、电阻定律高考指数高考指数:1.(20091.(2009天津高考天津高考) )为探究小灯泡为探究小灯泡L L的伏安的伏安特性，连好如图所示的电路后闭合开关，通特性，连好如图所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光. .由由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-IU-I图象应是图象应是( )( )【解题指南解题指南】解答本题时注意以下两点：解答本题时注意
26、以下两点：(1)(1)灯丝随温度升高，灯丝随温度升高，电阻率增大电阻率增大.(2).(2)电压增大时温度升高电压增大时温度升高. .【解析解析】选选C.C.当电压增大时温度升高，电阻率增大，灯丝电阻随当电压增大时温度升高，电阻率增大，灯丝电阻随之增大，在图象上某点到原点连线的斜率表示电阻，因此斜率应之增大，在图象上某点到原点连线的斜率表示电阻，因此斜率应越来越大越来越大. .选项选项A A的电阻越来越小，选项的电阻越来越小，选项B B的电阻不变，选项的电阻不变，选项C C的电的电阻越来越大，选项阻越来越大，选项D D是电源的特征曲线，故选项是电源的特征曲线，故选项C C正确正确. .2.(20
27、092.(2009广东高考广东高考) )导体的电阻是导体本身的一种性质，对于导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是同种材料的导体，下列表述正确的是( )( )A.A.横截面积一定，电阻与导体的长度成正比横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B.B.长度一定，电阻与导体的横截面积成正比长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C.C.电压一定，电阻与通过导体的电流成正比电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D.D.电流一定，电阻与导体两端的电压成反比电流一定，电阻与导体两端的电压成反比【解析解析】选选A.A.对于同种材料的导体对于同种材料的导体, ,电阻率是个定值电阻率是个定
28、值, ,根据电阻根据电阻定律定律R= R= 可知电阻可知电阻R R与长度与长度l l成正比，与横截面积成正比，与横截面积S S成反比，与成反比，与导体两端的电压、通过导体的电流无关，故导体两端的电压、通过导体的电流无关，故B B、C C、D D选项错误，选项错误，A A选项正确选项正确. .【误区警示误区警示】解答本题易产生的两个误区解答本题易产生的两个误区(1)(1)误认为导体的电压一定，电阻与通过导体的电流成反比误认为导体的电压一定，电阻与通过导体的电流成反比. .(2)(2)误认为导体的电流一定，电阻与导体两端的电压成正比误认为导体的电流一定，电阻与导体两端的电压成正比. .实实际上导体
29、的电阻由导体本身决定际上导体的电阻由导体本身决定. . 电路的计算和动态分析电路的计算和动态分析高考指数高考指数:3.(20123.(2012浙江高考浙江高考) )功率为功率为10 W10 W的发光二极管的发光二极管(LED(LED灯灯) )的亮度与的亮度与功率为功率为60 W60 W的白炽灯相当的白炽灯相当. .根据国家节能战略，根据国家节能战略，20162016年前普通白年前普通白炽灯应被淘汰炽灯应被淘汰. .假设每户家庭有假设每户家庭有2 2只只60 W60 W的白炽灯，均用的白炽灯，均用10 W10 W的的LEDLED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近灯替代，估算出全国一年节省的电
30、能最接近( )( )A.810A.8108 8 kWh kWh B.810B.8101010 kWh kWhC.810C.8101111 kWh kWh D.810D.8101313 kWh kWh【解题指南】【解题指南】要估算，必须形成几个具体的有关数据：全国约要估算，必须形成几个具体的有关数据：全国约有有4 4亿个家庭，每个家庭平均每天用电亿个家庭，每个家庭平均每天用电5 5小时，这样就可估算出小时，这样就可估算出全国一年节省的电能全国一年节省的电能. .【解析解析】选选B.B.每个家庭节省的功率为每个家庭节省的功率为P=0.1 kWP=0.1 kW，全国约有，全国约有n=410n=410
31、8 8个家庭，每个家庭平均每天用电个家庭，每个家庭平均每天用电5 5小时，则全国一年节小时，则全国一年节省的电能为省的电能为W=PW=Pnt=0.1 kW410nt=0.1 kW4108 83655 h=7.3 3655 h=7.3 10101010 kW kWh h，选项，选项B B正确，其他选项错误正确，其他选项错误. .4.(20114.(2011上海高考上海高考) )如图所示电路中，闭合如图所示电路中，闭合电键电键S S，当滑动变阻器的滑动触头，当滑动变阻器的滑动触头P P从最高端从最高端向下滑动时向下滑动时( )( )A.A.电压表电压表V V读数先变大后变小，电流表读数先变大后变小
32、，电流表A A读数读数变大变大B.B.电压表电压表V V读数先变小后变大，电流表读数先变小后变大，电流表A A读数读数变小变小C.C.电压表电压表V V读数先变大后变小，电流表读数先变大后变小，电流表A A读数先变小后变大读数先变小后变大D.D.电压表电压表V V读数先变小后变大，电流表读数先变小后变大，电流表A A读数先变大后变小读数先变大后变小【解析解析】选选A.A.电路的串并联关系是这样的：滑动变阻器的上下电路的串并联关系是这样的：滑动变阻器的上下两部分电阻并联再与电阻两部分电阻并联再与电阻R R串联串联. .当上下两部分电阻相等时，并当上下两部分电阻相等时，并联电路阻值最大，干路电流最
33、小，路端电压最高，即电压表读联电路阻值最大，干路电流最小，路端电压最高，即电压表读数经历了先增大后减小的过程，所以只有数经历了先增大后减小的过程，所以只有A A、C C选项可能正确；选项可能正确；当滑动变阻器的滑动触头当滑动变阻器的滑动触头P P在最高端时，电流表读数为零，即在最高端时，电流表读数为零，即电流表的读数是从零开始增加的，因此，只能是电流表的读数是从零开始增加的，因此，只能是A A选项不可能选项不可能是是C C选项选项. .【方法技巧方法技巧】电路动态分析的方法电路动态分析的方法解答电路动态分析问题，可按以下两步骤：解答电路动态分析问题，可按以下两步骤：(1)(1)理清电路的串并联
34、关系理清电路的串并联关系. .(2)(2)按照局部按照局部整体整体局部的逻辑方法，运用闭合电路的欧姆局部的逻辑方法，运用闭合电路的欧姆定律判断电压、电流的变化情况定律判断电压、电流的变化情况. .5.(20115.(2011北京高考北京高考) )如图所示电路，电源如图所示电路，电源内阻不可忽略内阻不可忽略. .开关开关S S闭合后，在变阻器闭合后，在变阻器R R0 0的滑动端向下滑动的过程中的滑动端向下滑动的过程中( )( )A.A.电压表与电流表的示数都减小电压表与电流表的示数都减小B.B.电压表与电流表的示数都增大电压表与电流表的示数都增大C.C.电压表的示数增大，电流表的示数减小电压表的
35、示数增大，电流表的示数减小D.D.电压表的示数减小，电流表的示数增大电压表的示数减小，电流表的示数增大【解析解析】选选A A变阻器变阻器R R0 0的滑动端向下滑动的过程中，使连入电的滑动端向下滑动的过程中，使连入电路中的路中的R R0 0阻值减小，整个电路的电阻减小，电路中的电流阻值减小，整个电路的电阻减小，电路中的电流I I增大，增大，路端电压路端电压U UE EIrIr减小，即电压表的示数减小，又减小，即电压表的示数减小，又R R2 2与与R R0 0并联并联后再与后再与R R1 1串联，在串联，在R R0 0减小时，使得减小时，使得R R2 2两端电压减小，两端电压减小，R R2 2中
36、的电流中的电流减小，即电流表示数减小，减小，即电流表示数减小，A A正确，正确，B B、C C、D D错误错误. .6.(20106.(2010上海高考上海高考) )在如图所示的闭合电在如图所示的闭合电路中，当滑片路中，当滑片P P向右移动时，两电表读数向右移动时，两电表读数的变化是的变化是( )( )A.AA.A变大变大,V,V变大变大 B.AB.A变小，变小，V V变大变大C.AC.A变大变大,V,V变小变小 D.AD.A变小，变小，V V变小变小【解题指南解题指南】解答本题要注意以下两点：解答本题要注意以下两点：(1)(1)部分电路的变化会影响整体部分电路的变化会影响整体. .(2)(2
37、)整体的变化又会影响局部整体的变化又会影响局部. .【解析解析】选选B.B.滑片滑片P P向右移动时，电阻变大，根据欧姆定律可向右移动时，电阻变大，根据欧姆定律可知，电流变小，内电压减小，路端电压变大知，电流变小，内电压减小，路端电压变大. .故选项故选项B B正确正确. .7.(20097.(2009江苏高考江苏高考) )在如图所示的闪光在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为灯电路中，电源的电动势为E E，电容器，电容器的电容为的电容为C.C.当闪光灯两端电压达到击穿当闪光灯两端电压达到击穿电压电压U U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作
38、时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定周期性短暂闪光，则可以判定( )( )A.A.电源的电动势电源的电动势E E一定小于击穿电压一定小于击穿电压U UB.B.电容器所带的最大电荷量一定为电容器所带的最大电荷量一定为CECEC.C.闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D.D.在一个闪光周期内，通过电阻在一个闪光周期内，通过电阻R R的电荷量与通过闪光灯的电的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等荷量一定相等【解析解析】选选D.D.理解此电路的工作过程是解决本题的关键理解此电路的工作过程是解决本题的关键. .电容器电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电
39、源给电容器充电，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达到闪光灯击穿电压U U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于闪光灯两端电压小于U U，断路，电源再次给电容器充电，达到电，断路，电源再次给电容器充电，达到电压压U U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使时，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得闪光灯周期性短暂闪光. .要使得充电后达到电压要使得充电后达到电压U U，则电源电，则电源电动势一定大于等于动势一定大于等于U U，A A选项错误；电容器两端的最大
40、电压为选项错误；电容器两端的最大电压为U U，故电容器所带的最大电荷量为故电容器所带的最大电荷量为CUCU，B B选项错误；闪光灯闪光时电选项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，容器放电，所带电荷量减少，C C选项错误；充电时电荷通过选项错误；充电时电荷通过R R，电容器通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻电容器通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻R R的电荷量与的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，通过闪光灯的电荷量一定相等，D D选项正确选项正确. .【误区警示误区警示】解答含容电路易产生的两个误区解答含容电路易产生的两个误区(1)(1)误认为电容器两端的电压等于电源电动势误
41、认为电容器两端的电压等于电源电动势. .(2)(2)搞不清楚电容器何时充放电搞不清楚电容器何时充放电. .8.(20098.(2009重庆高考重庆高考) )某实物投影机有某实物投影机有1010个相同的强光灯个相同的强光灯L L1 1L L1010(24 V/200 W)(24 V/200 W)和和1010个相同的指示灯个相同的指示灯X X1 1X X1010(220 V/2 W),(220 V/2 W),将其将其连接在连接在220 V220 V交流电源上，电路如图，若工作一段时间后，交流电源上，电路如图，若工作一段时间后，L L2 2灯灯丝烧断，则丝烧断，则( )( )A.XA.X1 1的功率
42、减小，的功率减小，L L1 1的功率增大的功率增大B.XB.X1 1的功率增大，的功率增大，L L1 1的功率增大的功率增大C.XC.X2 2的功率增大，其他指示灯的功率减小的功率增大，其他指示灯的功率减小D.XD.X2 2的功率减小，其他指示灯的功率增大的功率减小，其他指示灯的功率增大【解析解析】选选C.C.显然显然L L1 1和和X X1 1并联、并联、L L2 2和和X X2 2并联并联然后它们再串联接然后它们再串联接在在220 V220 V交流电源上，交流电源上，L L2 2灯丝烧断，则总电阻变大，电路中电流灯丝烧断，则总电阻变大，电路中电流I I减小，又减小，又L L1 1和和X X
43、1 1并联的电流分配关系不变，则并联的电流分配关系不变，则X X1 1和和L L1 1的电流都的电流都减小、功率都减小，同理可知除减小、功率都减小，同理可知除X X2 2和和L L2 2外各灯功率都减小，外各灯功率都减小，A A、B B、D D选项均错误；由于电流选项均错误；由于电流I I减小，各并联部分的电压都减小，减小，各并联部分的电压都减小，交流电源电压不变，则交流电源电压不变，则X X2 2上电压增大，根据上电压增大，根据P PU U2 2/R/R可知可知X X2 2的功的功率变大，率变大，C C选项正确选项正确. .9.(20099.(2009广东高考广东高考) )如图所示，电动势如
44、图所示，电动势为为E E、内阻不计的电源与三个灯泡和三、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接个电阻相接. .只合上开关只合上开关S S1 1，三个灯泡都，三个灯泡都能正常工作能正常工作. .如果再合上如果再合上S S2 2，则下列表述，则下列表述正确的是正确的是( )( )A.A.电源输出功率减小电源输出功率减小B.LB.L1 1上消耗的功率增大上消耗的功率增大C.C.通过通过R R1 1上的电流增大上的电流增大D.D.通过通过R R3 3上的电流增大上的电流增大【解题指南解题指南】解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：(1)(1)合上合上S S2 2后，明确外阻的变化，进而明
45、确干路电流的变化后，明确外阻的变化，进而明确干路电流的变化. .(2)(2)内阻不计，电源的输出功率等于总功率内阻不计，电源的输出功率等于总功率P P出出=EI.=EI.(3)(3)根据串联、并联的规律分析支路电流的变化根据串联、并联的规律分析支路电流的变化. .【解析解析】选选C.C.在合上在合上S S2 2之前，三个灯泡都能正常工作，合上之前，三个灯泡都能正常工作，合上S S2 2之后，电路中的总电阻之后，电路中的总电阻R R总总减小，则减小，则I I总总增大，即流过增大，即流过R R1 1的电流增的电流增大，由于不计内阻，电源的输出功率大，由于不计内阻，电源的输出功率P P出出=EI=E
46、I总总，可见电源的输出，可见电源的输出功率增大，选项功率增大，选项A A错误；错误；R R1 1两端的电压增大，则与其并联部分两两端的电压增大，则与其并联部分两端的电压减小，端的电压减小，I I3 3减小，减小，I I2 2减小，减小，I I1 1减小，可见选项减小，可见选项B B、D D错误，错误，选项选项C C正确正确. .10.(200910.(2009广东高考广东高考) )如图所示是一实验如图所示是一实验电路图，在滑动触头由电路图，在滑动触头由a a端滑向端滑向b b端的过端的过程中，下列表述正确的是程中，下列表述正确的是( )( )A.A.路端电压变小路端电压变小 B.B.电流表的示
47、数变大电流表的示数变大C.C.电源内阻消耗的功率变小电源内阻消耗的功率变小 D.D.电路的总电阻变大电路的总电阻变大【解析解析】选选A.A.当滑片向当滑片向b b端滑动时，接入电路中的电阻减小，端滑动时，接入电路中的电阻减小，使得总电阻减小，选项使得总电阻减小，选项D D错误；根据错误；根据 可知总电流在增可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有加，根据闭合电路中的欧姆定律有E=IE=I总总r+Ur+U外外, ,可知路端电压在可知路端电压在减小，选项减小，选项A A正确；流过电流表的电流为正确；流过电流表的电流为 可知电流在减可知电流在减小，选项小，选项B B错误；根据错误；根据P=IP=
48、I总总2 2r r，可知内阻消耗的功率在增大，可知内阻消耗的功率在增大，选项选项C C错误错误. . 欧姆定律、闭合电路欧姆定律欧姆定律、闭合电路欧姆定律高考指数高考指数:11.(200911.(2009全国卷全国卷)图为测量某电源电动势和内阻时得到的图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I U-I 图线图线. .用此电源与三个阻值均为用此电源与三个阻值均为3 3 的电阻连接成电路，的电阻连接成电路，测得路端电压为测得路端电压为4.8 V.4.8 V.则该电路可能为则该电路可能为( )( )【解析解析】选选B.B.由测量某电源电动势和内阻时得到的由测量某电源电动势和内阻时得到的U-IU-I图线
49、可知，图线可知，该电源的电动势为该电源的电动势为6 V,6 V,内阻为内阻为0.5 .0.5 .此电源与三个均为此电源与三个均为3 3 的电的电阻连接成电路时测得路端电压为阻连接成电路时测得路端电压为4.8 V,4.8 V,选项选项A A中的路端电压为中的路端电压为4 V,4 V,选项选项B B中的路端电压为中的路端电压为4.8 V4.8 V，选项，选项B B正确，选项正确，选项C C中的路端电压为中的路端电压为5.7 V,5.7 V,选项选项D D中的路端电压为为中的路端电压为为5.4 V5.4 V，A A、C C、D D选项错误选项错误. .12.(200912.(2009上海高考上海高考
50、) )如图所示电路中，如图所示电路中，R R1 112 12 ，R R2 26 6 ，滑动变阻器滑动变阻器R R3 3上标有上标有“20 2 A”20 2 A”字样，理想电压表的量程字样，理想电压表的量程有有 0 03 V3 V和和0 015 V 15 V 两挡，理想电流表的量程有两挡，理想电流表的量程有0 00.6 A 0.6 A 和和0 03 A3 A两挡两挡. .闭合电键闭合电键S S，将滑片，将滑片P P从最左端向右移动到某位置时，从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为电压表、电流表示数分别为2.5 V2.5 V和和0.3 A0.3 A；继续向右移动滑片；继续向右移动滑片
51、P P到另一位置，电压表指针指在满偏的到另一位置，电压表指针指在满偏的1/31/3，电流表指针指在满偏，电流表指针指在满偏的的1/41/4，则此时电流表示数为，则此时电流表示数为_A_A，该电源的电动势为，该电源的电动势为_V._V.【解析解析】由题意当由题意当“继续向右移动滑片继续向右移动滑片P P到另一位置到另一位置”电压表电压表示数一定大于示数一定大于2.5 V2.5 V，电流表示数一定小于，电流表示数一定小于0.3 A0.3 A，再结合电压，再结合电压表指针指在满偏的表指针指在满偏的1/31/3，电流表指针指在满偏的，电流表指针指在满偏的1/41/4，可知电压，可知电压表的量程为表的量
52、程为0 015 V15 V，电流表的量程为，电流表的量程为0 00.6 A0.6 A，因此当滑片，因此当滑片滑到下一位置时电流表的示数为：滑到下一位置时电流表的示数为：I I1 1= 0.6 A=0.15 A= 0.6 A=0.15 A；电；电压表的示数为压表的示数为U U3 3= 15 V=5 V= 15 V=5 V；由串、并联电路规律得：；由串、并联电路规律得：0.30.312=I12=I2 266，得，得I I2 2=0.6 A=0.6 A，由闭合电路欧姆定律得，由闭合电路欧姆定律得(0.3+0.6)r(0.3+0.6)r+2.5+0.312=E+2.5+0.312=E；同理：同理：0.
53、1512=I0.1512=I2 26,6,得得I I2 2=0.3 A=0.3 A，由闭合电路欧姆定律由闭合电路欧姆定律(0.15+0.3)r+5+0.1512=E(0.15+0.3)r+5+0.1512=E，以上各式联立解得：以上各式联立解得：E=7.5 V.E=7.5 V.答案答案: :0.15 7.50.15 7.513.(201213.(2012四川高考四川高考) )四川省四川省“十二五十二五”水利发展规划指出，水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一解决供水问题的重要手段之
54、一. .某地要把河水抽高某地要把河水抽高20 m20 m，进入，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%80%的皮带，带动效率的皮带，带动效率为为60%60%的离心水泵工作的离心水泵工作. .工作电压为工作电压为380 V380 V，此时输入电动机的，此时输入电动机的电功率为电功率为19 kW19 kW，电动机的内阻为，电动机的内阻为0.4 .0.4 .已知水的密度为已知水的密度为1101103 3 kg/m kg/m3 3，重力加速度取，重力加速度取10 m/s10 m/s2 2. .求：求：(1)(1)电动机内阻消耗的热功率；电动机内阻消耗的热功率；(
55、2)(2)将蓄水池蓄入将蓄水池蓄入864 m864 m3 3的水需要的时间的水需要的时间( (不计进、出水口的水不计进、出水口的水流速度流速度).).【解析解析】(1)(1)设电动机的电功率为设电动机的电功率为P P，则，则P=UI P=UI 设电动机内阻设电动机内阻r r上消耗的热功率为上消耗的热功率为P Pr r，则，则P Pr r=I=I2 2r r 代入数据解得代入数据解得P Pr r=110=1103 3 W W (2)(2)设蓄水总质量为设蓄水总质量为M M，抽水所用时间为，抽水所用时间为t.t.已知抽水高度为已知抽水高度为h h，容积为容积为V V，水的密度为，水的密度为，则，则
56、M=V M=V 设质量为设质量为M M的河水增加的重力势能为的河水增加的重力势能为EEp p，则，则EEp p=Mgh =Mgh 设电动机的输出功率为设电动机的输出功率为P P0 0，则，则P P0 0=P-P=P-Pr r 根据能量守恒定律得根据能量守恒定律得P P0 0t60%80%=Et60%80%=Ep p 代入数据解得代入数据解得t=210t=2104 4 s s 答案：答案：(1)110(1)1103 3 W (2)210 W (2)2104 4 s s 电流、电阻、电动势电流、电阻、电动势1.1.电流电流(1)(1)电流的一层含义电流的一层含义大量自由电荷定向移动形成电流的现象；
57、大量自由电荷定向移动形成电流的现象；物体中有大量的自由电荷是形成电流的内因，电压是形成电物体中有大量的自由电荷是形成电流的内因，电压是形成电流的外因流的外因. .(2)(2)电流的另一层含义电流的另一层含义意义：表示电流强弱的物理量；意义：表示电流强弱的物理量； 定义：通过导体横截面的电荷量定义：通过导体横截面的电荷量q q跟通过这些电荷量所用时跟通过这些电荷量所用时间的比值叫电流间的比值叫电流. .(3)(3)方向：规定正电荷定向运动的方向为电流方向方向：规定正电荷定向运动的方向为电流方向.(.(注意：电注意：电流是标量流是标量) )(4)(4)大小大小定义式：定义式：I= I= ，单位：，
58、单位：A A微观表达式：微观表达式：I=nqSvI=nqSv决定式：决定式：I= (I= (部分电路欧姆定律，只适用于金属或电解液部分电路欧姆定律，只适用于金属或电解液导电导电) )2.2.电阻电阻(1)(1)意义：反映了导体对电流的阻碍作用意义：反映了导体对电流的阻碍作用. .(2)(2)定义式：定义式：R= R= ，国际单位：，国际单位：(3)(3)决定式决定式( (电阻定律电阻定律) )：R= R= ，取决于导体的材料、形状、，取决于导体的材料、形状、温度温度. .(4)(4)(5)(5)导体的伏安特性曲线：导体的电流随电压的变化关系曲线导体的伏安特性曲线：导体的电流随电压的变化关系曲线
59、叫做伏安特性曲线叫做伏安特性曲线. .线性元件与非线性元件比较：线性元件与非线性元件比较：注：斜率的倒数表示电阻注：斜率的倒数表示电阻. .定定 义义元元 件件伏安曲线伏安曲线电阻的求解电阻的求解线性元件线性元件伏安特性曲线伏安特性曲线为直线的电学为直线的电学元件元件金属电阻、金属电阻、电解液电电解液电阻阻非线性非线性 元件元件伏安特性曲线伏安特性曲线不是直线的电不是直线的电学元件学元件绝缘体、绝缘体、半导体半导体3.3.电动势电动势(1)(1)意义：电动势表征了电源把其他形式的能转换为电能的本意义：电动势表征了电源把其他形式的能转换为电能的本领的物理量领的物理量. .(2)(2)大小：大小：
60、在数值上等于电源没有接入电路时电源两极间的电压在数值上等于电源没有接入电路时电源两极间的电压. .在数值上等于电路中通过在数值上等于电路中通过1 C1 C的电量时电源所提供的电能的电量时电源所提供的电能. .在闭合电路中等于内外电路电压之和，在闭合电路中等于内外电路电压之和，E=UE=U内内+U+U外外(3)(3)决定因素：电源的电动势是由电源的本身性质决定的，与决定因素：电源的电动势是由电源的本身性质决定的，与外电路无关外电路无关. .【名师点睛名师点睛】 1.1.关于电流的几个性质关于电流的几个性质(1)(1)电流既有大小也有方向，但是标量，其运算遵守算术运算电流既有大小也有方向，但是标量
61、，其运算遵守算术运算规则规则. .(2)(2)电流的单位安培电流的单位安培(A)(A)是国际单位制中七个基本单位之一是国际单位制中七个基本单位之一. .(3)(3)电流的分类：方向不改变的电流叫直流电流，方向和大小电流的分类：方向不改变的电流叫直流电流，方向和大小都不改变的电流叫恒定电流，方向改变的电流叫交流电都不改变的电流叫恒定电流，方向改变的电流叫交流电. .2.2.电阻与电阻率的比较电阻与电阻率的比较电阻率电阻率电阻电阻R R描述描述对象对象材料材料导体导体意意 义义反映材料导电性能的反映材料导电性能的好坏好坏反映导体对电流的阻碍反映导体对电流的阻碍作用的大小作用的大小决定决定因素因素由
62、材料和温度决定由材料和温度决定由材料、温度、导体的由材料、温度、导体的长度和横截面积决定长度和横截面积决定单单 位位 m m3.3.电阻的决定式和定义式的比较电阻的决定式和定义式的比较公公 式式性性 质质电阻的决定式电阻的决定式电阻的定义式电阻的定义式意意 义义说明了电阻的决定因素说明了电阻的决定因素提供了测定电阻的方提供了测定电阻的方法，并不说明电阻与法，并不说明电阻与U U和和I I有关有关适适 用用金属导体和电解液金属导体和电解液适用于任何纯电阻导适用于任何纯电阻导体体 电功、电功率、电热电功、电功率、电热1.1.电功电功(1)(1)定义：电流流过导体时把电能转化为其他形式能的多少定义：
63、电流流过导体时把电能转化为其他形式能的多少. .(2)(2)计算式：计算式：W=UItW=UIt2.2.电功率电功率(1)(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢. .(2)(2)定义式：定义式：P= =UI.P= =UI.3.3.电热电热(1)(1)定义：电流通过导体时电能转化为内能的多少定义：电流通过导体时电能转化为内能的多少. .(2)(2)计算式计算式( (焦耳定律焦耳定律) )： Q=IQ=I2 2Rt.Rt.(3)(3)热功率：单位时间内发热的功率，热功率：单位时间内发热的功率，P P热热=I=I2 2R.R.4.4.纯
64、电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路与非纯电阻电路(1)(1)纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁等电熨斗、电饭锅、电烙铁等. .(2)(2)非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免的热能损失，形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等. .【名师点睛名师点睛】电功和电热的区别电功和电热的区别(1)(1)在纯电阻电
65、路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即：在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即：W=UIt=IW=UIt=I2 2Rt= Rt= 是通用的，没有区别，同理是通用的，没有区别，同理P=UI=IP=UI=I2 2R= R= 也无区也无区别别. .(2)(2)在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即W=UItW=UIt分为两部分，分为两部分，一大部分转化为其他形式的能；另一小部分不可避免地转化为电一大部分转化为其他形式的能；另一小部分不可避免地转化为电热热Q=IQ=I2 2RtRt，这里，这里W=UItW=UIt不再等于不再等于Q=IQ=I2 2Rt
66、Rt，应该是，应该是W=EW=E其他其他+Q+Q，电功就，电功就只能用只能用W=UItW=UIt计算，电热就只能用计算，电热就只能用Q=IQ=I2 2RtRt计算计算.P.P电电=P=P其他其他+P+P热热即即IU=IU=P P其他其他+I+I2 2R.R. 电阻的连接电阻的连接1.1.串联与并联串联与并联 类型类型特点特点串串 联联 电电 路路并并 联联 电电 路路电电 流流I=II=I1 1=I=I2 2=I=In nI=II=I1 1+I+I2 2+I+In n电电 压压U U1 1=U=U2 2=U=U3 3=U=Un n总电阻总电阻R R总总=R=R1 1+R+R2 2+R+Rn n
67、1/R1/R总总=1/R=1/R1 1+1/R+1/R2 2+1/R+1/Rn n功率分配功率分配P P1 1/R/R1 1=P=P2 2/R/R2 2=P=Pn n/R/Rn n=I=I2 2P P1 1R R1 1=P=P2 2R R2 2=P=Pn nR Rn n=U=U2 22.2.电压表、电流表的改装电压表、电流表的改装(1)(1)电流表电流表G(G(表头表头) )：表头的内阻表头的内阻R Rg g、满偏电流、满偏电流I Ig g、满偏电压、满偏电压U Ug g三者的关系是三者的关系是U Ug g=I=Ig gR Rg g. .(2)(2)电压表及大量程电流表的改装电压表及大量程电流
68、表的改装. .改装成电压表改装成电压表改装成大量程电流表改装成大量程电流表原原 理理串联电阻分压串联电阻分压并联电阻分流并联电阻分流改装原理图改装原理图分压电阻或分压电阻或者分流电阻者分流电阻改装后电改装后电表的内阻表的内阻R RV V=R=Rg g+R+Rx xRRg g【状元心得状元心得】关于电阻串、并联的几个结论关于电阻串、并联的几个结论1.1.串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，并联电路的总串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，并联电路的总电阻小于电路中任意一条支路的电阻电阻小于电路中任意一条支路的电阻. .2.2.串联电路中任意一个电阻变大串联电路中任意一个电阻变大( (或变小
69、或变小) )时，总电阻变大时，总电阻变大( (或或变小变小) )，并联电路中任意一个电阻变大，并联电路中任意一个电阻变大( (或变小或变小) )时，总电阻变时，总电阻变大大( (或变小或变小).).3.3.串联电路中增加串联电路中增加( (或减少或减少) )电阻个数时，总电阻变大电阻个数时，总电阻变大( (或变小或变小) )，并联电路中增加，并联电路中增加( (或减少或减少) )支路条数，总电阻变小支路条数，总电阻变小( (或变大或变大).).4.4.一种典型的极值电路：一种典型的极值电路：如图电路所示，试讨论滑动头如图电路所示，试讨论滑动头P P由由a a向向b b滑动过程中滑动过程中R R
70、ABAB怎样变化？怎样变化？由于由于故当故当R R1 1+R+RaPaP=R=R2 2+R+RPbPb时，时，R RABAB最大，即当最大，即当P P：abab时，时，R RABAB是先增大后减是先增大后减小小. .注意：上述结论成立的条件是：注意：上述结论成立的条件是：0|R0|R1 1-R-R2 2|R|R3 3如果：如果：(1)R(1)R1 1-R-R2 2RR3 3, ,则当则当P P：abab时，时，R RABAB将一直变小将一直变小. .(2)R(2)R2 2-R-R1 1RR3 3，则当，则当P P：abab时，时，R RABAB将一直增大将一直增大. . 闭合电路的欧姆定律闭合
71、电路的欧姆定律1.1.闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律(1)(1)内容内容. .闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比阻之和成反比. .(2)(2)表达式表达式. .I= (I= (电流的决定式，适用于纯电阻电路电流的决定式，适用于纯电阻电路).).E=U+Ir(E=U+Ir(电压关系式，适用于任意电路电压关系式，适用于任意电路).).(3)(3)路端电压路端电压U U与外电阻与外电阻R R的关系的关系. .外电路断路时外电路断路时(R(R等于无穷大等于无穷大) )，I=0I=0，U U外外= E .= E .外
72、电路短路时外电路短路时(R=0)(R=0)，I= ,UI= ,U内内=E.=E.(4)(4)路端电压跟电流的关系路端电压跟电流的关系. .关系式：关系式：U=E-Ir .U=E-Ir .U-IU-I图象：纵轴截距为图象：纵轴截距为E E，斜率的绝对值为，斜率的绝对值为r.r.2.2.电源的功率和效率电源的功率和效率(1)(1)电源的功率电源的功率( (电源的总功率电源的总功率):P):PE E=EI =EI (2)(2)电源的输出功率电源的输出功率( (外电路的功率外电路的功率) )：P P出出=UI=UI电源的输出功率：电源的输出功率： 可见电源输出功率随外电阻变化可见电源输出功率随外电阻变
73、化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为大，为(3)(3)电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率P Pr r=I=I2 2r r(4)(4)电源的效率：电源的效率：【状元心得状元心得】1.1.直流电路动态分析的步骤直流电路动态分析的步骤(1)(1)先确定外电路的电阻先确定外电路的电阻R R如何变化，根据闭合电路欧姆定律如何变化，根据闭合电路欧姆定律 再确定电路的总电流如何变化再确定电路的总电流如何变化. .(2)(2)由由U U内内=I=I内内r r，确定电源的内电压如何变化，确定电源的内电压如何变化. .(3)(3)由由U
74、 U外外=E-U=E-U内内，确定路端电压如何变化，确定路端电压如何变化. .(4)(4)由部分电路欧姆定律、串并联电路的特点确定某一支路两由部分电路欧姆定律、串并联电路的特点确定某一支路两端电压的变化以及通过各支路的电流如何变化端电压的变化以及通过各支路的电流如何变化. .2.2.电路故障的类型电路故障的类型(1)(1)短路短路: :电路被短路后电路中有电流通过电路被短路后电路中有电流通过( (电流表有示数电流表有示数) )，被，被短路两点之间没有电压短路两点之间没有电压( (电压表无示数电压表无示数).).(2)(2)断路断路: :电路断路部分没有电流通过电路断路部分没有电流通过( (电流
75、表无示数电流表无示数) )，断路两，断路两点之间有电压点之间有电压, ,断路同侧导线两点之间无电压断路同侧导线两点之间无电压. .电路故障问题分析电路故障问题分析 电路故障分析是综合考查学生电路知识、电流表、电压表电路故障分析是综合考查学生电路知识、电流表、电压表特点以及电路中的物理量的规律等知识的一种类型题，也是考特点以及电路中的物理量的规律等知识的一种类型题，也是考查学生解决实验中可能遇到的实际问题的能力的好形式查学生解决实验中可能遇到的实际问题的能力的好形式. .电路电路故障常见的情况是断路和短路，下面以只存在一处故障为例说故障常见的情况是断路和短路，下面以只存在一处故障为例说明故障判断
76、的方法明故障判断的方法. .1.1.电路故障状态特点电路故障状态特点断路状态的特点断路状态的特点短路状态的特点短路状态的特点电源电压不为零而电流为零；若外电电源电压不为零而电流为零；若外电路某两点之间的电压不为零，则这两路某两点之间的电压不为零，则这两点间有断点，而这两点与电源连接部点间有断点，而这两点与电源连接部分无断点分无断点有电流通过电路而有电流通过电路而电压为零电压为零 2. 2.故障分析方法故障分析方法 (1)(1)仪器检测法仪器检测法. . 断点故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，断点故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该路段中
77、有断点再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该路段中有断点. . 短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，当电压表示数为零时，该电路被短路再逐段与电路并联，当电压表示数为零时，该电路被短路; ;当电当电压表示数不为零时，则该电路不被短路或不完全被短路压表示数不为零时，则该电路不被短路或不完全被短路. . (2) (2)排除法排除法: :如果电路发生某种故障，寻求故障发生在何处如果电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分；然后逐一假设某部分电路时，可将整个电路划分为若干部分；然后逐一假设某部分电路
78、发生故障，运用电路规律进行正向推理，推理结果若与题干中发生故障，运用电路规律进行正向推理，推理结果若与题干中所述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若推理所述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题干中所述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电结果与题干中所述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止路，直到找出发生故障的全部可能为止. .【典题例证典题例证】在如图所示的电路中，灯泡在如图所示的电路中，灯泡A A和和B B都是正常发光的，都是正常发光的，后来由于电路中某个电阻发生断路，忽然灯泡后来由于电路中某个电阻发生断路，忽然灯泡B B
79、比原来变暗了一些，比原来变暗了一些，而灯泡而灯泡A A比原来亮了一些比原来亮了一些. .下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )( )A.RA.R2 2断路断路 B.RB.R1 1断路断路 C.RC.R3 3断路断路 D.D.无法判断无法判断【命题探究命题探究】本题属于典型的电路故障判断问题，可以用排除法本题属于典型的电路故障判断问题，可以用排除法解决解决. .【深度剖析深度剖析】选选A A先假设先假设R R1 1所在的支路断路，则外电阻总阻所在的支路断路，则外电阻总阻值增大，值增大，A A、B B两灯的电压均增大，两灯消耗的电功率也增大，两灯的电压均增大，两灯消耗的电功率也增大，两灯都应变
80、亮，这与题设现象不符合，可见两灯都应变亮，这与题设现象不符合，可见R R1 1支路完好支路完好. .假设假设R R2 2所在支路断路，则所在支路断路，则A A灯所在的并联支路的电阻增大，导致外电灯所在的并联支路的电阻增大，导致外电路总阻值增大，干路中电流变小，电源的路端电压路总阻值增大，干路中电流变小，电源的路端电压U U增大，则增大，则流过流过R R1 1的电流的电流I I1 1增大，由增大，由I I2 2=I=I总总-I-I1 1可知，可知，A A灯所在支路电流灯所在支路电流I I2 2减减小小. .所以所以B B灯的电压灯的电压U UB B= = 减小，减小，B B灯的电功率也减小，灯的电功率也减小，故故B B灯变暗；而灯变暗；而A A灯的电压灯的电压U UA A=U-U=U-UB B增大，所以增大，所以A A灯变亮灯变亮. .由于上述由于上述结论与题设现象相符合，故假设正确，即结论与题设现象相符合，故假设正确，即R R2 2所在支路断路所在支路断路, ,同同理可知理可知C C错误错误. .
