高中物理知识点总结-直流电路部分

1、2022-2-222 总体归纳：七、四、四、二、五总体归纳：七、四、四、二、五 七个基本概念七个基本概念 四个基本规律四个基本规律 四种常见电路四种常见电路 两个伏安曲线两个伏安曲线 五个电学实验五个电学实验2022-2-2231 1电流，欧姆定律，电阻和电阻定律电流，欧姆定律，电阻和电阻定律 2 2电阻率与温度的关系电阻率与温度的关系 3 3半导体及其应用，超导及其应用半导体及其应用，超导及其应用 4 4电阻的串，并联，串联电路的分压作用，并联电路的电阻的串，并联，串联电路的分压作用，并联电路的分流作用分流作用 5 5电功和电功率，串联，并联电路的功率分配电功和电功率，串联，并联电路的功率分

2、配 6 6电源的电动势和内电阻，闭合电路的欧姆定律，路端电源的电动势和内电阻，闭合电路的欧姆定律，路端电压电压 7 7电流、电压和电阻的测量；电流表、电压表和多用电电流、电压和电阻的测量；电流表、电压表和多用电表的使用、伏安法测电阻表的使用、伏安法测电阻 考纲要求考纲要求2022-2-224知识网络知识网络恒定电流恒定电流基本概念基本概念电流电流定义、条件、方向定义、条件、方向电流强度电流强度电压电压定义式定义式 UAB=WAB/q=A B定义式定义式 I=q/t微观表示微观表示 I=nqsv决定式决定式 I=U/R=E/(R+r)决定式决定式 U=IR，U外外=EIr，U内内=Ir电阻电阻定

3、义式定义式 R=U/I决定式决定式 R=L/S电动势电动势定义式定义式 E=W非静电力非静电力/q量度式量度式 E=U外外+U内内=IR+Ir电功电功定义式定义式 W=qU=IUt (纯电阻、非纯电阻电路纯电阻、非纯电阻电路)计算式计算式 W=I2Rt=U2t/R(纯电阻电路纯电阻电路)电功率电功率用电器用电器定义式定义式 P=W/t计算式计算式 P=IU=I2R=U2/R纯电阻纯电阻电源电源总功率：总功率：P总总=IE、输出功率：、输出功率：P出出=IU端端损失功率损失功率P损损=I2r、效率：、效率：=P出出/P总总2022-2-225基本规律基本规律电阻定律电阻定律内容内容公式：公式：

4、R=L/S电阻率、超导、半导体电阻率、超导、半导体欧姆定律欧姆定律部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律 I=U/R闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 I=E/（R+r)复习指南复习指南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、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。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、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。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、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。后作专题复习。2022

5、-2-226第一课时第一课时 电流、电阻定律、欧姆定律电流、电阻定律、欧姆定律一、电流一、电流1、电流的形成、电流的形成电荷的电荷的定向定向移动形成电流移动形成电流电子电子正、负离子正、负离子金属导金属导电电电解液导电电解液导电气体导电气体导电电解液导电电解液导电电流形成的条件电流形成的条件存在自由电荷存在自由电荷导体两端存在电势差导体两端存在电势差电流的分类电流的分类方向不变方向不变方向、大小都不变方向、大小都不变方向改变方向改变直流电直流电恒定电流恒定电流交变电流交变电流电流的方向电流的方向规定：正电荷的定向移动方向为电流方向规定：正电荷的定向移动方向为电流方向电路中电源外部从正极到负极，

6、电源内部从负极到正极。电路中电源外部从正极到负极，电源内部从负极到正极。2022-2-2272、电流的大小、电流的大小定义：通过导体横截面的电量定义：通过导体横截面的电量q与通过这些电量所需时间与通过这些电量所需时间t的的比值比值叫电流。叫电流。定义式：定义式：I=q/t单位：安培（单位：安培（A）是国际单位制中的基本单位是国际单位制中的基本单位金属导体中电流的微观表达式金属导体中电流的微观表达式导体单位体积内的自由电荷数：导体单位体积内的自由电荷数：n自由电荷的带电量：自由电荷的带电量：q导体的横截面积：导体的横截面积：S自由电荷定向移动速率：自由电荷定向移动速率：vI=nqvS题型一题型一

7、 对电流的理解对电流的理解在电解槽中，在电解槽中，1 min内通过横截面的一价正离子和一价负内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为离子的个数分别为1.1251021和和7.51020，则通过电解槽的，则通过电解槽的电流为电流为_ 2022-2-228 AC2022-2-229解析解析 根据电流的定义式可知根据电流的定义式可知, ,在在t内通过导线横内通过导线横截面的电荷量截面的电荷量Q = = t所以在这段时间内通过的自由电子数为所以在这段时间内通过的自由电子数为N= =所以所以C C项正确项正确,D,D项错项错. .由于自由电子定向移动的速率是由于自由电子定向移动的速率是v, ,因

8、此在时间因此在时间t内内, ,位于以横截面位于以横截面S为底、长为底、长l= =vt的这段导线内的自由的这段导线内的自由电子都能通过横截面电子都能通过横截面( (如图如图).).这段导线的体积这段导线的体积V= =Sl= =Svt. .所以所以t内通过横截面内通过横截面S的自由电子数为的自由电子数为N= =nV= =nSvt, ,选项选项A A、IqtIqQ2022-2-2210 来自质子源的质子（初速度为零），经来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为一加速电压为800kV800kV的直线加速器加速，形的直线加速器加速，形成电流强度为成电流强度为1mA1mA的细柱形质子流。已知质的细柱

9、形质子流。已知质子电荷子电荷e e=1.60=1.601010-19-19C C。这束质子流每秒打。这束质子流每秒打到靶上的质子数为到靶上的质子数为_。假定分布在。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距质子束中与质子源相距L L和和4 4L L的两处，各取的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为子数分别为n n1 1和和n n2 2，则，则n n1 1n n2 2=_=_。L4L质子源v1 v26.25x10152:12022-2-2211二、电阻定律二、电阻定律1、内容：在温

10、度不变时，导体的、内容：在温度不变时，导体的电阻电阻R与它的与它的长度长度l成正比成正比，与它的与它的横截面积横截面积S成反比成反比。表达式：表达式：R= L/S决定电阻的大小决定电阻的大小2、电阻率、电阻率物理意义：反映材料的导电性能。由材料本身决定，与温度有关物理意义：反映材料的导电性能。由材料本身决定，与温度有关单位：单位：m电阻率随温度的变化电阻率随温度的变化金属电阻率随温度升高而增大金属电阻率随温度升高而增大金属温度计（铂）金属温度计（铂）有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响标准电阻标准电阻温度降低电阻率减小温度降低电阻率减小温度降到某一值，电阻率

11、突然为零温度降到某一值，电阻率突然为零超导超导转变温度转变温度2022-2-22123、半导体、半导体定义：电阻率介于导体与绝缘体之间，且随温度升高反而降低定义：电阻率介于导体与绝缘体之间，且随温度升高反而降低的材料。的材料。半导体的特性半导体的特性热敏特性：温度升高电阻率迅速减小热敏特性：温度升高电阻率迅速减小热敏电阻（温控开关）热敏电阻（温控开关）光敏特性：在光照下电阻率迅速减小光敏特性：在光照下电阻率迅速减小光敏电阻（光控开关）光敏电阻（光控开关）掺杂特性：掺入杂质导电性能大大增强掺杂特性：掺入杂质导电性能大大增强4、理解与巩固、理解与巩固关于电阻率，下列说法中不正确的是关于电阻率，下列

12、说法中不正确的是（ ）A电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好；导电性能越好；B各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大；阻率随温度升高而增大；C所谓超导体，当其温度降低到接近所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零；绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零；D某些某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻电阻 2022-2-2213如图如图7

13、 7所示所示, ,两个截面不同两个截面不同, ,长度相等的长度相等的 均匀铜棒接在电路中均匀铜棒接在电路中, ,两端电压为两端电压为U, ,则则 A. A.通过两棒的电流不相等通过两棒的电流不相等 B. B.两棒的自由电子定向移动的平均速率不同两棒的自由电子定向移动的平均速率不同 C. C.两棒内的电场强度不同两棒内的电场强度不同, ,细棒内场强细棒内场强E1 1大于粗大于粗 棒内场强棒内场强E2 2 D. D.细棒的电压细棒的电压U1 1大于粗棒的电压大于粗棒的电压U2 2解析解析 两铜棒串联两铜棒串联, ,故电流相等故电流相等,A,A错错; ;由由I= =neSv知知I、n、e相同相同,

14、,S不同不同, ,v不同不同,B,B对对; ;棒中电场棒中电场E= =U/ /L, ,而而U= =IR= = ，故，故S小的小的U大大, ,即即U1 1 U2 2, ,E1 1 E2 2,C,C、D D对对. .答案答案 BCDSLI2022-2-2214三、欧姆定律三、欧姆定律1、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比阻成反比2、表达式：、表达式：I=U/R3、适用范围：适用于金属和电解液导电，气体导电不适用、适用范围：适用于金属和电解液导电，气体导电不适用或适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路或适用于纯电阻电路，

15、不适用于非纯电阻电路4、伏安特性曲线、伏安特性曲线UI图线、图线、IU图线图线IO U O IU 1 2 1 2R1R2当电阻率随温度变化当电阻率随温度变化时，电阻的伏安特性曲时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线线不再是过原点的直线 5、理解与巩固、理解与巩固实验室用的小灯泡灯丝的实验室用的小灯泡灯丝的I-U特特性曲线可用以下哪个图象来表示：性曲线可用以下哪个图象来表示： 2022-2-2215一根粗细均匀的导线，两端加上电压一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线中的电时，通过导线中的电流强度为流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速度为，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若

16、导线，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的均匀拉长，使其半径变为原来的1/2，再给它两端加上电压，再给它两端加上电压U，则则（ ）A通过导线的电流为通过导线的电流为I/4 B通过导线的电流为通过导线的电流为I/16C自由电子定向移动的平均速率为自由电子定向移动的平均速率为v/4v/4D自由电子定向移动的平均速率为自由电子定向移动的平均速率为v/16v/16 甲、乙两地相距甲、乙两地相距6 km，两地间架设两条电阻都是，两地间架设两条电阻都是6 的导线的导线.当两条导线在甲、乙两地间的某处发生短路时，接在甲地的电当两条导线在甲、乙两地间的某处发生短路时，接在甲地的电压表，如图所示，读数为压表，如图

17、所示，读数为6 V，电流表的读数为，电流表的读数为1.2 A，则发生，则发生短路处距甲地多远？短路处距甲地多远？ 2.5km2.5km2022-2-2216题型二题型二 对伏安曲线的理解对伏安曲线的理解2022-2-2217.如图如图712甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设为电极，设a1 m，b0.2 m，c0.1 m，当里面注满某电解液，且，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其加上电压后，其U I图线如图图线如图712乙所示，当乙所示，当U10 V时，求电解液的电阻率时，求电解液的电阻率是多少？是多少？2022-2-2218解析：解析：

18、由题图乙可求得电解液的电阻为：由题图乙可求得电解液的电阻为：R 2 000 由题图甲可知电解液长为：由题图甲可知电解液长为：la1 m截面积为：截面积为：Sbc0.02 m2结合电阻定律：结合电阻定律：R ，得，得 40 m.答案：答案：40 m2022-2-2219. .两电阻两电阻R1 1、R2 2的电流的电流I随电压随电压U 变化的关系图线如图变化的关系图线如图2 2所示所示, ,其其 中中R1 1的图线与纵轴的夹角和的图线与纵轴的夹角和R2 2 的图线与横轴的夹角都是的图线与横轴的夹角都是 =30 =30. . 若将若将R1 1、R2 2串联起来接入电路中串联起来接入电路中, , 则通

19、电后则通电后R1 1、R2 2消耗的电功率之比消耗的电功率之比P1 1P2 2等于等于 ( ) ( ) A.1 A.1 B.3 B.3 C.13 C.13 D.31 D.31图图2 2332022-2-2221第二课时第二课时 电路的连结、电功、电功率电路的连结、电功、电功率一、串、并联电路的特点一、串、并联电路的特点串联串联并联并联电流电流电压电压电阻电阻电压（电流）电压（电流）分配分配功率分配功率分配nIIII21nUUUU21nUUUU21nIIII21nRRRR21nnRURURURU332211nnRPRPRPRP332211nRRRR111121nnRIRIRI2211nnRPRP

20、RP2211注：在串、并联电路中，电路消耗的注：在串、并联电路中，电路消耗的总功率总功率等于等于各用电器消耗的各用电器消耗的功率之和功率之和！2022-2-2222二、电路的简化二、电路的简化1、特殊电路元件处理方法、特殊电路元件处理方法理想电流表可看成短路，用导线代替；理想电压表可看成电理想电流表可看成短路，用导线代替；理想电压表可看成电路断开；非理想电表可看成能读出电流、电压的电阻路断开；非理想电表可看成能读出电流、电压的电阻电容器稳定时可看成电路断开，两极板间电压等于与之并联电容器稳定时可看成电路断开，两极板间电压等于与之并联的电阻两端电压。的电阻两端电压。电路中无电流通过的电阻可用导线

21、代替，同一导线上的节点电路中无电流通过的电阻可用导线代替，同一导线上的节点可以合并。可以合并。2、画等效电路的方法、画等效电路的方法如：如：如图所示的电路中，三个电阻的阻值相等，电流表A1、A2和A3的内电阻均可忽略，电流表的读数分别为I1、I2和I3，则I1I2I3=_。2022-2-2223 一个T型电路如图所示，电路中电阻 , 另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计。则A. 当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40C. 当ab两端接通测试电源时， cd两端的电压为80 VD. 当cd两端接通测试电源时， ab两端的电压为80 V110

22、R 23120 ,40RR2022-2-2224解析解析 当当cd端短路时端短路时, ,等效电阻等效电阻R123123= =R1 1+ +=40 ,=40 ,所以所以A A对对. .当当ab端短路时端短路时, ,等效电阻等效电阻R123123= = =128 , =128 ,所以所以B B错错. . 当当ab两端接通测试电源时两端接通测试电源时, ,根据欧姆定律得根据欧姆定律得: : A=2 A, A=2 A,所以所以Ucd= =IR3 3=80 V,=80 V,所以所以C C对对. .当当cd两端接通测试电源时两端接通测试电源时, ,根据欧姆定根据欧姆定律得律得: ,: ,所以所以Uab=

23、=IR3 3=25 V,=25 V,所以所以D D错错. .答案答案 AC3232RRRR31312RRRRR401010031RREIA85A4012010032RREI2022-2-2225三、电功、电功率三、电功、电功率1、电功、电功实质：电场力对电荷做功，电荷具有的电势能转化为其它形实质：电场力对电荷做功，电荷具有的电势能转化为其它形式的能，即电能转化为其它形式的能的过程。式的能，即电能转化为其它形式的能的过程。计算公式计算公式W=qU=IUt（适用于任何电路）（适用于任何电路）W=I2Rt=U2t/R（适用于纯电阻电路）（适用于纯电阻电路）2、电功率、电功率电流所做的功与完成这些功所

24、需时间的比值电流所做的功与完成这些功所需时间的比值P=W/t=IU（适用于任何电路）（适用于任何电路）P=I2R=U2/R（适用于纯电阻电路）（适用于纯电阻电路）2022-2-22263、焦耳定律、焦耳定律电热：电热：Q=I2Rt发热功率：发热功率：P热热=I2R4、纯电阻、非纯电阻电路、纯电阻、非纯电阻电路纯电阻电路：电能全部转化为内能纯电阻电路：电能全部转化为内能P热热=UI=I2R=U2/R非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式的能非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式的能P=UIP热热=I2RP其它其它=UIP热热四、理解与巩固四、理解与巩固1、串、并联电路的特点、串、并联电路的特点如

25、图所示电路中，各电阻阻值如图所示电路中，各电阻阻值已标出，当输入电压已标出，当输入电压UAB=110V时，时，输出电压输出电压UCD= V2022-2-2227某实验小组用三只相同的小灯泡，联成如某实验小组用三只相同的小灯泡，联成如图所示的电路，研究串并联电路特点。实验图所示的电路，研究串并联电路特点。实验中观察到的现象是中观察到的现象是 A、k2断开，断开，k1与与a连接，三只灯泡都熄灭连接，三只灯泡都熄灭B、k2断开，断开，k1与与b连接，三只灯泡亮度相同连接，三只灯泡亮度相同C、k2闭合，闭合，k1与与a连接，三只灯泡都发光，连接，三只灯泡都发光， L1、L2亮度相同亮度相同D、k2闭合

26、，闭合，k1与与b连接，三只灯泡都发光，连接，三只灯泡都发光，L3亮度小于亮度小于L2的亮度的亮度 S未接通未接通题型三：对电路认识与电路的简化题型三：对电路认识与电路的简化 2022-2-22283、电功、电功率、电功、电功率有四盏灯，接入如图有四盏灯，接入如图11中，中，L1和和L2都标有都标有“220V、100W”字样，字样，L3和和L4都标有都标有“220V、40W”字样，把电路接通后，最暗字样，把电路接通后，最暗的灯将是：的灯将是：AL1； BL2；CL3；DL4 题型四：题型四：. .纯电阻电路规律的综合考查纯电阻电路规律的综合考查 如图如图10所示，电路中电池的电动势所示，电路中

27、电池的电动势E=5V，内电阻，内电阻r=10，固定电阻固定电阻R=90，R0是可变电阻，在是可变电阻，在R0从零增加到从零增加到400的过程的过程中，求：中，求：（1）可变电阻）可变电阻R0上消耗功率最大的条件和最大热功率上消耗功率最大的条件和最大热功率（2）电池的电阻）电池的电阻r和固定电阻和固定电阻R上消耗的最小热功率之和上消耗的最小热功率之和 R R0 图 10 E r 2022-2-2229分析与解：分析与解：（1）可变电阻R0上消耗的热功率： 时，P0最大，其最大值： （2）当电流最小时，电阻r和R消耗的热功率最小，此时R0应调到最大400，内阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和为

28、本题关键：写出P0、P小表达式，进行数学变换。一定要养成先写表达式，再求极值的良好解题习惯，否则就容易出错400)100(25020020RRRIP01000RWWP16140025大WrRrRREP01. 0)()(20小2022-2-2230如图所示，电阻如图所示，电阻R1=20，电动机绕线电阻，电动机绕线电阻R2=10，当电键，当电键S断开时，电流表的示数是断开时，电流表的示数是I1=0.5A,当电键合上后，电动机转动起来，电当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消和电路消耗的电功率耗的电功率P应是应是:AI=1.5A B.I

29、1.5A C.P=15W D.PI22R2，所以I21A。所以电流表的示I1.5A，电路消耗的电功率P15W，即BD正确。题型五：会解非纯电阻电路问题题型五：会解非纯电阻电路问题2022-2-2231某一用直流电动机提升重物的装某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源电动势电源电动势E=110V，不计电源电阻，不计电源电阻及各处摩擦，当电动机以及各处摩擦，当电动机以V=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度中的电流强度I=5A，由此可知，电，由此可知，电动机线圈的电阻动机线圈的电阻R是多少是多

30、少?(g=10m/s2) 分析与解：分析与解：在上面物理过程中，电源工作将其他形式的能转化电能输入电路，电流通过电机将电能转化为机械能输出，由能量守恒定律可得mgVtRtIEIt2解得电动机线圈的电阻R=4。2022-2-22325、与实际生活相联系、与实际生活相联系演示位移传感器的工作原理如右图示，物体演示位移传感器的工作原理如右图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是法正确的是

31、（ ）A物体物体M运动时，电源内的电流会发生变化运动时，电源内的电流会发生变化B物体物体M运动时，电压表的示数会发生变化运动时，电压表的示数会发生变化C物体物体M不动时，电路中没有电流不动时，电路中没有电流D物体物体M不动时，电压表没有示数不动时，电压表没有示数 2022-2-2233 如图所示是一种悬球式加速度仪如图所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定沿水平轨道它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在细金是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，点，AB是一根长为是一根长为

32、l的电阻丝，的电阻丝，其阻值为其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计.电阻丝的中点电阻丝的中点C焊焊接一根导线接一根导线.从从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V （金属丝和导线电阻不计）（金属丝和导线电阻不计）.图中虚线图中虚线OC与与AB相垂直，且相垂直，且OC=h，电阻丝电阻丝AB接在电压恒为接在电压恒为U的直流稳压电源上的直流稳压电源上.整个装置固定在列车整个装置固定在列车中使中使AB沿着车前进的方向沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加当列车加速或减速前进时

33、，金属线将偏离竖直方向速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向，从电压表的读数变化，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小可以测出加速度的大小. （1）当列车向右做匀加速直线运动时，）当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速度试写出加速度a与与角的关系及加速度角的关系及加速度a与与电压电压表读数表读数U的对应关系的对应关系. （2）这个装置能测得的最大加速度是）这个装置能测得的最大加速度是多少多少? 2022-2-2234第三课时第三课时 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律一、电动势一、电动势1、物理意义：反映电源把其它形式的能转化为电能的本领大小。、物理意义：反映电源把其它形式的能转化为电能的本领

34、大小。在数值上等于在电源内移动在数值上等于在电源内移动1C的电荷电源提供的能量。的电荷电源提供的能量。2、电动势的大小在外电路断开时等于电源两极间的电压，外电、电动势的大小在外电路断开时等于电源两极间的电压，外电路闭合时等于内、外电压之和。路闭合时等于内、外电压之和。二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律1、内容：闭合电路里的电流与电源的电动势成正比，与整个电、内容：闭合电路里的电流与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。路的电阻成反比。2、表达式：、表达式：rREI外电路为纯电阻外电路为纯电阻E=U外外+IrE=U外外+U内内对外电路无要求对外电路无要求Eq=qU外外+qU内内 能量

35、形式能量形式IE=IU外外+IU内内 功率形式功率形式2022-2-2235三、路端电压三、路端电压1、U端端=EIrU端端随随I的增大而减小的增大而减小直线的斜率的绝对值表示电源内阻直线的斜率的绝对值表示电源内阻IUr图线上每一点坐标的乘积为电源的输出图线上每一点坐标的乘积为电源的输出功率，也是外电路的消耗功率。功率，也是外电路的消耗功率。2、RrEU1端U端端随随R的增大而增的增大而增大大(纯电阻电路纯电阻电路)四、电源的功率与效率四、电源的功率与效率电源的功率（电源的总功率）电源的功率（电源的总功率）P总总=EI 电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率P内内=I 2r 电源的输出功率电源的

36、输出功率P出出=P=P总总P P内内=EI-I=EI-I2 2r=IUr=IU端端=E=E2 2R/(R+r)R/(R+r)2 2 当当R=r时，时，Pmax=E2/4r输出功率随外电输出功率随外电阻的变化规律阻的变化规律2022-2-2236五、理解与巩固五、理解与巩固1、闭合电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律如图所示的电路中，定值电阻如图所示的电路中，定值电阻R=3 ，当开关当开关S断开时，电源内、外电路消耗断开时，电源内、外电路消耗的功率之比为的功率之比为13；当开关；当开关S闭合时，闭合时，内、外电路消耗的功率之比为内、外电路消耗的功率之比为11.求开求开关关S闭合前和闭合后，灯泡闭合前和

37、闭合后，灯泡L上消耗的功上消耗的功率之比（不计灯泡电阻的变化）率之比（不计灯泡电阻的变化） 在如图所示的电路中，在如图所示的电路中，R1=2 ，R2=R3=4 ，当电键，当电键K接接a时，时，R2上消上消耗的电功率为耗的电功率为4 W，当电键，当电键K接接b时，时，电压表示数为电压表示数为4.5 V，试求：（，试求：（1）电）电键键K接接a时，通过电源的电流和电源两时，通过电源的电流和电源两端的电压；（端的电压；（2）电源的电动势和内电）电源的电动势和内电阻；（阻；（3）当电键）当电键K接接c时，通过时，通过R2的电的电流流. 2022-2-22372、电源的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线如

38、图所示，直线如图所示，直线A为电源的为电源的UI图线，图线，直线直线B为电阻为电阻R的的UI图线，用该电源图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是率和电路的总功率分别是（ ）A4 W、8 WB2 W、4 WC4 W、6 WD2 W、3 W 3、电源的输出功率、电源的输出功率已知如图，已知如图，E =6V，r =4，R1=2，R2的变化范围是的变化范围是010。求：电源的最大。求：电源的最大输出功率；输出功率；R1上消耗的最大功率；上消耗的最大功率； R2上消耗的最大功率。上消耗的最大功率。 2022-2-2238如图所示，直线如图

39、所示，直线OAC为某一直流电源为某一直流电源的总功率的总功率P总总随电流随电流I变化的图线变化的图线.抛物线抛物线OBC为同一直流电源内部热功率为同一直流电源内部热功率Pr随电随电流流I变化的图线变化的图线.若若A、B的横坐标为的横坐标为1 A，那么那么AB线段表示的功率等于（线段表示的功率等于（ ）A1 W B3 W C2 W D2.5 W C2022-2-2239如图如图7213所示，在所示，在UI图象上，图象上，a、b、c各点均表示各点均表示该电路中的一个确定的工作状态，该电路中的一个确定的工作状态，45，则下列说，则下列说法正确的是法正确的是()A在在b点时，电源有最小的输出功率点时，

40、电源有最小的输出功率B在在b点时，电源的总功率最大点时，电源的总功率最大b，增大，电源的总功增大，电源的总功率和输出功率都增大率和输出功率都增大C从从ab，增大，电源的总功率和输出功率都增大增大，电源的总功率和输出功率都增大D从从bc，增大，电源的总功率和输出功率都减小增大，电源的总功率和输出功率都减小 2022-2-2240解析：解析：在在b点时，电源的内阻等于外电阻，电源有最大点时，电源的内阻等于外电阻，电源有最大的输出功率，电源的总功率的输出功率，电源的总功率R总总=IE，电流越大总功率越电流越大总功率越大，外电阻为零时总功率最大，从大，外电阻为零时总功率最大，从ac，增大，增大， 外电

41、外电阻增大，电流减小，电源的总功率减小，输出功率增大阻增大，电流减小，电源的总功率减小，输出功率增大从从bc时，时，增大，电流减小，电源的总功率和输出功增大，电流减小，电源的总功率和输出功率都减小率都减小答案：答案：D 2022-2-2241在图中，发电机的内阻r=0.1，每根连接导线的电阻r1=0.1，负载电阻R=22，电路中的电流强度I=10A，求：（1）负载两端的电压UR；（2）外电路上的电压U端；（3）发电机的电动势；（4）整个外电路上消耗的功率P外；（5）负载上消耗的功率；（6）导线上消耗的功率；（7）发电机内部消耗的功率；（8）发电机的功率U端端URrLrLI2022-2-2242

42、题型八：电路题型八：电路. .图象问题图象问题例例1 1、如图是某一半导体器件的U-I图， 将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，求此时电 源的输出功率是多少？若将该器件与一个阻值为1.33的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为多少？1I/AU/V02 3 44812UI2022-2-2243题型题型3 3 伏安特性曲线的应用伏安特性曲线的应用【例例3 3】如图】如图4 4所示为一个电灯两端的电压与通过它所示为一个电灯两端的电压与通过它 的电流的变化关系曲线的电流的变化关系曲线. .由图可知由图可知, ,两者不成线性两者不成

43、线性 关系关系, ,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化 的缘故的缘故. .参考这条曲线回答下列问题参考这条曲线回答下列问题( (不计电流表不计电流表 和电池的内阻和电池的内阻).).图图4 42022-2-2244(1)(1)若把三个这样的电灯串联后若把三个这样的电灯串联后, ,接到电动势为接到电动势为12 V12 V的电源上的电源上, ,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻. .(2)(2)如图如图5 5所示所示, ,将两个这样的电将两个这样的电灯并联后再与灯并联后再与10 10 的定值电阻的定值电阻串联串联, ,接在电动势为

44、接在电动势为8 V8 V的电源上的电源上, ,求通过电流表的电流值和每个灯求通过电流表的电流值和每个灯泡的电阻泡的电阻. .图图5 52022-2-2245解析解析 (1)(1)三个灯串联时三个灯串联时, ,每个灯的电压为每个灯的电压为4 V4 V由图象知由图象知, ,当灯泡两端的电压为当灯泡两端的电压为4 V4 V时时, ,灯泡的电流灯泡的电流为为0.4 A.0.4 A.灯泡的电阻为灯泡的电阻为R= = =10 = = =10 (2)(2)在图在图5 5中中, ,若设灯泡电流为若设灯泡电流为I, ,两端电压为两端电压为U由欧姆定律得由欧姆定律得E=2=2IR0 0+ +U, ,即即U=8-2

45、0=8-20I将将U=8-20=8-20I函数关系图象作在图函数关系图象作在图4 4中中, ,如下图所示如下图所示, ,两图线交点为两图线交点为(2 V,0.3 A),(2 V,0.3 A),可得此种情况下电流可得此种情况下电流为为0.3 A.0.3 A.IU4 . 042022-2-2246通过电流表的电流值为通过电流表的电流值为IA A=2=2I=0.6 A=0.6 A灯泡的电阻为灯泡的电阻为R= = =6.7 = = =6.7 答案答案 (1)0.4 A 10 (2)0.6 A 6.7 (1)0.4 A 10 (2)0.6 A 6.7 IU3 . 022022-2-2247【例例3】 图

46、图7212甲为一个电灯两端的电压与通过它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，由图可知，两者不成线性关系的电流的变化关系曲线，由图可知，两者不成线性关系，这是由于，这是由于_如图乙所示，将这个电灯与如图乙所示，将这个电灯与20 的定值电阻的定值电阻R串联，接在电动势为串联，接在电动势为8 V的电源上，则电灯的电源上，则电灯的实际功率为的实际功率为_ W(不计电流表电阻和电源内阻不计电流表电阻和电源内阻) 2022-2-2248解析：解析：根据闭合电路欧姆定律：根据闭合电路欧姆定律：EIRUL得到：得到：8UL20I在甲图中画出此方程的图象如右图在甲图中画出此方程的图象如右图由图象

47、得出：该图象与原图的交点为此电路对应的电流和电由图象得出：该图象与原图的交点为此电路对应的电流和电压值，故此电路中小灯泡两端电压为压值，故此电路中小灯泡两端电压为U2 V，电流，电流I0.3 A，所以功率所以功率PUI0.6 W.答案：答案：随电压的增大，灯变亮，灯丝温度升高，电阻率变大随电压的增大，灯变亮，灯丝温度升高，电阻率变大，电阻变大，电阻变大0.6 2022-2-2249第四课时第四课时 电路中的特殊问题电路中的特殊问题一、电路的动态分析一、电路的动态分析1、问题特点：、问题特点： 电路中的局部变化会引起整个电路电流、电压、电路中的局部变化会引起整个电路电流、电压、电功率的变化。电功

48、率的变化。2、处理方法：在对电路进行分析时从阻值变化的部分入手，理、处理方法：在对电路进行分析时从阻值变化的部分入手，理清电路结构，结合欧姆定律进行分析。（并同串反）清电路结构，结合欧姆定律进行分析。（并同串反）在如图所示的电路中，在如图所示的电路中，R1、R2、R3和和R4皆皆为定值电阻，为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为可变电阻，电源的电动势为为E，内阻为，内阻为r0，设电流表，设电流表A的读数为的读数为I，电，电压表压表V的读数为的读数为U0，当，当R5的滑动触点向图中的滑动触点向图中a端移动时，端移动时，（ ）AI变大，变大，U变小变小BI变大，变大，U变大变大CI变小，变小，

49、U变大变大DI变小，变小，U变小变小 2022-2-2250解析：解析：由电路图可知，滑动变阻器的触头向由电路图可知，滑动变阻器的触头向b端滑动时，其连入电路的阻值端滑动时，其连入电路的阻值 变大，导致整个电路的外电阻变大，导致整个电路的外电阻R外外增大，由增大，由U R外外 知路端电压即电压知路端电压即电压表的读数变大，而表的读数变大，而R1的分压的分压UR1 R1减小，故减小，故R2两端的电压两端的电压UR2UUR1增大，再据增大，再据I 可得通过可得通过R2的电流增大，即电流表的读数增大，所以的电流增大，即电流表的读数增大，所以A项正确项正确答案：答案：A2022-2-2251部分电路欧

50、姆定律干闭合电路欧姆定律总单调性IRRR35 UU 串联电路内端性质V 部分电路欧姆定律 1324UU 串 联 电 路部 分 电 路性 质欧 姆 定 律A 2022-2-2252如图所示，电源电动势为如图所示，电源电动势为E，内电阻为，内电阻为r当滑动变阻器的触片当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，从右端滑到左端时，发现电压表发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为示数变化的绝对值分别为U1和和U2，下列说法中正确的是（，下列说法中正确的是（ ）A小灯泡小灯泡L1、L3变暗，变暗，L2变亮变亮B小灯泡小灯泡L3变暗，变暗，L1、L2变亮变亮CU1U2 3、滑动变阻器的特点、滑动变阻器的特点

51、限流式接法限流式接法 RAB随随pb间的电阻增大而增大间的电阻增大而增大 分压电路分压电路 当当P由由a滑至滑至b时时 ，电路的总电电路的总电阻阻RAB持续减小持续减小 ；反之增大。；反之增大。2022-2-2253并联式电路并联式电路 两并联支路的电阻之和为定值，则两支路的并两并联支路的电阻之和为定值，则两支路的并联电阻随联电阻随两支路阻值之差两支路阻值之差的增大而减小；随两的增大而减小；随两支路阻值之差的减小而增大，且支路阻值相差支路阻值之差的减小而增大，且支路阻值相差最小时有最大值，相差最大时有最小值。最小时有最大值，相差最大时有最小值。 如图所示，电灯如图所示，电灯A A标有标有“10

52、V10V，10W10W”，电灯，电灯B B标标有有“8V8V，20W20W”，滑动变阻器的总电阻为，滑动变阻器的总电阻为66，当，当滑动触头由滑动触头由a a端向端向b b端滑动的过程中端滑动的过程中( (不考电灯电不考电灯电阻的变化阻的变化) )A A、安培表示数一直减小，伏特表示数一直增大；安培表示数一直减小，伏特表示数一直增大；B B、安培表示数一直增大，伏特表示数一直减小；安培表示数一直增大，伏特表示数一直减小；C C、安培表示数先增大后减小，伏特表示数先减安培表示数先增大后减小，伏特表示数先减小后增大；小后增大；D D、安培表示数先减小后增大，伏特表示数先增安培表示数先减小后增大，伏

53、特表示数先增大后减小。大后减小。 2022-2-2254二、电路故障分析二、电路故障分析如图为一电路板的示意图，如图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线为接线柱，柱，a、d与与220V的交流电源连接，的交流电源连接，ab间、间、bc间、间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及两点间以及a、c两点间的电压均为两点间的电压均为220V。由此。由此可知：可知：（A A）abab间电路通，间电路通，cdcd间电路不通间电路不通（B B）abab间电路不通，

54、间电路不通，bcbc间电路通间电路通（C C）abab间电路通，间电路通，bcbc间电路不通间电路不通（D D）bcbc间电路不通，间电路不通，cdcd间电路通间电路通 C、D总结：由给定测量值，分析推断故障，应注意电压表有读数，总结：由给定测量值，分析推断故障，应注意电压表有读数，必须有电流通过电压表，即与电压表相连的电路应是完好的。必须有电流通过电压表，即与电压表相连的电路应是完好的。 2022-2-2255某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片片P P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示：移到不同位置时测得各电表

55、的示数如下表所示：序号A1示数(A)A2示数(A)V1示数(V)V2示数(V)10.600.302.401.2020.440.322.560.48将电压表内阻看作无限大，电流将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。表内阻看作零。1 1、电路中，、电路中，、r r分别为电源的分别为电源的电动势和内阻，电动势和内阻，R R1 1、R R2 2、R R3 3为定值电为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是（不要表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算）求具体计算） 。2 2、由于电路发生故障，发现两电、由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但

56、不为零），若压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是，则可能的故障原因是 。2022-2-2256分析与解： 先将电路简化，R1与r看成一个等效内阻r，=R1+r，则由V1和A1的两组数据可求得电源的电动势；由A2和V1的数据可求出电阻R3；由V2和A1、A2的数据可求出R2。 当发现两电压表的示数相同时，但又不为零，说明V2的示数也是路端电压，即外电路的电压全降在电阻R2上，由此可推断Rp两端电压为零，这样故障的原因可能有两个，若假设R2是完好的，则Rp一定短路；若假设RP是完好的，则R2一定断路。2022-2-2257如

57、图所示的电路中，闭合电键，灯如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯现灯L1变亮，灯变亮，灯L2变暗，电流表的读数变变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：小，根据分析，发生的故障可能是：（A）R1断路断路 （B）R2断路断路（C）R3短路短路 （D）R4短路短路 总结：解决此类问题可借鉴电路的动态分析的方法！总结：解决此类问题可借鉴电路的动态分析的方法！某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工

58、作，但煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的电灯仍正常发光拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则：左、右插孔，氖管均能发光，则： A A仅电热壶所在的仅电热壶所在的C C、D D两点间发生了断路故障两点间发生了断路故障B B仅电热壶所在的仅电热壶所在的C C、D D两点间发生了短路故障两点间发生了短路故障C C仅导线仅导线ABAB间断路间断路D因为插座用导线接地，所以发生了上述故障因为插座用导线接地，所以发生了上述故障 2022-2-2258解析解析 画出原电路的等效电路图如下图所示画出原电路

59、的等效电路图如下图所示. .若若R1 1断路断路, ,则则R总总增大增大, ,根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律 得得I总总减小减小, ,又由又由U= =E- -Ir可知可知, ,路端电压路端电压增大增大, ,而而ab之间的电阻不变之间的电阻不变, ,I总总减小减小, ,所以所以Uab减小减小. .由由Uab+ +UL1L1= =U可知可知UL1L1增大增大, ,则则L L1 1变亮变亮; ;由于由于Uab减小减小, ,rREI2022-2-2259据据I2 2= = 可知可知I2 2减小减小, ,灯灯L L2 2变暗变暗; ;同理可知电流表同理可知电流表的示数减小的示数减小, ,故故A

60、 A正确正确. .若若R2 2断路断路, ,总外电阻变大总外电阻变大, ,总电流减小总电流减小, ,ac部分电路部分电路结构没变结构没变, ,电流仍按原比例分配电流仍按原比例分配, ,R1 1、L L1 1中电流都减中电流都减小小, ,与题意相矛盾与题意相矛盾, ,故故B B选项错选项错. .若若R3 3短路或短路或R4 4短路短路, ,总外电阻减小总外电阻减小, ,总电流增大总电流增大, ,电流表示数变大电流表示数变大, ,与题与题意相矛盾意相矛盾, ,故故C C、D D选项错选项错. .答案答案 A2LRUab2022-2-2260分析与解：首先应对电路进行标准化，如图38所示为其标准化后