第二讲电路教案

1、 第一讲 电路一、知识目标1、 理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用它们进行相关的计算与判断；2、 能计算电路中的电功、电功率、电热2、 重点难点 重点：理解和掌握闭合电路欧姆定律、焦耳定律难点：欧姆定律、焦耳定律的计算和应用，电功、电功率和电热的计算 电源和电动机输出功率，电源效率的计算考点与例题精讲考点一对电阻、电阻定律的理解和应用知识解释1电阻(1)意义：反映了导体对电流的_作用 (2)定义式：R_， 国际单位：欧姆，符号为.(3)决定式(电阻定律)：R_，取决于导体的_、_、_和温度2电阻率(1)意义：反映了导体的_，由_决定，但受温度影响(2)电阻率与温度的关系金属的电阻

2、率随着温度的升高而_半导体的电阻率随温度的升高而_锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化而几乎_(3)超导现象：当温度降低到接近0 K时，某些金属或合金的电阻率会突变为0，这种现象叫超导现象，最早发现超导现象的科学家是荷兰的昂尼斯 3电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关4电阻的决定式和定义式的区别公式RR区别电阻的

3、决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体 例题精讲 例1一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为()A. B3R C. DR 变式训练 一根金属导线截面均匀，长为L、电阻为R.现在先截去再拉长至nL，则导线电阻变为()A.n2R B.R C.R D.R考点二欧姆定律与串并联电路知识解释1内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成_，跟它的电阻R成_ 2公式：I_3适用条件适用于_和_导电，适用于_电路4导体的伏安

4、特性曲线IU图线和UI图线IU图线的斜率k，图中R1_R2(填“>”、“”或“<”)UI图线斜率kR.图中R1_R2(填“”“”或“”5、串、并联电路的比较(I、U、R、P分别为总电流、总电压、总电阻、总功率)（1）串联电路的总电阻_电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻_，任意一个变小时，总电阻变小（2）并联电路的总电阻_电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻_，任意一个变小时，总电阻变小（3）不论电阻怎样连接，电路消耗的总功率总是等于各个电阻消耗的_（4）n个阻值都为R1的电阻串联，R_；n个阻值都为R2的电阻并联，R_（5）两个电阻R1、R2并联，

5、R6、电动势E：反映电源_的本领大小的物理量（1）电动势在数值上等于电源_电源两极间的电压；（2）电动势等于_正、负极间电压；（3）电动势等于_电压之和 EU外U内注意：式只适用于外电路为纯电阻电路时的情形，、式对外电路无特殊要求7、路端电压（1）跟外电阻的关系UIRR讨论：当R增大时，U增大，当R减小时，U减小；当外电路开路时，R，I0，U外E；当外电路短路时，R0，I，U外0.8电源的UI图象如图所示UEIr(1) 直线斜率的绝对值表示电源内阻r，纵轴的截距为电源的电动势E，横轴的截距为短路电流I短.(仅对电压、电流均以坐标原点为0值而言)(2)U随I变化的原因是电源有内阻(3)图线上每一

6、点的坐标的乘积为电源的输出功率，即图中阴影部分“面积”9、定值电阻的UI图象与电源的UI图象的比较定值电阻电源UI图象物理意义表示电阻两端的电压与通过导体的电流之间的变化关系，描述了导体的性质表示电源的路端电压与电源中电流之间的变化关系，描述了电源的性质截距、斜率斜率表示电阻的阻值在U轴上的截距等于电源的电动势，斜率的绝对值等于电源的内阻坐标值的乘积UI表示电阻消耗的电功率表示电源的输出功率图线交点的物理意义交点的纵坐标U既为定值电阻两端的电压又是电源的路端电压，横坐标I既是定值电阻的电流又是电源中的电流，故交点坐标表示该电阻与该电源组成闭合回路时的电压、电流值.例题精讲例1如图所示，某一导体

7、的形状为长方体，其长、宽、高之比为abc532.在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I1；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，则I1I2为() A49B94C254D259例2如图所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法正确的是()A.电源1和电源2的内阻之比是117B.曲线、直线与横轴所围面积表示小灯泡消耗的电功率C.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12D.在这两种连

8、接状态下，小灯泡的电阻之比是12考点三 对闭合电路的动态分析知识解释电路动态变化的分析1电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化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端的变化固定支路变化支路.(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论(3)判定总电阻变化情况的规律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)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

9、的总电阻减小 例题精讲 例1巨磁电阻(GMR)电流传感器可用来准确检测大容量远距离直流输电线路中的强电流，其原理利用了巨磁电阻效应巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻R在一定磁场作用下随磁感应强度B的增加而急剧减小的特性如图2所示检测电路，设输电线路电流为I(不是GMR中的电流)，GMR为巨磁电阻，R1、R2为定值电阻，已知输电线路电流I在巨磁电阻GMR处产生的磁场的磁感应强度B的大小与I成正比，下列有关说法正确的是图2A如果I增大，电压表V1示数减小，电压表V2示数增大B如果I增大，电流表A示数减小，电压表V1示数增大C如果I减小，电压表V1示数增大，电压表V2示数增大D如果I减小，电流表A示

10、数减小，电压表V2示数减小利用程序法分析电路动态变化问题的一般步骤(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化(2)根据局部电路电阻的变化，确定电路的外电阻R外总如何变化(3)根据闭合电路欧姆定律I总，确定电路的总电流如何变化(4)由U内I总r确定电源的内电压如何变化(5)由UEU内确定路端电压如何变化(6)确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化亮点：分析动态电路变化时口诀“串反并同”快速选出答案！ 变式训练在如图3所示电路中，当滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时()图3A电压表示数变大，电流表示数变小 B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大 D电压表示数

11、变小，电流表示数变小 例2如图所示电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，下列说法正确的是（ ） A.电压表示数变大 B.电流表示数变大 C.外电路等效电阻变大 D.内电路消耗的功率变大 例3如图所示是一实验电路图,在滑动触头由a端向b端的过程中,下列表述正确的是( ) A路端电压变小 B电流表的示数变大 C电源内阻消耗的功率变小 D电路的总电阻变大考点四 闭合电路的功率与效率问题知识点：1电功是电能转化为其他形式能的量；电热是电能转化为内能的量；功率是电流做功快慢的量。 计算电功时用公式

12、W ，计算电热时用公式Q ，计算功率时用公式P= 例题精讲 例1如图5所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为()图5A I2R B. CUI DUII2R2从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是WQ、UItI2Rt。 (1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有WQ.计算时可任选一公式：WQ 。此时电路的输出电压：U外= ，输出功率为P= (2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W>Q

13、.电功只能用公式W 来计算，焦耳热只能用公式Q 来计算对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用此时电路的输出电压：U外= ； 输出功率为：P= 。 例题精讲 例2如图1所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 的镍氢电池充电下列说法不正确的是()图1A电能转化为化学能的功率为0.12 W B充电器输出的电功率为0.14 WC充电时，电池消耗的热功率为0.02 W D充电器把0.14 W的功率储存在电池内 例3如图8所示，一直流电动机与阻值R9 的电阻串联在电源上，电源电动势E30 V，内阻r1 ，用理想电压表测出电动机两端电压U10 V，已知电动机线圈电阻RM1 ，则下

14、列说法中不正确的是 ()图8A通过电动机的电流为10 A B电动机的输入功率为20 WC电动机的热功率为4 W D电动机的输出功率为16 W 3电动机的效率= 。 例题精讲 例4在如图8所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L标有“3 V,6 W”字样，电动机线圈的电阻RM1 .若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是()图8A电动机的输入电压是5 V B流过电动机的电流是2 AC电动机的效率是80% D整个电路消耗的电功率是10 W4、 电源的输出功率 （1）电源输出功率P输= （适用于所有电路）；电源的效率= 。 （2）对于纯电阻电路，电源输出功率可以表示为P输= ，可以得出电源具有最大输出

15、功率Pm= 。 （3）输出功率随R的变化关系当Rr时，电源的输出功率最大为Pm.当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小当R<r时，随着R的增大输出功率越来越大当P出<Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2r2.P出与R的关系如图6所示图6特别提醒 电源的效率(1)任意电路：×100%×100%.(2)纯电阻电路：×100%×100%当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当R时，100%，但此时P出0，无实际意义例1如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=3，定值电阻R1=1，滑动变阻器R2的最大阻值

16、为10，求：（1）当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大？电阻R1消耗的最大功率是多少？（2）当变阻器的阻值R2为多大时变阻器消耗功率的最大？变阻器消耗的最大功率是多少？（3）当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源输出的最大功率是多少？电源的效率为多大？课堂检测1、有一段长1 m的电阻丝，电阻是10 ，现把它均匀拉伸到长为5 m的电阻丝，则电阻变为()A10 B50 C150 D250 2、一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 的负载后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为 ()AE2.4 V，r1 BE3 V，r2 CE2.4 V，r2 D

17、E3 V，r1 3、在如图2所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则()图2AA灯变亮、B灯变亮、C灯变亮BA灯变亮、B灯变亮、C灯变暗CA灯变亮、B灯变暗、C灯变暗DA灯变亮、B灯变暗、C灯变亮4、在如图4所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时 ()图4A电压表示数变大，电流表示数变小B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大D电压表示数变小，电流表示数变小5、一电饭煲和一洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，下列说法中正确的是( )A电饭煲的电阻为44 ，洗衣机电动机线圈的电阻为440 B电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍能力提高 6、如图19所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则 ()图19A电压表读数减小B电流表读数增大C质点P将向上运动DR1上消耗的功率