第七章第二讲电路的基本规律及应用

1、第第1课时课时一、串、并联电路一、串、并联电路1特点对比特点对比串联串联并联并联电流电流强度强度 I I电压电压 U U电阻电阻 R电压电压分配分配电流电流分配分配功率功率分配分配提醒：无论用电器如何连接，电路的总功率等于各用电器的功率之和。提醒：无论用电器如何连接，电路的总功率等于各用电器的功率之和。例例1:三个电阻三个电阻R1:R2:R3=1:2:3,并联后通过它们的并联后通过它们的电流之比电流之比_例例2:三个相同的电阻，额定功率均为三个相同的电阻，额定功率均为5W,连接成下连接成下图所示电路，则此电路消耗的最大功率是图所示电路，则此电路消耗的最大功率是_特别提醒特别提醒无论电阻怎样连接

2、，电路中消耗的总功率无论电阻怎样连接，电路中消耗的总功率一定等于各个电阻消耗的电功率之和一定等于各个电阻消耗的电功率之和训练：训练：L1、L2标有标有“110V，40W”，L3、L4标有标有“110V，100W”，按下图连接，加上电，按下图连接，加上电压后试比较四个灯实际功率的大小压后试比较四个灯实际功率的大小2两个有用的结论两个有用的结论(1)串联电路的总电阻串联电路的总电阻 电路中任意一个电阻，电路中任电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻值变大或变小时，串联的总电阻意一个电阻值变大或变小时，串联的总电阻 并联电路的总电阻并联电路的总电阻 电路中任意一个电阻，任意一个电路中任意一个电阻，任

3、意一个电阻值变大或变小时，电路的总电阻变大或变小电阻值变大或变小时，电路的总电阻变大或变小大于大于变大或变小变大或变小小于小于(2)无论电阻如何连接，当其中一个电阻变大（或变小）时，无论电阻如何连接，当其中一个电阻变大（或变小）时，电路的总电阻电路的总电阻_变大（或变小）变大（或变小）1、电动势、电动势（1）电源是把其它形式的能转化成）电源是把其它形式的能转化成 的装的装置其作用保持导体两端存在一定的电势差（电压）置其作用保持导体两端存在一定的电势差（电压）（2）电动势：）电动势： 搬运电荷所做的功跟搬运电搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值，荷电量的比值，E ，单位：，单位：V.电势能电势能

4、非静电力非静电力二、闭合电路欧姆定律二、闭合电路欧姆定律（3）电动势物理含义：表示电源内部非静电力做功本领的大）电动势物理含义：表示电源内部非静电力做功本领的大小。小。（4）电动势是）电动势是 量，需注意电动势不是电压量，需注意电动势不是电压标标内电路内电路闭合电路闭合电路在外电路中，沿电流方向电势降低。在外电路中，沿电流方向电势降低。在内电路中，沿电流方向电势降低。在内电路中，沿电流方向电势降低。化学反应层化学反应层在两个化学反应层处，沿电流方向电势有跃升。在两个化学反应层处，沿电流方向电势有跃升。 正电荷通过化学反应层处，正电荷通过化学反应层处，“外力外力”克服电场力做功。这个克服电场力做

5、功。这个“外外力力”其实是一种化学作用，叫其实是一种化学作用，叫“非静电力非静电力”。非静电力做功将其它形式。非静电力做功将其它形式的能转化为电势能。不同的电源非静电力做功的本领不同，用电动势表的能转化为电势能。不同的电源非静电力做功的本领不同，用电动势表示做功的本领示做功的本领外电路外电路注意：注意：(1)电动势的大小由电源中非静电力的特性电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源电源本身本身)决定，跟电源的体积、外电路无关决定，跟电源的体积、外电路无关(2)电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压间的电压(3)电动势在数值上等于非静

6、电力把电动势在数值上等于非静电力把1 C电荷量的正电荷电荷量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功在电源内从负极移送到正极所做的功（4）在闭合电路里，电动势等于内、外电压之和）在闭合电路里，电动势等于内、外电压之和 电源电源(池池)的几个重要参数的几个重要参数1电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关学性质，与电池的大小无关2内阻内阻(r)：电源内部的电阻：电源内部的电阻3容量：电池放电时能输出的总电荷量单位是容量：电池放电时能输出的总电荷量单位是 Ah、mAh.例例1 1关于电源，下列说法正确的是关于电源，下列说法正确

7、的是()A电源可将其他形式的能量转化为电能电源可将其他形式的能量转化为电能B在电源内部只有其他形式的能量转化为电能在电源内部只有其他形式的能量转化为电能C在电源内部，依靠电场力将自由电荷从电源的负极在电源内部，依靠电场力将自由电荷从电源的负极搬到正极搬到正极D电源就是创造电荷的装置电源就是创造电荷的装置解析解析 电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，选项选项A正确；在电源的内部除了将其他形式的能量转正确；在电源的内部除了将其他形式的能量转化为电能外，电源内部也有电阻，也要消耗能量，所化为电能外，电源内部也有电阻，也要消耗能量，所以选项以选项B错误；在电

8、源内部，依靠非静电力将自由电错误；在电源内部，依靠非静电力将自由电荷从电源的正极搬到负极，选项荷从电源的正极搬到负极，选项C错误；电源并没有错误；电源并没有创造电荷，只是将电荷从一个极移动到另一个极，选创造电荷，只是将电荷从一个极移动到另一个极，选项项D错误错误答案答案 A三、闭合电路欧姆定律三、闭合电路欧姆定律1内容：内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成闭合电路的电流跟电源的电动势成 ，跟内、，跟内、外电路的电阻之和成外电路的电阻之和成 正比正比反比反比第第2课时课时3路端电压路端电压U与电流与电流I的关系的关系(1)关系式：关系式：U .(2)UI图象如图图象如图721所示所示图中直线的斜

9、率表示图中直线的斜率表示 大小，大小，直线与纵轴的交点的纵坐标表示电直线与纵轴的交点的纵坐标表示电源源 的大小的大小当当r0(理想电源理想电源)时，路端电压不随电流的变化而变化，时，路端电压不随电流的变化而变化，此时此时U外外E.EIr电源内阻电源内阻电动势电动势1(双选双选)如图如图722所示，甲、乙所示，甲、乙 为两个独立电源的路端电压与通为两个独立电源的路端电压与通 过它们的电流过它们的电流I的关系图线，下列的关系图线，下列 说法中正确的是说法中正确的是 ()A当路端电压都为当路端电压都为U0时，它们时，它们 的外电阻相等的外电阻相等B电流都是电流都是I0时，两电源的内电压相等时，两电源

10、的内电压相等C电源甲的电动势大于电源乙的电动势电源甲的电动势大于电源乙的电动势D电源甲的内阻小于电源乙的内阻电源甲的内阻小于电源乙的内阻ACB3在电源一定的电路里，下面说法正确的是在电源一定的电路里，下面说法正确的是 ()A外电阻增加一倍，路端电压也增加一倍外电阻增加一倍，路端电压也增加一倍B电源电动势等于内电压与外电压之和电源电动势等于内电压与外电压之和C外电路短路时，路端电压等于电源电动势外电路短路时，路端电压等于电源电动势D路端电压一定大于内电压路端电压一定大于内电压B典例启迪典例启迪例例2在如图在如图7210所示的所示的电路中，电路中，E为电源电动势，为电源电动势，r为为电源内阻，电源

11、内阻，R1和和R3均为定值电均为定值电阻，阻，R2为滑动变阻器当为滑动变阻器当R2的的滑片在滑片在a端时合上开关端时合上开关S，此时，此时三个电表三个电表 、 和和 的示的示数分别为数分别为I1、I2和和U.现将现将R2的滑的滑片向片向b端移动，则三个电表示数的变化情况是端移动，则三个电表示数的变化情况是 ()AI1增大，增大，I2不变，不变，U增大增大BI1减小，减小，I2增大，增大，U减小减小CI1增大，增大，I2减小，减小，U增大增大 DI1减小，减小，I2不变，不变，U减小减小思路点拨思路点拨解答本题时可按以下思路进行：解答本题时可按以下思路进行：答案答案B归纳领悟归纳领悟 分析直流电

12、路的动态问题时，一般按照分析直流电路的动态问题时，一般按照“局部局部整体整体局部局部”的思路进行，同时要灵活应用的思路进行，同时要灵活应用I总总I1I2，U总总U1U2，UIR，UEIr等关系，做到每一步推导都等关系，做到每一步推导都要有确切的依据要有确切的依据4如图如图723所示，电路两端的电压保持不变，当滑动所示，电路两端的电压保持不变，当滑动变阻器的滑动触头变阻器的滑动触头P向右移动时，三个灯泡的亮度变化向右移动时，三个灯泡的亮度变化情况是情况是 ()题组突破题组突破3在某控制电路中，需要连成如图在某控制电路中，需要连成如图7211所示的电路，所示的电路，主要由电动势为主要由电动势为E、

13、内阻为、内阻为r的电源与定值电阻的电源与定值电阻R1、R2及电位器及电位器(滑动变阻器滑动变阻器)R连接而成，连接而成，L1、L2是红、绿两是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向滑向a端时，下列说法中正确的是端时，下列说法中正确的是 ()AL1、L2两个指示灯都变亮两个指示灯都变亮BL1、L2两个指示灯都变暗两个指示灯都变暗CL1变亮，变亮，L2变暗变暗 DL1变暗，变暗，L2变亮变亮解析：解析：当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端端时，电位器接入电路的电阻减小，根据串、并联电路

14、特时，电位器接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大，内阻分担电压增大，路端电压减小，路电流增大，内阻分担电压增大，路端电压减小，L1灯灯变暗，通过其电流减小；由变暗，通过其电流减小；由U1I2R1及及I2II1可知可知R1分分担电压增大，担电压增大，L2及及R2两端电压减小，两端电压减小，L2功率减小而变暗，功率减小而变暗，选项选项B正确正确答案：答案：B4如图如图7212所示是一位同学设所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示计的防盗门报警器的简化电路示意图门打开时，红外光敏电阻意图

15、门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源门关闭时会遮蔽红外线源(红外线红外线源没有画出源没有画出)经实际试验，灯的经实际试验，灯的亮灭的确能反映门的开、关状态门打开时两灯的发光亮灭的确能反映门的开、关状态门打开时两灯的发光情况以及情况以及R2两端电压两端电压UR2与门关闭时相比与门关闭时相比 ()A红灯亮，红灯亮，UR2变大变大 B绿灯亮，绿灯亮，UR2变大变大C绿灯亮，绿灯亮，UR2变小变小 D红灯亮，红灯亮，UR2变小变小答案：答案：DAL1变亮，变亮，L2和和L3均变暗均变暗BL1变暗，变暗，L2不能确定，不能确定，L3变暗变暗

16、CL1变暗，变暗，L2和和L3均变亮均变亮DL1和和L2均变亮，均变亮，L3变暗变暗D典例启迪典例启迪例例1如图如图726所示，直线所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系是电源的路端电压和电流的关系图线，直线图线，直线B、C分别是电阻分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源若将这两个电阻分别接到该电源上，则上，则 ()第第3课时课时AR1接在电源上时，电源的效率高接在电源上时，电源的效率高BR2接在电源上时，电源的效率高接在电源上时，电源的效率高CR1接在电源上时，电源的输出功率大接在电源上时，电源的输出功率大D电源的输出功率一

17、样大电源的输出功率一样大答案答案A归纳领悟归纳领悟P出出与与R的关系如图的关系如图727所示所示题组突破题组突破1(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电阻定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比在测电源电动势和消耗的功率与电源的总功率之比在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图内电阻的实验中得到的实验图线如图728所示，所示，图中图中U为路端电压，为路端电压，I为干路电流，为干路电流，a、b为图线上的为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为两点，相应状态下电源的效率分别为a、b.由图可知由图可知a、b的值分别为的值分别为 ()答案：答案：D2如图如

18、图729所示的电路中，所示的电路中，两平行金属板两平行金属板A、B水平放置，水平放置，两板间的距离两板间的距离d40 cm.电源电源电动势电动势E24 V，内电阻，内电阻r1 ，电阻，电阻R15 .闭合开关闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初板小孔以初速度速度v04 m/s竖直向上射入板间若小球带电荷量为竖直向上射入板间若小球带电荷量为q1102 C，质量为，质量为m2102 kg，不考虑空气阻，不考虑空气阻力那么，要使小球恰能到达力那么，要使小球恰能到达A板，滑动变阻器接入电板，滑动变阻器接入电路的阻值和此时电源的输出功率为路的阻值和此时

19、电源的输出功率为(取取g10 m/s2)()A8 、23 W B32 、8 WC8 、15 W D32 、23 W答案：答案：A典例启迪典例启迪例例3如图如图7213所示，电源电所示，电源电动势动势E10 V，内阻，内阻r1 ，R13 ，R26 ，C30 F.(1)闭合开关闭合开关S，求稳定后通过，求稳定后通过R1的的电流电流(2)然后将开关然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过断开，求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电量的总电量(3)如果把如果把R2换成一个可变电阻，其阻值可以在换成一个可变电阻，其阻值可以在010 范围范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，变化，求开关闭合并且电

20、路稳定时，R2消耗的最大电功率消耗的最大电功率思路点拨思路点拨开关开关S由闭合到断开，流过由闭合到断开，流过R1的总电量也的总电量也就是电容器就是电容器C上的电量变化量上的电量变化量答案答案(1)1 A(2)4 V1.2104 C(3)6.25 W 归纳领悟归纳领悟含容电路分析技巧含容电路分析技巧(1)简化电路时可以把电容器处电路作为断路，简化电简化电路时可以把电容器处电路作为断路，简化电路时可以去掉，在求电荷量时在相应位置补上路时可以去掉，在求电荷量时在相应位置补上(2)电路稳定后，与电容器同支路的电阻相当于导线电路稳定后，与电容器同支路的电阻相当于导线(3)电路中电流、电压的变化可能会引起

21、电容器的充放电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充放电若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电电若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电可由压降低，电容器将通过与它连接的电路放电可由QUC计算电容器上电荷量的变化计算电容器上电荷量的变化(4)在含容电路中，当电路发生变化时，除了要判断和在含容电路中，当电路发生变化时，除了要判断和计算电容器两端的电压外，还必须要判断电容器极计算电容器两端的电压外，还必须要判断电容器极板上极性的变化，判断是否出现电容器先放电后反板上极性的变化，判断是否出现电容器先放电后反向充电的现象向充电的现象题组突破题组突破5如图如图7

22、214所示的电路中，所示的电路中，在开关刚闭合到电路中电流稳在开关刚闭合到电路中电流稳定的这段时间内，下列关于各定的这段时间内，下列关于各元件上电流或电压的说法中正元件上电流或电压的说法中正确的是确的是()AR1和和R2上的电流一直增大，上的电流一直增大，R3上的电流一直减小上的电流一直减小BR1和和R2上电流一直减小，上电流一直减小，R3上电流一直增大上电流一直增大C三个电阻上的电流都一直增大三个电阻上的电流都一直增大D三个电阻上的电流都一直减小三个电阻上的电流都一直减小答案：答案： B6(双选双选)如图如图7215所示的电路中，所示的电路中， 电源电动势电源电动势E6 V，内阻，内阻r1

23、， 电阻电阻R16 ，R25 ，R33 ， 电容器的电容电容器的电容C2105 F若将若将 开关开关S闭合，电路稳定时通过闭合，电路稳定时通过R2的电的电流为流为I；断开开关；断开开关S后，通过后，通过R1的电荷量为的电荷量为q.则则 ()AI0.75 A BI0.5 ACq2105 C Dq1105 C答案：答案：AD五、电流表和电压表的改装五、电流表和电压表的改装改装为电压表改装为电压表改装为大量程电流表改装为大量程电流表原理原理 电阻分压电阻分压 电阻分流电阻分流改装改装原理图原理图串联串联并联并联改装为电压表改装为电压表改装为大量程电流表改装为大量程电流表分压电阻分压电阻或分流电或分流电阻阻 UIg(RRg) 所以所以RIgRg(IIg)R 所以所以R改装后电改装后电表内阻表内阻RV RgRA RgRgR5(双选双选)如图如图724所示，甲、乙两个电路都是由一个灵所示，甲、乙两个电路都是由一个灵 敏电流表敏电流表G和一个变阻器和一个变阻器R组成的，下列说法正确的是组成的，下列说法正确的是 ()A甲表是安培表，甲表是安培表，R增大时量程增大增大时量程增大B甲表是安培表，甲表是安培表，R增大时量程减小增大时量程减小C乙表是伏特表，乙表是伏特表，R增大时量程增大增大时量程增大D乙表是伏特表，乙表是伏特表，R增大时量程减小增大时量程减小答案：答案：BC电路故障问题的分析方