第八章第2单元电路的基本规律

1、一、串、并联电路一、串、并联电路1串、并联电路的特点串、并联电路的特点I1I2InU2Un R1R2Rn2几个有用的结论几个有用的结论(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 意一个电阻变大时，总电阻意一个电阻变大时，总电阻 (2)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，任意一个 电阻变大时，总电阻电阻变大时，总电阻 (3)无论电阻怎样连接，每一段电路消耗的电功率无论电阻怎样连接，每一段电路消耗的电功率P总等于各总等于各 个电阻消耗的电功率之和个电阻消耗的电功率之和大于大于变大变大小于小于变大变大

2、伏特伏特(1)不同电源，非静电力做功本领不同，电动势不同，且非不同电源，非静电力做功本领不同，电动势不同，且非 静电力做功本领越大，电动势越大静电力做功本领越大，电动势越大(2)电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无 关，也跟外电路无关关，也跟外电路无关2闭合电路闭合电路(2)在外电路中，沿电流方向电势在外电路中，沿电流方向电势 降低降低3闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成 ，跟内、外，跟内、外 电路的电阻之和成电路的电阻之和成 (3)电动势与内外电压的关系

3、：电动势与内外电压的关系：E .反比反比正比正比U内内U外外增大增大5路端电压跟电流的关系路端电压跟电流的关系(1)关系式：关系式：U .(2)用图象表示如图用图象表示如图821所示所示EIr图图821图象图象物理意义物理意义图线与纵轴交点图线与纵轴交点表示表示 图线的斜率大小图线的斜率大小表示电源的表示电源的 图中图中U表示外电压表示外电压UU 图中图中U表示内电压表示内电压图线与横坐标交点图线与横坐标交点表示表示 图线上每一点坐标的乘积图线上每一点坐标的乘积UI表示表示 图线上每一点对应的图线上每一点对应的U、I比值比值 表示表示 电动势电动势内电阻内电阻E短路电流短路电流输出功率输出功率

4、外电阻外电阻 若若UI图象中的纵坐标图象中的纵坐标(U)不是从零开始时，此时不是从零开始时，此时图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但图线的斜率图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但图线的斜率大小仍然等于电源的内阻大小仍然等于电源的内阻三、电流表和电压表的改装三、电流表和电压表的改装1小量程电流表小量程电流表(表头表头)(1)工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的线圈组成当工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的线圈组成当线圈中有电流通过时，线圈在安培力作用下带动指针一起线圈中有电流通过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大，从表盘上可直接偏转，电流越大，指针偏转的

5、角度越大，从表盘上可直接读出电流值读出电流值(2)三个参数：满偏电流三个参数：满偏电流Ig，表头内阻，表头内阻Rg，满偏电压，满偏电压Ug，它们的，它们的 关系：关系：UgIgRg.2电压表、电流表的改装电压表、电流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原理图改装原理图串联串联并联并联Ig(RRg)(IIg)RRgR1图图822所示为测量某电源所示为测量某电源电动势和内阻时得到的电动势和内阻时得到的UI图线用此电源与三个阻值图线用此电源与三个阻值均为均为3 的电阻连接成电路，的电阻连接成电路， 图图822测得路端电压

6、为测得路端电压为4.8 V则该电路可能为图则该电路可能为图823中的中的 ()图图823答案：答案：B2额定电压都是额定电压都是110 V，额定功率，额定功率PA100 W，PB40 W的两盏电灯，若接在电压是的两盏电灯，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是如灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是如图图824所示中的哪一个所示中的哪一个 ()图图824B的并联电阻，则的并联电阻，则UAUB110 V，两灯可以正常发光比较，两灯可以正常发光比较C、D两个电路，由于两个电路，由于C电路中变阻器功率为电路中变阻器功率为(IAIB

7、)110，而而D电路中变阻器功率为电路中变阻器功率为(IAIB)110，所以，所以C电路消耗电功电路消耗电功率最小解此类问题的思路：首先分析哪个电路率最小解此类问题的思路：首先分析哪个电路A、B灯正常灯正常发光，可以从电压、电流、电功率三个量中任一个量达到额发光，可以从电压、电流、电功率三个量中任一个量达到额定值，其余两个量也一定达到额定值方面分析然后确定正定值，其余两个量也一定达到额定值方面分析然后确定正常发光的电路中哪一个总功率小，可以计算比较，也可以定常发光的电路中哪一个总功率小，可以计算比较，也可以定性比较故正确答案为性比较故正确答案为C.答案：答案：C3(双选双选)如图如图825所示

8、，四个相同所示，四个相同 的表头分别改装成两个电流表和两的表头分别改装成两个电流表和两 个电压表电流表个电压表电流表A1的量程大于的量程大于A2 的量程，电压表的量程，电压表V1的量程大于的量程大于V2的的 量程，把它们按图示接入电路，则量程，把它们按图示接入电路，则 图图825 下列判断正确的是下列判断正确的是 ()A电流表电流表A1的读数大于电流表的读数大于电流表A2的读数的读数B电流表电流表A1的偏转角大于电流表的偏转角大于电流表A2的偏转角的偏转角C电压表电压表V1的读数小于电压表的读数小于电压表V2的读数的读数D电压表电压表V1的偏转角等于电压表的偏转角等于电压表V2的偏转角的偏转角

9、解析：解析：两电流表并联，两表头两端的电压相同，流过的电两电流表并联，两表头两端的电压相同，流过的电流相同，故偏转角相同，但因流相同，故偏转角相同，但因A1的量程大，故的量程大，故A1的读数大的读数大于于A2的读数当把的读数当把V1和和V2串联使用时，组成电压表的电流串联使用时，组成电压表的电流表和分压电阻都是串联关系，通过完全相同的两只表头的表和分压电阻都是串联关系，通过完全相同的两只表头的电流也相等，指针偏转角度相等根据串联电路的电压分电流也相等，指针偏转角度相等根据串联电路的电压分配关系，分配在配关系，分配在V1和和V2两端的电压，即两端的电压，即V1和和V2读数之比等读数之比等于两只电

10、压表的内阻之比，电压表于两只电压表的内阻之比，电压表V1的量程大，所以其读的量程大，所以其读数大数大答案：答案：AD4(双选双选)如图如图826所示，已知电源的内所示，已知电源的内电阻为电阻为r，固定电阻，固定电阻R0r，可变电，可变电阻阻R的总阻值为的总阻值为2r，若滑动变阻箱，若滑动变阻箱的滑片的滑片P由由A向向B滑动，则下列说法滑动，则下列说法正确的是正确的是 () 图图826A电源输出功率由小变大电源输出功率由小变大B固定电阻固定电阻R0消耗功率由小变大消耗功率由小变大C电源内部的电压即内电压由小变大电源内部的电压即内电压由小变大D可变电阻消耗的功率变小可变电阻消耗的功率变小答案：答案

11、：AB5如图如图827所示为所示为“解放解放”牌大卡牌大卡车的远程车灯电路中的蓄电池总车的远程车灯电路中的蓄电池总功率随电流变化的图象，已知蓄功率随电流变化的图象，已知蓄电池瞬间短路时的电流为电池瞬间短路时的电流为14 A求：求： 图图827(1)该蓄电池的电动势该蓄电池的电动势E和内阻和内阻r.(2)车头两个远程车灯的铭牌上标有车头两个远程车灯的铭牌上标有“12 V,12 W”字样，字样，若两灯并联接在蓄电池两端，则两灯消耗的总电功率为若两灯并联接在蓄电池两端，则两灯消耗的总电功率为多少多少答案：答案：(1)14 V1 (2)24 W师师 之之 说说三种图象的比较三种图象的比较图象图象物理意

12、义物理意义注意问题注意问题部分电路欧姆部分电路欧姆定律定律UI图象图象反映反映I跟跟U的正比关系的正比关系图象的斜率表示导体图象的斜率表示导体的电阻，斜率越大，的电阻，斜率越大，电阻越大电阻越大图象图象物理意义物理意义注意问题注意问题伏安特性曲线伏安特性曲线IU图象图象反映导体的伏安特反映导体的伏安特性，图象是直线表性，图象是直线表示导体为线性元件，示导体为线性元件，曲线表示导体为非曲线表示导体为非线性元件线性元件图象斜率的倒数为图象斜率的倒数为导体的电阻导体的电阻 （双选）某导体中的电流随（双选）某导体中的电流随 其两端电压的变化如图其两端电压的变化如图828所示，所示，则下列说法中正确的是

13、则下列说法中正确的是 ()A加加5 V电压时，导体的电阻约是电压时，导体的电阻约是5 图图828B加加11 V电压时，导体的电阻约是电压时，导体的电阻约是1.4 C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小思路点拨思路点拨非线性元件的伏安特性曲线上，电压坐标与非线性元件的伏安特性曲线上，电压坐标与电流坐标的比值，表示该状态时此元件的电阻值；曲线的电流坐标的比值，表示该状态时此元件的电阻值；曲线的变化趋势反应电阻的变化变化趋势反应电阻的变化答案答案AD(1)导体

14、的伏安特性曲线不是直线的，即电流和电压导体的伏安特性曲线不是直线的，即电流和电压 不成正比的电学元件，称为非线性元件，如气体不成正比的电学元件，称为非线性元件，如气体 导体、二极管等导体、二极管等(2)在作导体的伏安特性曲线时，由于坐标轴标度的在作导体的伏安特性曲线时，由于坐标轴标度的 选取是任意的，因此利用图线求导体阻值大小时，选取是任意的，因此利用图线求导体阻值大小时， 不能用不能用tan，必须利用，必须利用U和和I的比值计算的比值计算.学学 之之 用用1(双选双选)如图如图829所示，甲、乙为所示，甲、乙为 两个独立电源的路端电压与通过它两个独立电源的路端电压与通过它 们的电流们的电流I

15、的关系图线，下列说法中的关系图线，下列说法中正确的是正确的是 () 图图829A当路端电压都为当路端电压都为U0时，它们的外电阻相等时，它们的外电阻相等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图线与图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，与轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I轴交点的坐轴交点的坐标值表示电路中的短路电流，图线的斜率大小表示电源内电标值表示电路中的短路电流，图线的斜率大小表示电源内电阻的大小阻的大小(电动势与短路电流的比值电动势与短

16、路电流的比值)，由图线可知，甲与，由图线可知，甲与U轴轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势；交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势；甲与甲与I轴交点的坐标值比乙的小，表明甲的短路电流小于乙轴交点的坐标值比乙的小，表明甲的短路电流小于乙的短路电流；图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的的短路电流；图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，可见选项内阻大于乙的内阻，可见选项C正确，选项正确，选项D错误错误电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内内Ir，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为，

17、因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，时，甲电源的内电压较大，选项甲电源的内电压较大，选项B错误错误答案：答案：AC师师 之之 说说图图8210 三只灯泡三只灯泡L1、L2和和L3的额定电压分别为的额定电压分别为1.5 V、1.5 V和和2.5 V，它们的额定电流都为，它们的额定电流都为0.3 A若将它们连接成如图若将它们连接成如图8211甲、乙所示的电路，且灯泡都正常发光甲、乙所示的电路，且灯泡都正常发光 图图8211(1)试求图甲所示电路的总电流和电阻试求图甲所示电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；消耗的电功率；(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路分别计算两电路电

18、源提供的电功率，并说明哪个电路更节能更节能思路点拨思路点拨R2消耗的功率为其电流与电压的乘积，电压消耗的功率为其电流与电压的乘积，电压值须据电源和其他的外阻分压求出值须据电源和其他的外阻分压求出解析解析(1)由题意，在图甲所示电路中：由题意，在图甲所示电路中：电路的总电流电路的总电流I总总IL1IL2IL30.9 AU路端路端EI总总r2.55 VUR2U路端路端UL30.05 VIR2I总总0.9 A电阻电阻R2消耗的功率消耗的功率PR2IR2UR20.045 W(2)图甲中电源提供的电功率图甲中电源提供的电功率P总总I总总E0.93 W2.7 W图乙中电源提供的电功率图乙中电源提供的电功率

19、P总总I总总E0.36 W1.8 W由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P总总P总总，所以，图乙所示电路比图甲所示电路节能，所以，图乙所示电路比图甲所示电路节能答案答案(1)0.9 A0.045 W(2)P甲甲2.7 WP乙乙1.8 W图乙所示电路更节能图乙所示电路更节能 分析电路问题时，要注意区分串联电路和并联电路分析电路问题时，要注意区分串联电路和并联电路的不同，根据不同的电路的特点选择相应的公式列式求的不同，根据不同的电路的特点选择相应的公式列式求解解.学学 之之 用用2如图如图8212所示的电路中，电阻所示的电路中，电阻R19 ，R215

20、 ，电源电动势，电源电动势E12 V，内阻，内阻r1 .则：则： 图图8212(1)当电流表示数为当电流表示数为0.4 A时，变阻器时，变阻器R3的阻值多大？的阻值多大？(2)R3阻值多大时，它消耗的功率最大？阻值多大时，它消耗的功率最大？(3)R3阻值多大时，电源的输出功率最大？阻值多大时，电源的输出功率最大？答案：答案：(1)30 (2)6 (3)0师师 之之 说说 1动态电路的分析动态电路的分析(1)程序法程序法基本思路：电路结构的变化基本思路：电路结构的变化R的变化的变化R总总的变化的变化I总总的变化的变化U端端的变化的变化固定支路固定支路 变化支变化支路路判定总电阻变化情况的规律判定

21、总电阻变化情况的规律a当外电路的任何一个电阻增大当外电路的任何一个电阻增大(或减小或减小)时，电路的总时，电路的总电阻一定增大电阻一定增大(或减小或减小)b若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总若开关的通、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，电路电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小的总电阻减小2含容电路的分析含容电路的分析(1)简化电路时可以把电容器处电路作为断路，简化电路时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

22、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；若电压降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低，电容器将通过与它连接的电路放电可由QCU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)在直流电路中，如果串联或并联了电容器应该注意，在与在直流电路中，如果串联或并联了电容器应该注意，在与电容器串联的电路中没有电流，所以电阻不起降低电压电容器串联的电路中没有电流，所以电阻不起降低电压作用，但电容器两端可能

23、出现电势差；如果电容器与电作用，但电容器两端可能出现电势差；如果电容器与电源并联，电路中有电流通过电容器两端的充电电压不源并联，电路中有电流通过电容器两端的充电电压不是电源电动势是电源电动势E，而是路端电压，而是路端电压U.(5)在含容电路中，当电路发生变化时，除了要判断和计算电在含容电路中，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板上极性的容器两端的电压外，还必须要判断电容器极板上极性的变化，防止出现电容器先放电后反向充电的现象变化，防止出现电容器先放电后反向充电的现象3电路故障的分析方法电路故障的分析方法电路故障一般是短路或断路，常见的情况有：导线断芯，电

24、路故障一般是短路或断路，常见的情况有：导线断芯，灯泡断丝、灯座短路，变阻器内部断路，接触不良等现灯泡断丝、灯座短路，变阻器内部断路，接触不良等现象，检查故障的基本方法有两种：象，检查故障的基本方法有两种：(1)电压表检测方法：如果电压表示数为电压表检测方法：如果电压表示数为0，说明电压表上，说明电压表上无电流通过，则可能在并联路段之外有断路，或并联路无电流通过，则可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路段内有短路如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路联路段之外无断路，或并联路段内无短路(2)用多用

25、电表的欧姆挡检测用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源，逐一使元件脱离原电路要对检测的电路切断电源，逐一使元件脱离原电路(或或对某段电路检测对某段电路检测)后测量是通路还是断路便可找到故障后测量是通路还是断路便可找到故障所在所在 如图如图8214所示的电路中，所示的电路中，电池的电动势为电池的电动势为E，内阻为，内阻为r，电路中的，电路中的电阻电阻R1、R2和和R3的阻值都相同在开关的阻值都相同在开关S处于闭合状态下，若将开关处于闭合状态下，若将开关S1由位置由位置1切换到位置切换到位置2，则，则 () 图图8214A电压表的示数变大电压表的示数变大B电池内部消耗的功率变大电池内部消耗的

26、功率变大C电阻电阻R2两端的电压变大两端的电压变大D电池的效率变大电池的效率变大 思路点拨思路点拨 开关位置切换引起总电流变化，分析电开关位置切换引起总电流变化，分析电源内耗功率及路端电压的变化；源内耗功率及路端电压的变化；R R2 2两端的电压大小须两端的电压大小须根据外电路串、并联关系求出根据外电路串、并联关系求出答案答案B 在分析电路的动态变化时，一般都是先判断总电阻的在分析电路的动态变化时，一般都是先判断总电阻的变化，从而判断出总电流的变化，确定内压降的变化，再变化，从而判断出总电流的变化，确定内压降的变化，再根据电路结构，去确定其他元件的电流及电压变化情根据电路结构，去确定其他元件的

27、电流及电压变化情况原则上是先判断定值电阻的电流、电压的变化，再根况原则上是先判断定值电阻的电流、电压的变化，再根据串、并联结构去确定变阻的电流及电压的变化据串、并联结构去确定变阻的电流及电压的变化.学学 之之 用用3(2010上海高考上海高考)在如图在如图8215的闭的闭 合电路中，当滑片合电路中，当滑片P向右移动时，两电向右移动时，两电 表读数的变化是表读数的变化是 ()图图8215解析：解析：滑片滑片P向右移动，电阻变大，总电阻也变大，向右移动，电阻变大，总电阻也变大，由闭合电路的欧姆定律可知，回路中电流减小，电源由闭合电路的欧姆定律可知，回路中电流减小，电源内压减小，内压减小，R0两端电

28、压减小，所以滑动变阻器两端电两端电压减小，所以滑动变阻器两端电压升高，电压表示数变大，故压升高，电压表示数变大，故B项正确项正确答案：答案：B考考情情分分析析 本节知识点是高考考查的重点和热点，主要集中在对电本节知识点是高考考查的重点和热点，主要集中在对电路规律和电路动态分析的考查，与实际相联系的新颖题不断路规律和电路动态分析的考查，与实际相联系的新颖题不断出现题型主要是选择题，有时也会出现计算题，分值一般出现题型主要是选择题，有时也会出现计算题，分值一般是是3分分14分左右，难度一般为中等分左右，难度一般为中等命命题题预预测测分析近三年的高考试题和考试说明可以预测，在今后的分析近三年的高考试

29、题和考试说明可以预测，在今后的高考中仍将是这一出题模式，考试题型和分值基本维持不变，高考中仍将是这一出题模式，考试题型和分值基本维持不变，复习中应高度重视与实际相联系的新颖题型的训练，含电容复习中应高度重视与实际相联系的新颖题型的训练，含电容器电路的分析与计算可能会涉及器电路的分析与计算可能会涉及.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消耗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内电阻的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实验中得到的实验图线如图8216所示，图中所示，图中U为路端为路端电压，电压，I为

30、干路电流，为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为电源的效率分别为a、b.由图可知由图可知a、b的值分别为的值分别为 () 图图8216答案：答案：D2(2009江苏高考江苏高考)在如图在如图8217所示所示的闪光灯电路中，电源的电动势为的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为电容器的电容为C.当闪光灯两端电压当闪光灯两端电压达到击穿电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流时，闪光灯才有电流通过并发光正常工作时，闪光灯周通过并发光正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定期性短暂闪光，则可以判定 () 图图8217A电源的电动势电源的电动势E一定小于击穿电压一定小于击穿电压UB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CEC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的电荷量与通过闪光的电荷量与通过闪光 灯的电荷量一定相等灯的电荷量一定相等解析：解析：电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容电容器两端的电