第八章 第2单元 电路的基本规律课件

第八章第2单元电路的基本规律课件1考点要求说明电阻的串并联Ⅰ掌握串并联电路中电压、电流、电阻的关系；理解有关电表改装的计算．电源的电动势和内阻Ⅱ理解电动势的物理意义，理解电源供电过程中的能量转化情况．闭合电路欧姆定律Ⅱ掌握闭合电路欧姆定律的内涵，能应用闭合电路欧姆定律解决与实际密切相联系的闭合电路问题.考点要求说明电阻的Ⅰ掌握串并联电路中电压、电流、电阻的关系；2第八章第2单元电路的基本规律课件3电路特点串联电路并联电路电流I＝I1＝I2＝…＝InI＝

I1R1＝I2R2＝…＝InRn一、串、并联电路1．串、并联电路的特点I1＋I2＋…＋In

电路串联电路并联电路电流I＝I1＝I2＝…＝InI＝4电路特点串联电路并联电路电压

＝

U1＝

U2＝…＝Un电路串联电路并联电路电压＝U1＝5电路特点串联电路并联电路总电阻R总＝

＝R1＋R2＋…＋Rn电路串联电路并联电路总电阻R总＝＝6电路特点串联电路并联电路功率分配

＝P1R1＝

P2R2＝…＝PnRn电路串联电路并联电路功率＝P1R1＝72．几个有用的结论

(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

．

(2)并联电路的总电阻

电路中任意一个电阻，任意

一个电阻变大时，总电阻

．

(3)无论电阻怎样连接，每一段电路消耗的电功率P总等

于各个电阻消耗的电功率之和．大于变大小于变大2．几个有用的结论大于变大小于变大8二、闭合电路的欧姆定律1．电动势

(1)物理意义：反映电源

转化为

本

领大小的物理量．

(2)大小：在数值上等于不接用电器时电源正、负两极

间的电压．

(3)单位：

(V)．把其他形式的能电能伏特二、闭合电路的欧姆定律把其他形式的能电能伏特92．闭合电路(1)组成内电路：

的电路，内电路上的电阻即电

源的内阻叫内电阻，内电阻所降落的电压称为

.

外电路：

的电路，外电路上的电阻称为外

电阻.其两端电压称为外电压或路端电压.电源内部内电压电源外部(2)在外电路中，沿电流方向电势

．降低2．闭合电路内电路：的电路，内103．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成

，跟内、

外电路的电阻之和成

．(2)公式(3)电动势与内外电压的关系：E＝

．I＝

(只适用于纯电阻电路).

E＝

(适用于任何电路).正比反比U内＋U外U＋Ir3．闭合电路的欧姆定律I＝(只适114．路端电压与负载的关系

(1)一般情况：根据U＝IR＝R＝可知，当R

增大时，U

．

(2)特殊情况外电路断路时，R为无穷大，I＝0，U＝

.电源两端短路时，R＝0，U＝0，I＝

.增大E4．路端电压与负载的关系增大E125．路端电压跟电流的关系

(1)关系式：U＝

.(2)用图象表示如图8－2－1所示．E－Ir5．路端电压跟电流的关系E－Ir13图象物理意义图线与纵轴交点表示图线的斜率大小表示电源的

图中U表示外电压U＋U′＝图中U′表示内电压图线与横坐标交点表示图线上每一点坐标的乘积UI表示

图线上每一点对应的U、I比值表示

电动势内电阻短路电流输出功率外电阻E图象物理意义图线与纵轴交点表示图线的斜率大小表示电源的14若U-I图象中的纵坐标(U)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，但图线的斜率大小仍然等于电源的内阻．若U15三、电流表和电压表的改装1．小量程电流表(表头)(1)工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的

组

成．当线圈中有电流通过时，线圈在

作用下带

动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大，

从表盘上可直接读出电流值．(2)三个参数：满偏电流Ig，表头内阻Rg，满偏电压Ug，它

们的关系：Ug＝

.线圈安培力IgRg三、电流表和电压表的改装线圈安培力IgRg162．电压表、电流表的改装改装为电压表改装为大量程电流表原理

电阻分压

电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U＝

所以R＝－RgIgRg＝

所以R＝改装后电表内阻RV＝

>RgRA＝

<Rg串联并联Ig(R＋Rg)(I－Ig)RRg＋R2．电压表、电流表的改装改装为电压表改装为大量程电流表原理17第八章第2单元电路的基本规律课件181.电源的总功率

P总＝EI＝P内＋P外＝I2(R＋r)＝1.电源的总功率192．电源的内耗功率

P内＝I2r＝P总－P出3．电源的输出功率

P出＝IU＝I2R(1)电源的输出功率与电路中电流的关系如图8－2－2

所示，

P出＝EI－I2r＝－r[I－]2＋.当I＝(即内外电阻相等)时，电源的输出功率

最大，最大值Pm＝.2．电源的内耗功率20(2)电源的输出功率与外电路电阻的关

系如图8－2－3所示，

P出＝I2R＝①当R＝r时，电源的输出功率最大，

最大值Pm＝.②当R向接近r阻值的方向变化时，P出增大，当R向远离r

阻值的方向变化时，P出减小．③除最大输出功率以外，同一个输出功率P有两个外电

阻值R1、R2与之对应(如图8－2－3中水平虚线)．根据输

出功率相等可推得R1、R2满足R1·R2＝r2.(2)电源的输出功率与外电路电阻的关214．电源的效率

η＝×100%＝×100%＝×100%R越大，η越大，当R＝r时，P外最大，η＝50%.4．电源的效率22(1)当电源的输出功率最大时，机械效率η＝50%，在实际

电路中无实用价值．当R→∞时，η→100%，但此时P出

→0，无实际意义．(2)对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率根据P＝I2R

来判断，与输出功率大小的判断方法不同．(1)当电源的输出功率最大时，机械效率η＝50%，在实际23三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V，它们的额定电流都为0.3A．若将它们连接成如图8－2－4甲、乙所示的电路，且灯泡都正常发光．

24(1)试求图甲所示电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能．(1)试求图甲所示电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；25R2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.R2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26[听课记录]

(1)由题意，在图甲所示电路中：电路的总电流I总＝IL1＋IL2＋IL3＝0.9AU路端＝E－I总r＝2.55V，UR2＝U路端－UL3＝0.05VIR2＝I总＝0.9A电阻R2消耗的功率PR2＝IR2UR2＝0.045W(2)图甲中电源提供的电功率

P总＝I总E＝0.9×3W＝2.7W图乙中电源提供的电功率

P总′＝I总′E′＝0.3×6W＝1.8W由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P总′＜

P总，所以，图乙所示电路比图甲所示电路节能．[听课记录](1)由题意，在图甲所示27[答案]

(1)0.9A

0.045W(2)P甲＝2.7W

P乙＝1.8W图乙所示电路更节能[答案](1)0.9A0.045W28[名师归纳]

分析电路问题时，要注意区分

的不同，根据不同的电路的特点选择相应的公式列式求解.串联电路和并联电路[名师归纳]分析电路问题时，要注意区分291.电路的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，对它们的分析要熟练掌握闭合电路

欧姆定律，部分电路欧姆定律，串、并联电路的电压、电

流关系．1.电路的动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变302．分析这类问题的一般步骤是：(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＝，确定电路的总电如何变化．(4)由U内＝I总r，确定电源的内电压如何变化．2．分析这类问题的一般步骤是：31(5)由U外＝E－U内，确定电源的外电压如何变化．(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的

电压如何变化．(7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电

流如何变化．由以上步骤可以看出，解决此类问题的基本思路是“局部→整体→局部”，同时要灵活地选用公式，每

一步推导都要有确切的依据．(5)由U外＝E－U内，确定电源的外电压如何变化．32电路的动态分析问题还可以用极限法来分析，如因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论．电路的动态分析问题还可以用极限法来分析，如33如图8－2－5所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同．在开关S处于闭合状态下，，若将开关

S1由位置1切换到位置2，则(

)A．电压表的示数变大

B．电池内部消耗的功率变大

C．电阻R2两端的电压变大

D．电池的效率变大如图8－234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；R2两端的电压大小须根据外电路串、并联关系求出.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35[解题指导]开关S1由位置1切换到位置2后，电路总电阻减小，总电流变大，路端电压变小，电压表示数变小，故A项错．电池内部消耗功率P内＝I2r，由I变大可知P内变大，故B项正确．电池的效率η＝×100%，由U变小，可知η变小，故D项错．设R1＝R2＝R3＝R，当电键S1在位置1时，R2两端电压[解题指导]开关S1由位置1切换到位置36UR2＝·R＝当开关S1在位置2时，R2两端电压UR2′＝则UR2－UR2′＝＞0故UR2′＜UR2，所以C项错误．[答案]

BUR2＝·R＝[37[名师归纳]

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，再根据电路结构，去确定其他元件的电流及电压变化情况．原则上是先判断

的变化，再根据串、并联结构去确定

的变化．定值电阻的电流、电压变阻的电流及电压[名师归纳]在分析电路的动态变化时，一般都381．(2009·广东高考)如图8－2－6所示，电动势为E、内阻不计的电源与

三个灯泡和三个电阻相接．只合

上开关S1，三个灯泡都能正常工作．

如果再合上S2，则下列表述正确的是(

)A．电源输出功率减小B．L1上消耗的功率增大

C．通过R1上的电流增大

D．通过R3上的电流增大1．(2009·广东高考)如图8－2－6所示，39解析：合上S2之前，L1、L2、R3与L3并联后与R1串联．合上S2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路中总电流也即流过R1的电流增大，C正确．因电源的内阻不计，则电源的输出功率P＝IE增大，A错误．通过R1的电流增大使R1两端电压升高，则并联电路部分的两端电压就降低，L1消耗的功率、通过R3与L3的电流都减小，B、D皆错误．答案：

C解析：合上S2之前，L1、L2、R3与L3并联后与R1串联．401.简化电路时可以把电容器处电路作为断路去掉，求电容

器所带电荷量时再在相应位置补上．2．电路稳定后，与电容器同支路的电阻相当于导线．3．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

降低，电容器将通过与它连接的电路放电．可由ΔQ＝

CΔU计算电容器上电荷量的变化．1.简化电路时可以把电容器处电路作为断路去掉，求电容414．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

电压的作用，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

充电电压不是电源电动势E，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

电容器两端的电压外，还必须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．4．在直流电路中，如果串联或并联了电容器应该注意，在42如图8－2－7所示，将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环，接入电路中，电路与圆环的O点固定连接，P为与圆环良好接触的滑动头．闭合开关S，在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中，电容器C所带的电荷量将(

)A．由小变大B．由大变小

C．先变小后变大

D．先变大后变小

43将闭合圆环电阻等效为优弧和劣弧的并联，明确在图示位置时并联电阻最大，然后再分析滑动头P由m点经n点移到q点的过程中电阻R两端的电压的变化，最后确定电容器所带电荷量的变化情况.将闭合圆环电阻等效为优弧和劣弧的并联，明确在图示位置时并联电44[解题指导]

在图8－2－7所示位置时并联电阻最大，从m点到图示位置过程中圆环总电阻增大，从图示位置到q位置过程中圆环总电阻减小，则电阻R两端的电势差先减小后增大，即电容器上的电压先减小后增大，由C＝，可知电容器C所带的电荷量先减小后增大，C对．[答案]

C[解题指导]在图8－2－7所示位置时并45[名师归纳]

在求解含有电容器的电路问题时，首先应弄清电路结构，准确地判断和求出电容器两端的电压．其有效方法是：确定电容器与哪个电阻并联，电容器两端电压始终与该电阻两端电压相同．[名师归纳]在求解含有电容器的电路问题时，首先应弄清电路结462．(2009·江苏高考)在如图8－2－8

所示的闪光灯电路中，电源的电

动势为E，电容器的电容为C.当闪

光灯两端电压达到击穿电压U时，

闪光灯才有电流通过并发光．正常工作时，闪光灯周期性

短暂闪光，则可以判定(

)2．(2009·江苏高考)在如图8－2－847A．电源的电动势E一定小于击穿电压UB．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D．在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光

灯的电荷量一定相等A．电源的电动势E一定小于击穿电压U48解析：电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U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．要解析：电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器49答案：D使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于等于U，A项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为CU，B项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；在一个闪光周期内电容器的总电荷量变化ΔQ＝0，故通过R的电荷量均通过了闪光灯，D正确．答案：D使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于等于U，A50第八章第2单元电路的基本规律课件51[随堂巩固]1．[双选]关于电源和电动势，下列说法中正确的是(

)A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非电场力做

功，电能增加

B．对于给定的电源，移动正电荷非电场力做功越多，

电动势就越大

C．电动势越大，说明非电场力在电源内部从负极向正

极移送单位电荷量做功越多

D．电动势越大，说明非电场力在电源内部把正电荷从

负极移到正极移送电荷量越多[随堂巩固]52解析：电源是将其他能量转化为电能的装置，是通过电源内部的非电场力做功来完成的，所以非电场力做功，电能就增加，因此选项A正确．电源电动势是反映电源将其他形式能转化为电能的能力的物理量，电动势在数值上等于移送单位电荷量的正电荷所做的功，不能说电动势越大，非电场力做功越多，也不能说电动势越大被移送的电荷量越多，所以选项B、D错误，C正确．答案：AC解析：电源是将其他能量转化为电能的装置，是通过电源内部的非电532．(2009·广东高考)如图8－2－9所示是一实

验电路图，在滑动触头由a端滑向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2．(2009·广东高考)如图8－2－9所示是一实54解析：当滑动触头由a端向b端滑动的过程中，接入电路中的电阻减小，使得总电阻减小，D错；根据I＝，可知总电流增加，根据闭合电路的欧姆定律有E＝Ir＋U外，可知路端电压减小，A对；流过电流表的示数为I＝，可知电流减小，B错；根据P＝I2r，可知内阻消耗的功率增大，C错．答案：A解析：当滑动触头由a端向b端滑动的过程中，接入电路中的电阻减553．(2010·广州模拟)如图8－2－10所

示为“热得快”热水器的电路图

和示意图．现接通电源，发现该

热水器没有发热，并且热水器上

的指示灯也不亮．用交流电压表

测得热水器A、B两端的电压为220V，指示灯两端的电压

为220V．那么该热水器的故障在于(

)A．连接热水器和电源之间的导线断开

B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路

C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁

D．同时发生了以上各种情况3．(2010·广州模拟)如图8－2－10所56解析：因为UAB＝220V，U灯＝220V，说明热水器与电源连接完好没有断路，AB间即电阻丝与指示灯均无短路现象，而是AB段和灯有断路现象，即选项C正确．答案：C解析：因为UAB＝220V，U灯＝220V，说明热水器与574．[双选]如图8－2－11所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电

流I的关系图线，下列说法

中正确的是(

)A．当路端电压都为U0时，它们的外电阻相等

B．电流都是I0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

D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻4．[双选]如图8－2－11所示，58解析：根据欧姆定律可知外电阻R、路端电压U与电流I的关系为R＝，在U－I图线中甲、乙两图线的交点坐标为(I0，U0)，说明两电源的外电阻相等，选项A正确．解析：根据欧姆定律可知外电阻R、路端电压U与电流I的关系为R59图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I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阻的大小(电动势与短路电流的比值)，由图线可知，甲与U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；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C正确，选项D错误．图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I轴交点的坐标值表60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＝Ir，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，选项B错误．答案：

AC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＝Ir615．(2010·宁波模拟)如图8－2－12所

示，AD、BC为两根平行且相同的

均匀电阻丝，EF为另一根电阻丝，

其电阻为R，它可以在AD、BC上滑

动并保持与AD垂直，EF与AD、BC接触良好．图中电压表

为理想电压表，电池的电动势和内阻都不变，C、D与电池

两极连接的导线的电阻可忽略．当EF处于图中位置时，电

压表的读数为U1＝3.0V．将EF由图中位置向左移动一段距

离Δl后，电压表的读数变为U2＝2.5V．若将EF由图中位置

向右移动一段距离Δl，电压表的读数U3是多少？5．(2010·宁波模拟)如图8－2－12所62解析：设电阻丝单位长度的电阻为ρ，EF处于图中位置时，ED、FC的长度为l，由分压关系得U1＝·R当EF向左移动Δl时，有U2＝·R当EF向右移动Δl时，有U3＝·R由以上三式，代入数据解得U3＝3.75V.答案：3.75V解析：设电阻丝单位长度的电阻为ρ，EF处于图中位置时，ED、63第八章第2单元电路的基本规律课件64考点要求说明电阻的串并联Ⅰ掌握串并联电路中电压、电流、电阻的关系；理解有关电表改装的计算．电源的电动势和内阻Ⅱ理解电动势的物理意义，理解电源供电过程中的能量转化情况．闭合电路欧姆定律Ⅱ掌握闭合电路欧姆定律的内涵，能应用闭合电路欧姆定律解决与实际密切相联系的闭合电路问题.考点要求说明电阻的Ⅰ掌握串并联电路中电压、电流、电阻的关系；65第八章第2单元电路的基本规律课件66电路特点串联电路并联电路电流I＝I1＝I2＝…＝InI＝

I1R1＝I2R2＝…＝InRn一、串、并联电路1．串、并联电路的特点I1＋I2＋…＋In

电路串联电路并联电路电流I＝I1＝I2＝…＝InI＝67电路特点串联电路并联电路电压

＝

U1＝

U2＝…＝Un电路串联电路并联电路电压＝U1＝68电路特点串联电路并联电路总电阻R总＝

＝R1＋R2＋…＋Rn电路串联电路并联电路总电阻R总＝＝69电路特点串联电路并联电路功率分配

＝P1R1＝

P2R2＝…＝PnRn电路串联电路并联电路功率＝P1R1＝702．几个有用的结论

(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

．

(2)并联电路的总电阻

电路中任意一个电阻，任意

一个电阻变大时，总电阻

．

(3)无论电阻怎样连接，每一段电路消耗的电功率P总等

于各个电阻消耗的电功率之和．大于变大小于变大2．几个有用的结论大于变大小于变大71二、闭合电路的欧姆定律1．电动势

(1)物理意义：反映电源

转化为

本

领大小的物理量．

(2)大小：在数值上等于不接用电器时电源正、负两极

间的电压．

(3)单位：

(V)．把其他形式的能电能伏特二、闭合电路的欧姆定律把其他形式的能电能伏特722．闭合电路(1)组成内电路：

的电路，内电路上的电阻即电

源的内阻叫内电阻，内电阻所降落的电压称为

.

外电路：

的电路，外电路上的电阻称为外

电阻.其两端电压称为外电压或路端电压.电源内部内电压电源外部(2)在外电路中，沿电流方向电势

．降低2．闭合电路内电路：的电路，内733．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成

，跟内、

外电路的电阻之和成

．(2)公式(3)电动势与内外电压的关系：E＝

．I＝

(只适用于纯电阻电路).

E＝

(适用于任何电路).正比反比U内＋U外U＋Ir3．闭合电路的欧姆定律I＝(只适744．路端电压与负载的关系

(1)一般情况：根据U＝IR＝R＝可知，当R

增大时，U

．

(2)特殊情况外电路断路时，R为无穷大，I＝0，U＝

.电源两端短路时，R＝0，U＝0，I＝

.增大E4．路端电压与负载的关系增大E755．路端电压跟电流的关系

(1)关系式：U＝

.(2)用图象表示如图8－2－1所示．E－Ir5．路端电压跟电流的关系E－Ir76图象物理意义图线与纵轴交点表示图线的斜率大小表示电源的

图中U表示外电压U＋U′＝图中U′表示内电压图线与横坐标交点表示图线上每一点坐标的乘积UI表示

图线上每一点对应的U、I比值表示

电动势内电阻短路电流输出功率外电阻E图象物理意义图线与纵轴交点表示图线的斜率大小表示电源的77若U-I图象中的纵坐标(U)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，但图线的斜率大小仍然等于电源的内阻．若U78三、电流表和电压表的改装1．小量程电流表(表头)(1)工作原理：主要由磁场和放入其中可转动的

组

成．当线圈中有电流通过时，线圈在

作用下带

动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大，

从表盘上可直接读出电流值．(2)三个参数：满偏电流Ig，表头内阻Rg，满偏电压Ug，它

们的关系：Ug＝

.线圈安培力IgRg三、电流表和电压表的改装线圈安培力IgRg792．电压表、电流表的改装改装为电压表改装为大量程电流表原理

电阻分压

电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U＝

所以R＝－RgIgRg＝

所以R＝改装后电表内阻RV＝

>RgRA＝

<Rg串联并联Ig(R＋Rg)(I－Ig)RRg＋R2．电压表、电流表的改装改装为电压表改装为大量程电流表原理80第八章第2单元电路的基本规律课件811.电源的总功率

P总＝EI＝P内＋P外＝I2(R＋r)＝1.电源的总功率822．电源的内耗功率

P内＝I2r＝P总－P出3．电源的输出功率

P出＝IU＝I2R(1)电源的输出功率与电路中电流的关系如图8－2－2

所示，

P出＝EI－I2r＝－r[I－]2＋.当I＝(即内外电阻相等)时，电源的输出功率

最大，最大值Pm＝.2．电源的内耗功率83(2)电源的输出功率与外电路电阻的关

系如图8－2－3所示，

P出＝I2R＝①当R＝r时，电源的输出功率最大，

最大值Pm＝.②当R向接近r阻值的方向变化时，P出增大，当R向远离r

阻值的方向变化时，P出减小．③除最大输出功率以外，同一个输出功率P有两个外电

阻值R1、R2与之对应(如图8－2－3中水平虚线)．根据输

出功率相等可推得R1、R2满足R1·R2＝r2.(2)电源的输出功率与外电路电阻的关844．电源的效率

η＝×100%＝×100%＝×100%R越大，η越大，当R＝r时，P外最大，η＝50%.4．电源的效率85(1)当电源的输出功率最大时，机械效率η＝50%，在实际

电路中无实用价值．当R→∞时，η→100%，但此时P出

→0，无实际意义．(2)对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率根据P＝I2R

来判断，与输出功率大小的判断方法不同．(1)当电源的输出功率最大时，机械效率η＝50%，在实际86三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V，它们的额定电流都为0.3A．若将它们连接成如图8－2－4甲、乙所示的电路，且灯泡都正常发光．

87(1)试求图甲所示电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能．(1)试求图甲所示电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；88R2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.R2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89[听课记录]

(1)由题意，在图甲所示电路中：电路的总电流I总＝IL1＋IL2＋IL3＝0.9AU路端＝E－I总r＝2.55V，UR2＝U路端－UL3＝0.05VIR2＝I总＝0.9A电阻R2消耗的功率PR2＝IR2UR2＝0.045W(2)图甲中电源提供的电功率

P总＝I总E＝0.9×3W＝2.7W图乙中电源提供的电功率

P总′＝I总′E′＝0.3×6W＝1.8W由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P总′＜

P总，所以，图乙所示电路比图甲所示电路节能．[听课记录](1)由题意，在图甲所示90[答案]

(1)0.9A

0.045W(2)P甲＝2.7W

P乙＝1.8W图乙所示电路更节能[答案](1)0.9A0.045W91[名师归纳]

分析电路问题时，要注意区分

的不同，根据不同的电路的特点选择相应的公式列式求解.串联电路和并联电路[名师归纳]分析电路问题时，要注意区分921.电路的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，对它们的分析要熟练掌握闭合电路

欧姆定律，部分电路欧姆定律，串、并联电路的电压、电

流关系．1.电路的动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变932．分析这类问题的一般步骤是：(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＝，确定电路的总电如何变化．(4)由U内＝I总r，确定电源的内电压如何变化．2．分析这类问题的一般步骤是：94(5)由U外＝E－U内，确定电源的外电压如何变化．(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的

电压如何变化．(7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电

流如何变化．由以上步骤可以看出，解决此类问题的基本思路是“局部→整体→局部”，同时要灵活地选用公式，每

一步推导都要有确切的依据．(5)由U外＝E－U内，确定电源的外电压如何变化．95电路的动态分析问题还可以用极限法来分析，如因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论．电路的动态分析问题还可以用极限法来分析，如96如图8－2－5所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同．在开关S处于闭合状态下，，若将开关

S1由位置1切换到位置2，则(

)A．电压表的示数变大

B．电池内部消耗的功率变大

C．电阻R2两端的电压变大

D．电池的效率变大如图8－297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；R2两端的电压大小须根据外电路串、并联关系求出.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98[解题指导]开关S1由位置1切换到位置2后，电路总电阻减小，总电流变大，路端电压变小，电压表示数变小，故A项错．电池内部消耗功率P内＝I2r，由I变大可知P内变大，故B项正确．电池的效率η＝×100%，由U变小，可知η变小，故D项错．设R1＝R2＝R3＝R，当电键S1在位置1时，R2两端电压[解题指导]开关S1由位置1切换到位置99UR2＝·R＝当开关S1在位置2时，R2两端电压UR2′＝则UR2－UR2′＝＞0故UR2′＜UR2，所以C项错误．[答案]

BUR2＝·R＝[100[名师归纳]

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，再根据电路结构，去确定其他元件的电流及电压变化情况．原则上是先判断

的变化，再根据串、并联结构去确定

的变化．定值电阻的电流、电压变阻的电流及电压[名师归纳]在分析电路的动态变化时，一般都1011．(2009·广东高考)如图8－2－6所示，电动势为E、内阻不计的电源与

三个灯泡和三个电阻相接．只合

上开关S1，三个灯泡都能正常工作．

如果再合上S2，则下列表述正确的是(

)A．电源输出功率减小B．L1上消耗的功率增大

C．通过R1上的电流增大

D．通过R3上的电流增大1．(2009·广东高考)如图8－2－6所示，102解析：合上S2之前，L1、L2、R3与L3并联后与R1串联．合上S2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路中总电流也即流过R1的电流增大，C正确．因电源的内阻不计，则电源的输出功率P＝IE增大，A错误．通过R1的电流增大使R1两端电压升高，则并联电路部分的两端电压就降低，L1消耗的功率、通过R3与L3的电流都减小，B、D皆错误．答案：

C解析：合上S2之前，L1、L2、R3与L3并联后与R1串联．1031.简化电路时可以把电容器处电路作为断路去掉，求电容

器所带电荷量时再在相应位置补上．2．电路稳定后，与电容器同支路的电阻相当于导线．3．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

降低，电容器将通过与它连接的电路放电．可由ΔQ＝

CΔU计算电容器上电荷量的变化．1.简化电路时可以把电容器处电路作为断路去掉，求电容1044．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

电压的作用，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

充电电压不是电源电动势E，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

电容器两端的电压外，还必须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．4．在直流电路中，如果串联或并联了电容器应该注意，在105如图8－2－7所示，将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环，接入电路中，电路与圆环的O点固定连接，P为与圆环良好接触的滑动头．闭合开关S，在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中，电容器C所带的电荷量将(

)A．由小变大B．由大变小

C．先变小后变大

D．先变大后变小

106将闭合圆环电阻等效为优弧和劣弧的并联，明确在图示位置时并联电阻最大，然后再分析滑动头P由m点经n点移到q点的过程中电阻R两端的电压的变化，最后确定电容器所带电荷量的变化情况.将闭合圆环电阻等效为优弧和劣弧的并联，明确在图示位置时并联电107[解题指导]

在图8－2－7所示位置时并联电阻最大，从m点到图示位置过程中圆环总电阻增大，从图示位置到q位置过程中圆环总电阻减小，则电阻R两端的电势差先减小后增大，即电容器上的电压先减小后增大，由C＝，可知电容器C所带的电荷量先减小后增大，C对．[答案]

C[解题指导]在图8－2－7所示位置时并108[名师归纳]

在求解含有电容器的电路问题时，首先应弄清电路结构，准确地判断和求出电容器两端的电压．其有效方法是：确定电容器与哪个电阻并联，电容器两端电压始终与该电阻两端电压相同．[名师归纳]在求解含有电容器的电路问题时，首先应弄清电路结1092．(2009·江苏高考)在如图8－2－8

所示的闪光灯电路中，电源的电

动势为E，电容器的电容为C.当闪

光灯两端电压达到击穿电压U时，

闪光灯才有电流通过并发光．正常工作时，闪光灯周期性

短暂闪光，则可以判定(

)2．(2009·江苏高考)在如图8－2－8110A．电源的电动势E一定小于击穿电压UB．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D．在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光

灯的电荷量一定相等A．电源的电动势E一定小于击穿电压U111解析：电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U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．要解析：电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器112答案：D使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于等于U，A项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为CU，B项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；在一个闪光周期内电容器的总电荷量变化ΔQ＝0，故通过R的电荷量均通过了闪光灯，D正确．答案：D使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于等于U，A113第八章第2单元电路的基本规律课件114[随堂巩固]1．[双选]关于电源和电动势，下列说法中正确的是(

)A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非电场力做

功，电能增加

B．对于给定的电源，移动正电荷非电场力做功越多，

电动势就越大

C．电动势越大，说明非电场力在电源内部从负极向正

极移送单位电荷量做功越多

D．电动势越大，说明非电场力在电源内部把正电荷从

负极移到正极移送电荷量越多[随堂巩固]115解析：电源是将其他能量转化为电能的装置，是通过电源内部的非电场力做功来完成的，所以非电场力做功，电能就增加，因此选项A正确．电源电动势是反映电源将其他形式能转化为电能的能力的物理量，电动势在数