高考物理总复习第九章电路的基本概念与规律课件教案

第1讲

电路的基本概念与规律任务一·基础自测任务二·各点突破任务一·基础自测任务二·各点突破任务一·基础自测电子

导体的长度横截面积材料

导电特性材料温度

（1）规定正电荷定向移动方向为电流方向，所以电流是矢量。(

)

×（2）电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体导电性能越差。(

)

√（3）欧姆定律适用于金属导电和气体导电。(

)

×（4）并联电路中某电阻变大时，总电阻减小。(

)

×（5）电动机从电源获得的能量，一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能。(

)

√

√电流假说的应用

A

欧姆定律及电阻定律

B

电路中的串并联关系

C

电功率的判断

15任务二·各点突破基础点1

电流的理解与计算1.三个电流表达式的比较公式适用范围字母含义公式含义定义式一切电路公式适用范围字母含义公式含义微观式一切电路决定式金属、电解液续表

电流微观表达式

A

电流表达式的综合应用

A

基础点2

欧姆定律和电阻定律1.电阻与电阻率的区别（1）电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性能的好坏。（2）导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即它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。2.电阻的决定式和定义式的比较公式决定式定义式区别指明了电阻的决定因素适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质适用于任何纯电阻导体相同点都不能反映电阻的实质（要用微观理论解释）

电阻定律

B

欧姆定律的综合应用

AD

基础点3

伏安特性曲线的理解及应用

1.图线的意义

（1）由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线。

（2）伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻。

2.两类图线例3

某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断正确的是(

)

。D

ABD

基础点4

电功率和热功率1.纯电阻电路与非纯电阻电路2.电动机的三个功率项目输入功率输出功率热功率内容电动机做有用功的功率，也叫机械功率三者关系效率特别说明①正常工作的电动机是非纯电阻元件。②电动机因故障或其他原因不转动时,相当于一个纯电阻元件

（1）电动机正常工作时输出的机械功率。

（2）电动机正常工作的效率。（计算结果均保留2位小数）

第2讲

闭合电路欧姆定律任务一·基础自测任务二·各点突破任务一·基础自测任务二·各点突破任务一·基础自测比值电能正比反比增大（1）电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而使电源两极之间有稳定的电势差。(

)

×（2）闭合电路中外电阻越大，路端电压越大。(

)

√（3）路端电压增大时，电源的输出功率一定变大。(

)

×（4）电源的输出功率越大，电源的效率越高。(

)

×任务二·各点突破重难点1

闭合电路欧姆定律及其应用考向1

闭合电路欧姆定律及应用

C

图像物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系截距过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小斜率（绝对值）电阻大小续表

C

AC

重难点3

闭合电路的功率与效率1.闭合电路的功率及效率问题电源总功率电源内部消耗的功率电源的输出功率电源的效率续表

[变式3]

例题中条件不变，求电源的最大输出功率。

重难点4

电路的动态分析及含容电路与故障电路的分析考向1

闭合电路动态分析问题动态分析常用方法（1）程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路。①分析步骤：②分析时：串联电路注意分析电压关系，并联电路注意分析电流关系。（2）结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零。①所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大。②所谓“并同”，即某一电阻的阻值增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小。

BA.电压表

、电压表

和电流表

的示数均减小B.电压表

和电压表

的示数减小，电流表

的示数增大C.电压表

的示数减小，电流表

和电压表

的示数增大D.电压表

的示数减小，电流表

和电压表

的示数增大

D

考向2

电路故障问题的分析1.电路故障特点电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、灯泡短路、电阻内部断路、接触不良等。故障的特点如下：断路状态的特点短路状态的特点电源电压不为零而电流为零；若外电路导线上某两点之间的电压不为零，则这两点间有断点，而这两点与电源连接部分无断点有电流通过元件而元件两端电压为零2.利用电流表、电压表判断电路故障的方法：常见故障故障解读原因分析___________正常、___________无示数“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表___________正常、___________无示数“电压表有示数”表明电压表有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表___________、__________均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表除了两表同时被短路外，可能是干路断路导致无电流

C

考向3

含电容器电路的分析

C

分析含容电路应注意的两点

（1）电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路上的电阻两端无电压，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。在电路稳定后，与电容器串联的电阻中无电流通过，该电阻阻值变化，不影响电路中其他电表示数和灯泡亮度。

（2）电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电。如果电容器两端电压升高，电容器将充电，电荷量增大；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，电荷量减小。考向4

热敏电阻、光敏电阻等的动态电路

BC

考向5

电路中电表变化量的分析

AC

第3讲

电学实验基础题型一

基本仪器的使用和读数题型二

电表的改装与校对题型三

测量电路和控制电路的选择题型四

实验器材的选取与实物图的连接题型一

基本仪器的使用和读数题型二

电表的改装与校对题型三

测量电路和控制电路的选择题型四

实验器材的选取与实物图的连接题型一

基本仪器的使用和读数1.螺旋测微器的原理和读数

2.游标卡尺的原理和读数

2.25

例2

读出图1中游标卡尺（50分度）与图2中螺旋测微器的读数。

42.20

10.0

题型二

电表的改装与校对改装成大量程电压表改装成大量程电流表内部电路改装原理串联分压并联分流所需电阻阻值改装成大量程电压表改装成大量程电流表改装后的量程校准电路续表

答案

见解析图解析

如图所示。

1002910

【巩固训练1】

（多选）四个相同的小量程电流表（表头）分别被改装成两个电流表

、

和两个电压表

、

。已知电流表

的量程大于

的量程，电压表

的量程大于

的量程，改装好后把它们按如图所示的连接方法连入电路，则(

)

。ADA.电流表

的示数大于电流表

的示数B.电流表

指针的偏转角小于电流表

指针的偏转角C.电压表

的示数小于电压表

的示数D.电压表

指针的偏转角等于电压表

指针的偏转角解析

电流表

与电流表

由相同表头与不同电阻并联改装而成，并联在电路中，电流表

与电流表

的指针偏转角相同，电流表

的量程较大，则电流表

的示数较大，A项正确，B项错误；电压表

与电压表

由相同表头与不同电阻串联改装而成，串联在电路中，通过表头的电流相同，故指针的偏转角相同，因

量程较大，所以电压表

的示数大于电压表

的示数，C项错误，D项正确。题型三

测量电路和控制电路的选择1.测量电路的接法——电流表的内接法、外接法（1）两个接法的比较内接法外接法电路图误差原因电阻测量值适用条件适用于测量大电阻小电阻

2.控制电路的接法——滑动变阻器的限流式、分压式接法（1）两种接法的比较（不考虑电源内阻）限流式接法分压式接法两种接法电路图限流式接法分压式接法续表

电流表的内、外接法

C

实验误差分析

1.系统误差

（1）伏安法测电阻误差来源：通过电阻的电流不准确，电阻两端的电压不准确。

（2）测电源电动势和内阻误差来源：路端电压测量不准确、干路电流测量不准确。

（3）减小系统误差：根据题目中给出的电阻阻值大约值，选用合适的实验器材，采用误差小的实验方案（如电流表的内、外接法）。

（4）消除系统误差:题目给定的条件充分（电阻阻值已知），合理设计电路可消除系统误差。

2.偶然误差

（1）电压表、电流表、多用电表、毫米刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等读数误差。

（2）描点、计算等对数据处理造成的误差。

（3）通过多次测量取平均值或图像法可以减小偶然误差。滑动变阻器两种接法的选择

要求电压从零开始测得多组数据进行分析，以下的四个电路中应选用___进行实验。BA.

B.

C.

D.

解析

热敏电阻阻值比滑动变阻器阻值大很多，所以滑动变阻器要用分压式接法；根据所给仪器，电压表内阻与待测电阻阻值的比值小于待测电阻阻值与电流表内阻的比值，故用电流表内接法，B项正确。

C

（2）根据你选择的电路，用笔画线代替导线在图2中将实物连接成实验所需电路图。答案

见解析图解析

根据实验原理图画出实物图如图所示。

小灯泡断路

题型四

实验器材的选取与实物图的连接

2.实物图连接的注意事项（1）画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来，再将要并联的元件并联到电路中去。（2）连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉。（3）要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出。（4）滑动变阻器的接法：限流法，导线分别连接到上、下接线柱上（两个接线柱）；分压法，导线分别连接到上边一个接线柱和下边两个接线柱上（一上两下三个接线柱）。

（1）上述器材中，电流表应选___，滑动变阻器应选___。（填写字母代号）C

（2）为使待测电阻两端的电压能从零开始变化，请按要求在下面方框中画出实验原理图，然后根据你设计的电路图将图中给定的器材连线。答案

见解析解析

为使待测电阻两端的电压能从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，由于待测电阻的阻值远小于电压表的内阻，故应选择电流表外接法，如图甲所示根据电路图，器材连线如图乙。

2

（2）根据图1的测量电路原理图，用笔画线代替导线，在图2所给的实物图上连线。答案

见解析解析

实物图如图所示。

左

磨尖课3

非常规实验设计题型一

力学实验题型二

电学实验题型一

力学实验题型二

电学实验题型一

力学实验

力学实验题一般源于教材而不拘泥于教材，做实验题应注重迁移创新能力的培养，用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题。考向1

实验装置、器材的改进,情境创新

6.004.003.001.00014.6015.8118.1919.40（1）补充完整表格中直尺的读数。答案

12.20

答案

见解析图解析

根据表格数据作出图像，如图所示

用重物代替钩码，利用压力传感器探究弹力与弹簧伸长量的关系，操作简单方便，智能化。考向2

实验目的的创新，实验原理的改进、创新例2

（2022年山东卷）在天宫课堂中，我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图1所示。主要步骤如下：①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨；

12

0.20

0.13

实验目的的创新：通过弹簧连接的力传感器测量物体受到的合外力，加速度传感器测量物体运动的加速度，依据牛顿第二定律求待测物体的质量。考向3

数据处理方式的创新

（1）小石块摆动的过程中，充当回复力的是___。DA.重力

B.拉力C.拉力沿水平方向的分力

D.重力沿圆弧切线方向的分力解析

石块做简谐运动时重力沿圆弧切线方向的分力提供回复力，D项正确，A、B、C三项错误。（2）为使测量更加准确，步骤D中，小明应从__________（选填“最大位移”或“平衡位置”）处开始计时。平衡位置解析

石块经过平衡位置时速度最大，在石块经过平衡位置时开始计时可以减小周期测量的实验误差。

偏小

答案

见解析

题型二

电学实验考向1

测电阻的其他六种方法测量方法原理图原理说明直接法（多用电表）1.使用多用电表测电阻时,首先进行机械调零,再将选择开关拨到适当倍率,将红、黑两表笔短接,进行欧姆调零。测量方法原理图原理说明直接法（多用电表）2.调整选择开关时必须进行欧姆调零。3.多用电表测电阻只能进行粗略测量续表测量方法原理图原理说明伏伏法给定器材中没有电流表或电流表不可用,只给两个电压表和其他所需的器材,且给定其中一个电压表的内阻续表测量方法原理图原理说明安安法给定器材中没有电压表或电压表不可用,只给两个电流表和其他所需的器材,且给定其中一个电流表的内阻续表测量方法原理图原理说明等效替代法替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,一般给定的仪器中要有电阻箱比较法___________________________________电流比较法不计电源内阻和电流表内阻测量方法原理图原理说明比较法____________________________电压比较法电桥法测量精度高,电表内阻、电源电动势和内阻对测量没有影响续表等效替代法

（1）画出实验电路图，并在图上标出你所选器材的代号。答案

见解析

（2）写出主要的实验操作步骤。答案

见解析

电桥法测电阻

D.实验完毕，整理器材。（1）根据图1实验电路图，将图2实物图中连线补充完整。答案

见解析解析

实物图连线如图所示。

1.054.60

无

考向2

根据仪器规格设计实验电路1.电路设计原则（1）明确题目要求：认真审题，看清题目的要求。即审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路等。（2）明确实验原理：解决设计性实验题的关键在于选择实验原理。如果实验需要测定某些物理量，应弄清待测物理量可通过哪些规律、公式求得，与哪些物理量有直接联系，可用哪些物理量表示，用何种方法测定相关量，进而得出待求量。（3）明确设计电路的原则：设计电路一般应遵循“安全性”原则、“精确性”原则和“方便性”原则，兼顾“选用仪器少、耗电少”等特点。2.实验设计步骤第1步：明确实验目的。第2步：通过实验目的与实验器材的结合，选择合适的实验原理。第3步：画出可能的实验原理图，结合题设条件确定最优的电路原理图。

答案

见解析图

考向3

中值电阻、半偏法的运用两种测量电路操作步骤半偏法近似测量电流表内阻两种测量电路操作步骤半偏法近似测量电压表内阻续表

小840

例8

（2023年上海模拟）可选用器材：

（1）实验步骤的顺序为______。CAB

②①

偏小

实验9

金属丝电阻率的测量实验基础梳理实验考法突破实验基础梳理实验考法突破实验基础梳理一、基本原理与操作实验原理实验器材实验过程实验原理实验器材实验过程续表二、数据处理

三、注意事项（1）本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。（2）测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值。（3）测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。

四、误差分析

实验考法突破考法一

教材原型实验的考察

0.935

（2）根据所提供的器材，在虚线框中画出测定金属丝电阻的实验电路图。答案

见解析图

1.500

使表头的示数为0

等于

考法二

实验创新与拓展的考查实验原理的拓展实验器材的替代被测量物多样化,可以是金属丝、圆柱体、圆桶等。电压表可用电流计和定值电阻串联代替。测量阻值很小的电阻时可以将该电阻与定值电阻串联数据处理的创新测量电阻时除了用公式计算法还常常用图像法

CEF

（2）为了尽可能减小测量误差，需要金属管上所加电压能够从零开始变化，且变化范围比较大，请在图2中的虚线框中画出符合要求的电路图。答案

见解析图

实验10

用多用电表测量电学中的物理量实验基础梳理实验考法突破实验基础梳理实验考法突破实验基础梳理一、认识多用电表（1）多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量项目都有几个挡位。（2）外形如图所示，上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和挡位。

二、用多用电表测量小灯泡的电压和电流按如图1所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。红表笔接电势高的点。按如图2所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。此时电流从红色表笔流入电表。三、用多用电表测定值电阻的阻值（1）原理电路图刻度特点电路图刻度特点续表电路图刻度特点续表

①区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，机械调零对应的是表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，欧姆调零对应的是欧姆调零旋钮。②使指针指在中值附近，否则换挡。③测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零。④手不能接触表笔的金属杆。⑤测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开。四、用多用电表测二极管的正、反向电阻（1）认识二极管：晶体二极管由半导体材料制成，它的符号如图所示，左端为正极，右端为负极。特点：当给二极管加正向电压时电阻很小，当给二极管加反向电压时电阻很大。（2）用欧姆挡判断二极管的正负极将多用电表欧姆挡调零之后，若多用电表指针偏角很大，则黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极（如图1）；若多用电表指针偏角很小，则黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极（如图2）。五、探索黑箱内的电学元件判断目的应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大实验考法突破考向1

多用电表原理及读数

大于

向上

400

电压小

2261

900600

考向2

欧姆表的使用例2

小明同学练习使用多用电表测电阻。（1）如图1所示，请根据下列步骤完成电阻的测量：

0

④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量。BDC

19

A

解析

由欧姆表的结构可知，电源的内阻的变化可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消，两次的测量值是相等的，A项正确。

7968

考向3

使用多用电表测量二极管例3

某同学的爸爸是电气工程师，他经常看到爸爸用多用电表进行一些测量。该同学在高中物理课堂上学习了多用电表的用法之后，爸爸给他出了一道题目，让他通过测量找到发光二极管的负极。

欧姆调零短管脚解析

在测量电阻时，选择挡位后首先要进行欧姆调零；二极管发光时处于正向导通状态，因此黑表笔所接的长管脚为二极管的正极，短管脚为负极。

小原因见解析

红表