第單元電路的基本規(guī)律演示文稿

第單元電路的基本規(guī)律演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有93頁\編輯于星期一第章第單元電路的基本規(guī)律現(xiàn)在是2頁\一共有93頁\編輯于星期一核心考點(diǎn)導(dǎo)學(xué)現(xiàn)在是3頁\一共有93頁\編輯于星期一師說：本節(jié)知識點(diǎn)是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，主要集中在對電路規(guī)律和電路動(dòng)態(tài)分析的考查，與實(shí)際相聯(lián)系的新穎題不斷出現(xiàn)．題型主要是選擇題，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)計(jì)算題，分值一般是3分～14分左右，難度一般為中等．分析近三年的高考試題和考試說明可以預(yù)測，在今后的高考中仍將是這一出題模式，考試題型和分值基本維持不變，復(fù)習(xí)中應(yīng)高度重視與實(shí)際相聯(lián)系的新穎題型的訓(xùn)練，含電容器電路的分析與計(jì)算可能會(huì)涉及.

現(xiàn)在是4頁\一共有93頁\編輯于星期一串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n

U2＝…＝Un

R1＋R2＋…＋Rn

現(xiàn)在是5頁\一共有93頁\編輯于星期一幾個(gè)有用的結(jié)論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個(gè)電阻，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，總電阻變大．(2)并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個(gè)電阻，任意一個(gè)電阻變大時(shí)，總電阻變大．(3)無論電阻怎樣連接，每一段電路消耗的電功率P總等于各個(gè)電阻消耗的電功率之和．現(xiàn)在是6頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是7頁\一共有93頁\編輯于星期一1．有四盞燈，如圖所示連接在電路中，L1和L2都標(biāo)有“220V100W”字樣，L3和L4都標(biāo)有“220V40W”字樣，把電路接通后，最暗的是()A．L1 B．L2C．L3 D．L4現(xiàn)在是8頁\一共有93頁\編輯于星期一答案：C現(xiàn)在是9頁\一共有93頁\編輯于星期一1．電動(dòng)勢和內(nèi)阻(1)電動(dòng)勢：①定義：電動(dòng)勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的

在電源內(nèi)從

移送到

所做的功．正電荷負(fù)極正極現(xiàn)在是10頁\一共有93頁\編輯于星期一內(nèi)阻現(xiàn)在是11頁\一共有93頁\編輯于星期一正比反比U外＋U內(nèi)

現(xiàn)在是12頁\一共有93頁\編輯于星期一(3)U－I關(guān)系圖：由U＝E－Ir可知，路端電壓隨著電路中電流的增大而

；U－I關(guān)系圖線如圖所示．①當(dāng)電路斷路即I＝0時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為．②當(dāng)外電路電壓為U＝0時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為．③圖線的斜率的絕對值為電源的．減小電動(dòng)勢短路電流內(nèi)阻現(xiàn)在是13頁\一共有93頁\編輯于星期一④對于U－I圖象中縱坐標(biāo)(U)不從零開始的情況，圖線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)坐標(biāo)小于短路電流，但直線的斜率大小仍等于電源的內(nèi)阻．現(xiàn)在是14頁\一共有93頁\編輯于星期一3．路端電壓與外電阻的關(guān)系↓↓↑0E

↑↑↓0現(xiàn)在是15頁\一共有93頁\編輯于星期一1．電路圖的簡化(1)原則①無電流的支路除去．②電勢相等的各點(diǎn)合并．③理想導(dǎo)線任意長短．現(xiàn)在是16頁\一共有93頁\編輯于星期一④理想電流表可以視為短路、理想電壓表可視為斷路．電表不能看作理想電表時(shí)的處理技巧：在這種場合下，要考慮到電表內(nèi)電阻對原電路的影響．可把電流表和電壓表分別看作能顯示電流值和電壓值的電阻．⑤電容器穩(wěn)定時(shí)可以視為斷路．現(xiàn)在是17頁\一共有93頁\編輯于星期一(2)方法①電流分支法：先將各節(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)上，判定各支路元件的電流方向(若無電流可假設(shè)在總電路兩端加上電壓后判定)，按電流流向，自左到右將各元件、節(jié)點(diǎn)、分支逐一畫出，加工整理即可．②等勢點(diǎn)排列法：標(biāo)出節(jié)點(diǎn)字母，判斷出各節(jié)點(diǎn)電勢的高低(電路無電壓時(shí)可先假設(shè)加上電壓)，將各節(jié)點(diǎn)按電勢高低自左到右排列，再將各節(jié)點(diǎn)間的支路畫出，然后加工整理即可．注意以上兩種方法常常結(jié)合使用．現(xiàn)在是18頁\一共有93頁\編輯于星期一2．如圖所示，電阻R1＝10Ω，R2＝3Ω，R3＝6Ω，R4＝4Ω，電壓U＝24V，問：現(xiàn)在是19頁\一共有93頁\編輯于星期一(1)若在a、b間接入一個(gè)內(nèi)阻很大的電壓表，它的讀數(shù)是多少？(2)若在a、b間接入一個(gè)內(nèi)阻很小的電流表，它的讀數(shù)是多少？解析：(1)a、b間接入電壓表由于a、b間相當(dāng)于斷路，其等效電路如圖甲所示．現(xiàn)在是20頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是21頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是22頁\一共有93頁\編輯于星期一(2)ab間接入電流表這時(shí)ab間相當(dāng)于短路，電流表測量的是經(jīng)R4和R3的電流和，其等效電路如圖乙所示．現(xiàn)在是23頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是24頁\一共有93頁\編輯于星期一方法歸納：此類題目要注意電路的分析，有必要時(shí)要畫出等效電路圖．現(xiàn)在是25頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是26頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是27頁\一共有93頁\編輯于星期一(3)極限法：因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，讓電阻最大或電阻為零去討論．現(xiàn)在是28頁\一共有93頁\編輯于星期一3．半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能受外界條件的影響很大，有的半導(dǎo)體在溫度升高時(shí)其電阻減小得非常迅速，利用這種半導(dǎo)體材料可以制成體積很小的熱敏電阻．如圖所示是火警報(bào)警系統(tǒng)的部分電路，其中RT為熱敏電阻，電流表A為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器．當(dāng)熱敏電阻RT所在處出現(xiàn)火情時(shí)，電流表A的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是()現(xiàn)在是29頁\一共有93頁\編輯于星期一A．I變大，U變大 B．I變大，U變小C．I變小，U變大 D．I變小，U變小現(xiàn)在是30頁\一共有93頁\編輯于星期一由U端＝E－Ir內(nèi)可知路端電壓減小，電壓表測量路端電壓，因此U變小，排除A、C選項(xiàng)；因干路電流I增大，R1兩端的電壓增大，而外電路的電壓減小，故R2和RT兩端的電壓會(huì)減小，因此電流表示數(shù)會(huì)減小，D正確．答案：D現(xiàn)在是31頁\一共有93頁\編輯于星期一EI＝U外I＋U內(nèi)I

I2(R＋r)I2r＝U內(nèi)I

現(xiàn)在是32頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是33頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是34頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是35頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是36頁\一共有93頁\編輯于星期一4．如圖所示，電源電動(dòng)勢E＝3V，內(nèi)阻r＝3Ω，定值電阻R1＝1Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為10Ω，求：(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R2為多大時(shí)，電阻R1消耗的功率最大？電阻R1消耗的最大功率是多少？現(xiàn)在是37頁\一共有93頁\編輯于星期一(2)當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，變阻器消耗的功率最大？變阻器消耗的最大功率是多少？(3)當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，電源輸出功率最大？電源輸出的最大功率是多少？(4)三種情況下，電源的效率分別為多大？現(xiàn)在是38頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是39頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是40頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是41頁\一共有93頁\編輯于星期一方法提煉：分析閉合電路中的功率問題時(shí)就注意以下三個(gè)問題：(1)電流發(fā)生變化時(shí)，路端電壓發(fā)生變化，功率比較與計(jì)算時(shí)不要忘記這一點(diǎn)．(2)利用當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時(shí)輸出功率最大這一結(jié)論，必要時(shí)要將某一電阻看作內(nèi)阻，作等效電源處理．(3)注意所求功率是電路中哪部分電路的功率，不同部分電路分析思路不同．現(xiàn)在是42頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是43頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是44頁\一共有93頁\編輯于星期一考向案例研究現(xiàn)在是45頁\一共有93頁\編輯于星期一例1[2012·上海單科，17]直流電路如圖所示，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電源的()A．總功率一定減小B．效率一定增大C．內(nèi)部損耗功率一定減小D．輸出功率一定先增大后減小現(xiàn)在是46頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是47頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是48頁\一共有93頁\編輯于星期一如果外阻R外的最大值小于r，則輸出功率隨R增大而增加，如果外阻R外的最大值大于r，則輸出功率先增大后減小．本題由于不知道R外的最大值與r的關(guān)系，也不知道R外的初始值與r的關(guān)系，所以無法判定P輸?shù)淖兓闆r，D錯(cuò)．現(xiàn)在是49頁\一共有93頁\編輯于星期一(三)調(diào)用所學(xué)解題(ABC)(四)一語道破天機(jī)(1)理清各個(gè)基本概念，熟練運(yùn)用各個(gè)公式并明確其適用條件．(2)應(yīng)用圖象挖掘有效信息．現(xiàn)在是50頁\一共有93頁\編輯于星期一(五)同類跟蹤訓(xùn)練1．[2010·新課標(biāo)全國卷]電源的效率η定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比．在測電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點(diǎn)，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為ηa、ηb.由圖可知ηa、ηb的值分別為()現(xiàn)在是51頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是52頁\一共有93頁\編輯于星期一[答案]

D現(xiàn)在是53頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是54頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是55頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是56頁\一共有93頁\編輯于星期一(二)名師分析解題當(dāng)S斷開時(shí)，外電阻變大，總電流I變小，路端電壓U外變大，所以電壓表的示數(shù)變大；總電流變小，電阻R1上的電壓U1減小，而路端電壓變大，則電阻R3上的電壓變大，所以電流表的示數(shù)變大．所以B項(xiàng)正確．現(xiàn)在是57頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是58頁\一共有93頁\編輯于星期一(2)直觀法：即直接應(yīng)用“部分電路中R、I、U的關(guān)系”中的兩個(gè)結(jié)論．①任一電阻R阻值增大，必引起該電阻中電流I的減小和該電阻兩端電壓U的增大．②任一電阻R阻值增大，必將引起與之并聯(lián)的支路中電流I并的增大和與之串聯(lián)的各電路兩端電壓U串的減?。F(xiàn)在是59頁\一共有93頁\編輯于星期一(3)極限法：即因變阻器滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端去討論．(4)特殊值法：對于某些雙臂環(huán)路問題，可以采取代入特殊值去判定，從而找出結(jié)論．現(xiàn)在是60頁\一共有93頁\編輯于星期一(五)同類跟蹤訓(xùn)練2．[2011·上海高考]如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最高端向下滑動(dòng)時(shí)()現(xiàn)在是61頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是62頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是63頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是64頁\一共有93頁\編輯于星期一通過它的電流I上減小，而通過電流表的電流I下＝I－I上，所以通過電流表的電流增大，綜上分析可知，整個(gè)過程中，通過電流表的電流增大，選項(xiàng)A正確．[答案]A現(xiàn)在是65頁\一共有93頁\編輯于星期一例3[2010·安徽高考]如圖所示，M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板，R0為定值電阻，R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部．閉合電鍵S，小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為F.調(diào)節(jié)R1、R2，關(guān)于F的大小判斷正確的是()現(xiàn)在是66頁\一共有93頁\編輯于星期一A．保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變大B．保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變小C．保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變大D．保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變小現(xiàn)在是67頁\一共有93頁\編輯于星期一(一)解讀審題視角解答本題關(guān)鍵是，電路穩(wěn)定時(shí)，電容器對電路作用是斷路，R1兩端電壓為零，故電容器兩端電壓等于R0兩端的電壓，所以可根據(jù)R0兩端電壓的變化分析小球所受電場力的變化，進(jìn)而分析F的變化．現(xiàn)在是68頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是69頁\一共有93頁\編輯于星期一(三)調(diào)用所學(xué)解題(B)(四)一語道破天機(jī)含容電路的分析方法(1)直流電路中的電容：只有當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電容器所在支路中才會(huì)有電流，當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，電容器對電路的作用是斷路．現(xiàn)在是70頁\一共有93頁\編輯于星期一(2)極板間的電壓：電容器跟與它并聯(lián)的用電器的電壓相等，與電容器串聯(lián)的電阻不分壓即電阻兩端電壓為零．(3)充放電電流方向：在充放電時(shí)，電容器兩根引線上的電流方向總是相反的，所以一般根據(jù)正極板電荷變化情況來判斷電流方向．(4)計(jì)算帶電量的變化：如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差；如果變化前后極板帶電的電性改變，那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和．現(xiàn)在是71頁\一共有93頁\編輯于星期一(五)同類跟蹤訓(xùn)練3．如圖所示，在A、B兩點(diǎn)間接一電動(dòng)勢為E＝4V，內(nèi)電阻為r＝1Ω的直流電源，電阻R1、R2、R3的阻值均為4Ω，電容器的電容為C＝30μF，電流表的內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，求：現(xiàn)在是72頁\一共有93頁\編輯于星期一(1)電流表的讀數(shù)；(2)電容器所帶的電荷量；(3)斷開電鍵S后，通過R2的電荷量．[分析]

電路中電流表將電阻R1和R2短路，外電路只有電阻R3與電容器并聯(lián)．當(dāng)斷開開關(guān)S后，電路結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，需要重新繪制電路結(jié)構(gòu)圖．現(xiàn)在是73頁\一共有93頁\編輯于星期一現(xiàn)在是74頁\一共有93頁\編輯于星期一(3)當(dāng)電鍵斷開，電容器相當(dāng)于電源，外電路變?yōu)殡娮鑂1、R2并聯(lián)后與R3串聯(lián)，如圖所示．由于各電阻阻值相同，故通過R2的電荷量為Q′＝0.5Q＝4.8×10－5C.[答案]

(1)0.8A(2)9.6×10－5C(3)4.8×10－5C現(xiàn)在是75頁\一共有93頁\編輯于星期一例4在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，若調(diào)整可變電阻R的阻值，可使電壓表的示數(shù)減小ΔU(電壓表為理想電表)，在這個(gè)過程中()現(xiàn)在是76頁\一共有93頁\編輯于星期一A．通過R1的電流減小，減少量一定等于ΔU/R1B．R2兩端的電壓增加，增加量一定等于ΔUC．路端電壓減小，減少量一定等于ΔUD．通過R2的電流增加，但增加量一定大于ΔU/R2現(xiàn)在是77頁\一共有93頁\編輯于星期一(一)解讀審題視角本題考查閉合電路歐姆定律及動(dòng)態(tài)電路的分析方法，解題時(shí)要抓住不變量—內(nèi)外增減守恒，即E＝U內(nèi)＋U外．(二)名師分析解題由串反并同結(jié)論或者通過動(dòng)態(tài)電路分析方法可知，當(dāng)R減小時(shí)并聯(lián)部分電壓減小，電壓表示數(shù)減小，與其并聯(lián)的R1的電流也減小，與其串聯(lián)的電阻R2的電壓增大，由歐姆定律得R1兩端電壓減小ΔU＝ΔIR1，則A對；由閉合電路歐姆定律知E＝U＋I(xiàn)r，電阻R2與r電壓共增加了ΔU，B、C錯(cuò)，通過R2的電流增加，增加量一定小于ΔU/R2，D錯(cuò)．現(xiàn)在是78頁\一共有93頁\編輯于星期一(三)調(diào)用所學(xué)解題(A)(四)一語道破天機(jī)解決動(dòng)態(tài)電路問題要注意兩點(diǎn)，第一是通過閉合電路歐姆定律可知電路中各個(gè)元件的電壓之和一定等于電源電動(dòng)勢，即E＝U內(nèi)＋U外，第二是路端電壓與干路電流的關(guān)系，即U＝E－Ir，外電路電壓的變化量與電流變化量的絕對值之比一定等于電源內(nèi)阻值，且不變．現(xiàn)在是79頁\一共有93頁\編輯于星期一(五)同類跟蹤訓(xùn)練4．[2013·西安五校聯(lián)考]如圖所示，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)電阻為r，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1和ΔU2，下列說法中正確的是()現(xiàn)在是80頁\一共有93頁\編輯于星期一A．小燈泡L1、L2變暗，L3變亮B．小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C．ΔU1<ΔU2D．ΔU1＝ΔU2現(xiàn)在是81頁\一共有93頁\編輯于星期一[解析]

滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端，總電阻減小，總電流增大，路端電壓減?。c電阻串聯(lián)的燈泡L1、L2電流增大，L1、L2變亮，與電阻并聯(lián)的燈泡L3電壓降低，L3變暗，故A錯(cuò)誤B正確．U1減小，U2增大，而路端電壓U＝U1＋U2減小，所以U1的變化量大于U2的變化量，故C、D錯(cuò)誤．[答案]

B現(xiàn)在是82頁\一共有93頁\編輯于星期一單元精彩視窗現(xiàn)在是83頁\一共有93頁\編輯于星期一【選題·典型秀】示例1在如圖所示的電路中，燈泡A和B都是正常發(fā)光的，后來由于電路中某個(gè)電阻發(fā)生斷路，忽然燈泡B比原來變暗了一些，而燈泡A比原來亮了一些．下列說法中正確的是()A．R2斷路 B．R1斷路C．R3斷路 D．無法判斷現(xiàn)在是84頁\一共有93頁\編輯于星期一[命題探究]本題屬于典型的電路故障判斷問題，可以用排除法解決．[解析]先假設(shè)R1所在的支路斷路，則外電阻總阻值增大，A、B兩燈的電壓均增大，兩燈消耗的電功率也增大，兩燈都應(yīng)變亮，這與題設(shè)現(xiàn)象不符合，可見R1支路完好．假設(shè)R2所在支路斷路，則A燈所在的并聯(lián)支路的電阻增大，導(dǎo)致外電路總阻值增大，干路中電流變小，電源的路端電壓U增大，則流過R1的電流I1增大，由I2＝I總－I1可知，A燈所在支路電流I2減?。F(xiàn)在是85頁\一共有93頁\編輯于星期一[答案]A現(xiàn)在是86頁\一共有93頁\編輯于星期一示例2如圖所示，電燈L標(biāo)有“4V,1W”，滑動(dòng)變阻器R的總電阻為50Ω.當(dāng)滑片P滑至某位置時(shí)，L恰好正常發(fā)光，此時(shí)理想電流表示數(shù)為0.45A．由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時(shí)理想電流表示數(shù)變?yōu)?.5A，理想電壓表示數(shù)為10V．若導(dǎo)線完好，電路中各處接觸良好．試問：現(xiàn)在是87頁\一共有93頁\編輯于星期一(1)發(fā)生的故障是短路還是斷路？發(fā)生在何處？(2)發(fā)生故障前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為