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)律演示文稿目前一頁\總數(shù)九十三頁\編于十點第章第單元電路的基本規(guī)律目前二頁\總數(shù)九十三頁\編于十點核心考點導學目前三頁\總數(shù)九十三頁\編于十點師說：本節(jié)知識點是高考考查的重點和熱點，主要集中在對電路規(guī)律和電路動態(tài)分析的考查，與實際相聯(lián)系的新穎題不斷出現(xiàn)．題型主要是選擇題，有時也會出現(xiàn)計算題，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，復習中應高度重視與實際相聯(lián)系的新穎題型的訓練，含電容器電路的分析與計算可能會涉及.

目前四頁\總數(shù)九十三頁\編于十點串、并聯(lián)電路的特點I1＋I2＋…＋In

U2＝…＝Un

R1＋R2＋…＋Rn

目前五頁\總數(shù)九十三頁\編于十點幾個有用的結(jié)論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個電阻，電路中任意一個電阻變大時，總電阻變大．(2)并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個電阻，任意一個電阻變大時，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總等于各個電阻消耗的電功率之和．目前六頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前七頁\總數(shù)九十三頁\編于十點1．有四盞燈，如圖所示連接在電路中，L1和L2都標有“220V100W”字樣，L3和L4都標有“220V40W”字樣，把電路接通后，最暗的是()A．L1 B．L2C．L3 D．L4目前八頁\總數(shù)九十三頁\編于十點答案：C目前九頁\總數(shù)九十三頁\編于十點1．電動勢和內(nèi)阻(1)電動勢：①定義：電動勢在數(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．正電荷負極正極目前十頁\總數(shù)九十三頁\編于十點內(nèi)阻目前十一頁\總數(shù)九十三頁\編于十點正比反比U外＋U內(nèi)

目前十二頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(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當電路斷路即I＝0時，縱坐標的截距為．②當外電路電壓為U＝0時，橫坐標的截距為．③圖線的斜率的絕對值為電源的．減小電動勢短路電流內(nèi)阻目前十三頁\總數(shù)九十三頁\編于十點④對于U－I圖象中縱坐標(U)不從零開始的情況，圖線與橫坐標的交點坐標小于短路電流，但直線的斜率大小仍等于電源的內(nèi)阻．目前十四頁\總數(shù)九十三頁\編于十點3．路端電壓與外電阻的關(guān)系↓↓↑0E

↑↑↓0目前十五頁\總數(shù)九十三頁\編于十點1．電路圖的簡化(1)原則①無電流的支路除去．②電勢相等的各點合并．③理想導線任意長短．目前十六頁\總數(shù)九十三頁\編于十點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)定時可以視為斷路．目前十七頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(2)方法①電流分支法：先將各節(jié)點用字母標上，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、分支逐一畫出，加工整理即可．②等勢點排列法：標出節(jié)點字母，判斷出各節(jié)點電勢的高低(電路無電壓時可先假設(shè)加上電壓)，將各節(jié)點按電勢高低自左到右排列，再將各節(jié)點間的支路畫出，然后加工整理即可．注意以上兩種方法常常結(jié)合使用．目前十八頁\總數(shù)九十三頁\編于十點2．如圖所示，電阻R1＝10Ω，R2＝3Ω，R3＝6Ω，R4＝4Ω，電壓U＝24V，問：目前十九頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(1)若在a、b間接入一個內(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間相當于斷路，其等效電路如圖甲所示．目前二十頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前二十一頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前二十二頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(2)ab間接入電流表這時ab間相當于短路，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．目前二十三頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前二十四頁\總數(shù)九十三頁\編于十點方法歸納：此類題目要注意電路的分析，有必要時要畫出等效電路圖．目前二十五頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前二十六頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前二十七頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(3)極限法：因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端，讓電阻最大或電阻為零去討論．目前二十八頁\總數(shù)九十三頁\編于十點3．半導體材料的導電性能受外界條件的影響很大，有的半導體在溫度升高時其電阻減小得非常迅速，利用這種半導體材料可以制成體積很小的熱敏電阻．如圖所示是火警報警系統(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之間接報警器．當熱敏電阻RT所在處出現(xiàn)火情時，電流表A的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是()目前二十九頁\總數(shù)九十三頁\編于十點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變小目前三十頁\總數(shù)九十三頁\編于十點由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；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兩端的電壓會減小，因此電流表示數(shù)會減小，D正確．答案：D目前三十一頁\總數(shù)九十三頁\編于十點EI＝U外I＋U內(nèi)I

I2(R＋r)I2r＝U內(nèi)I

目前三十二頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前三十三頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前三十四頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前三十五頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前三十六頁\總數(shù)九十三頁\編于十點4．如圖所示，電源電動勢E＝3V，內(nèi)阻r＝3Ω，定值電阻R1＝1Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為10Ω，求：(1)當滑動變阻器的阻值R2為多大時，電阻R1消耗的功率最大？電阻R1消耗的最大功率是多少？目前三十七頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(2)當變阻器的阻值為多大時，變阻器消耗的功率最大？變阻器消耗的最大功率是多少？(3)當變阻器的阻值為多大時，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？目前三十八頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前三十九頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前四十頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前四十一頁\總數(shù)九十三頁\編于十點方法提煉：分析閉合電路中的功率問題時就注意以下三個問題：(1)電流發(fā)生變化時，路端電壓發(fā)生變化，功率比較與計算時不要忘記這一點．(2)利用當外電阻等于內(nèi)阻時輸出功率最大這一結(jié)論，必要時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．目前四十二頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前四十三頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前四十四頁\總數(shù)九十三頁\編于十點考向案例研究目前四十五頁\總數(shù)九十三頁\編于十點例1[2012·上海單科，17]直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，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目前四十六頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前四十七頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前四十八頁\總數(shù)九十三頁\編于十點如果外阻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．目前四十九頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(三)調(diào)用所學解題(ABC)(四)一語道破天機(1)理清各個基本概念，熟練運用各個公式并明確其適用條件．(2)應用圖象挖掘有效信息．目前五十頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(五)同類跟蹤訓練1．[2010·新課標全國卷]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．在測電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中得到的實驗圖線如圖所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點，相應狀態(tài)下電源的效率分別為ηa、ηb.由圖可知ηa、ηb的值分別為()目前五十一頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前五十二頁\總數(shù)九十三頁\編于十點[答案]

D目前五十三頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前五十四頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前五十五頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前五十六頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(二)名師分析解題當S斷開時，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項正確．目前五十七頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前五十八頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(2)直觀法：即直接應用“部分電路中R、I、U的關(guān)系”中的兩個結(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串的減小．目前五十九頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(3)極限法：即因變阻器滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端去討論．(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．目前六十頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(五)同類跟蹤訓練2．[2011·上海高考]如圖所示電路中，閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑動觸頭P從最高端向下滑動時()目前六十一頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前六十二頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前六十三頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前六十四頁\總數(shù)九十三頁\編于十點通過它的電流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，整個過程中，通過電流表的電流增大，選項A正確．[答案]A目前六十五頁\總數(shù)九十三頁\編于十點例3[2010·安徽高考]如圖所示，M、N是平行板電容器的兩個極板，R0為定值電阻，R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細線將質(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()目前六十六頁\總數(shù)九十三頁\編于十點A．保持R1不變，緩慢增大R2時，F(xiàn)將變大B．保持R1不變，緩慢增大R2時，F(xiàn)將變小C．保持R2不變，緩慢增大R1時，F(xiàn)將變大D．保持R2不變，緩慢增大R1時，F(xiàn)將變小目前六十七頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(一)解讀審題視角解答本題關(guān)鍵是，電路穩(wěn)定時，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，進而分析F的變化．目前六十八頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前六十九頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(三)調(diào)用所學解題(B)(四)一語道破天機含容電路的分析方法(1)直流電路中的電容：只有當電容器充、放電時，電容器所在支路中才會有電流，當電路穩(wěn)定時，電容器對電路的作用是斷路．目前七十頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(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，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．目前七十一頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(五)同類跟蹤訓練3．如圖所示，在A、B兩點間接一電動勢為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，當電鍵S閉合時，求：目前七十二頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(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．目前七十三頁\總數(shù)九十三頁\編于十點目前七十四頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(3)當電鍵斷開，電容器相當于電源，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目前七十五頁\總數(shù)九十三頁\編于十點例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)，在這個過程中()目前七十六頁\總數(shù)九十三頁\編于十點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目前七十七頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(一)解讀審題視角本題考查閉合電路歐姆定律及動態(tài)電路的分析方法，解題時要抓住不變量—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)論或者通過動態(tài)電路分析方法可知，當R減小時并聯(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＋Ir，電阻R2與r電壓共增加了ΔU，B、C錯，通過R2的電流增加，增加量一定小于ΔU/R2，D錯．目前七十八頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(三)調(diào)用所學解題(A)(四)一語道破天機解決動態(tài)電路問題要注意兩點，第一是通過閉合電路歐姆定律可知電路中各個元件的電壓之和一定等于電源電動勢，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．目前七十九頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(五)同類跟蹤訓練4．[2013·西安五校聯(lián)考]如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，當滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端時，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()目前八十頁\總數(shù)九十三頁\編于十點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目前八十一頁\總數(shù)九十三頁\編于十點[解析]

滑動變阻器的滑片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錯誤．[答案]

B目前八十二頁\總數(shù)九十三頁\編于十點單元精彩視窗目前八十三頁\總數(shù)九十三頁\編于十點【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．無法判斷目前八十四頁\總數(shù)九十三頁\編于十點[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減小．目前八十五頁\總數(shù)九十三頁\編于十點[答案]A目前八十六頁\總數(shù)九十三頁\編于十點示例2如圖所示，電燈L標有“4V,1W”，滑動變阻器R的總電阻為50Ω.當滑片P滑至某位置時，L恰好正常發(fā)光，此時理想電流表示數(shù)為0.45A．由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時理想電流表示數(shù)變?yōu)?.5A，理想電壓表示數(shù)為10V．若導線完好，電路中各處接觸良好．試問：目前八十七頁\總數(shù)九十三頁\編于十點(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，滑動變阻器接入電路的阻值為多大？[分析]