1、第2讲 电路的基本规律 高考成功方案第1步 高考成功方案第2步 高考成功方案第3步 每课一得 每课一测 第八章 回扣一 串、并联电路1下列说法不正确的是()A一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零B并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻C在并联电路中，任意支路电阻增大或减小时，总电阻将随之增大或减小D电阻R和阻值无穷大的电阻并联，总电阻为无穷大.解析：根据并联电路的特点可知：当几个电路并联时，其中任一个电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小，C对；当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻小于并接近小电阻。故A、B对，D错。答案：D2电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电
2、流之比为12，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1U2为()A12 B21C14 D41解析：根据串、并联电路的特点，R1与R2的比值为21，当串联接入电路中时，电压之比为电阻之比，B选项正确。答案：B回扣二 闭合电路欧姆定律3下列关于电动势的说法正确的是()A电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比B电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压C非静电力做的功越多，电动势就越大DEWq 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的解析：电动势的定义式 EWq 中，E 与 W、q 无关，E 反映的是电源的属性
3、，由电源内部非静电力的特性决定，故 A、C 错误，D 正确；电动势的单位虽然与电压单位相同，但两者有本质的不同，B 错误。答案：D4下列关于闭合电路的说法中，错误的是()A电源短路时，电源的内电压等于电动势B电源短路时，路端电压为零C电源断路时，路端电压最大D电路的外电阻增加时，路端电压减小解析：根据闭合电路欧姆定律EIRIr，当外电路短路时，R0，EIr，U0，所以A、B正确；当外电路断路时，I0，Ir0，EU外，C正确；电路的外电阻增加时，路端电压应增大，D错误。答案：D5.双选如图 821 所示为某一电源的UI 曲线，由图可知()A电源电动势为 2 VB电源内电阻为13 图 821C电源
4、短路时电流为 6 AD电路路端电压为 1 V 时，电路中电流为 5 A解析：由 UI 图知，电源的电动势 E2 V。r|UI|1.26 0.2。当 U1 V 时，IEUr 10.2 A5 A。答案：AD回扣三 电表的改装6.比较项 电流表改装成电压表 电流表改装成电流表 原理 _分压 _分流 改装图示 比较项电流表改装成电压表电流表改装成电流表接入方式串联并联电阻大小UIgRgIgRgIIg接入电阻与 扩 程 倍数关系量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越_量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越_答案：串联并联大小 知识必会1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正比，跟内、外电
5、路的电阻之和成反比。(2)公式I ERr只适用于纯电阻电路。EUIr适用于任何电路。(3)电动势与内外电压的关系：EU 内U 外。2电源的总功率P 总EIU 外IU 内IP 出P 内。若外电路是纯电阻电路，则有 P 总I2(Rr)E2Rr。3电源内部消耗的功率P 内I2rU 内IP 总P 出。4电源的输出功率P 出UIEII2rP 总P 内。若外电路是纯电阻电路，则有P 出I2R E2RRr2E2Rr2R4r。由上式可以看出(1)当 Rr 时，电源的输出功率最大为 PmE24r。(2)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小。(3)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大。(4)当P出Pm时，每个
6、输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2r2。(5)P出与R的关系如图822所示。图8225电源的效率P出P总100%UE100%RRr100%11rR100%因此 R 越大，越大；当 Rr 时，电源有最大输出功率时，效率仅为 50%。名师点睛 三种图像的比较图像 物理意义 注意问题 部分电路欧姆定律UI图像 反映I跟U的正比关系 图像的斜率表示导体的电阻，斜率越大，电阻越大 图像 物理意义 注意问题 伏安特性曲线IU图像 反映导体的伏安特性，图像是直线表示导体为线性元件，曲线表示导体为非线性元件 图像斜率的倒数为导体的电阻 图像物理意义注意问题闭合电路 U I图 像表示电源的输出特
7、性，纵轴截距为电源电动势，横轴截距为短路电流 I0Er图 像 斜 率 的绝 对 值 表 示电源的内阻 r典例必研例1 电源的效率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实验中得到的实验图线如图823所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b。由图可知a、b的值分别为()图823A.34、14 B.13、23C.12、12D.23、13思路点拨 外电路电阻消耗的功率 P 出UI，电源的总功率 P 总EI。解析 电源的效率 UIEI100%UE100%。a 点对应的路端电压 U 为 4 个格，而电动势 E 为 6 个格
8、。因此 a23；b 点对应的路端电压为 2 个格，因此 b13。故 D 项正确。答案 D冲关必试1如图824为小灯泡的UI图线，若将该小灯泡与一节电动势E1.5 V，内阻r0.75 的干电池组成闭合电路时，电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据()图824A1.5 W 1.0 WB0.75 W 0.5 WC0.75 W 0.75 WD1.5 W 0.75 W解析：在题图中作出电源的外电压和电流的关系图像，即U1.50.75I的图像，两图像的交点就是电源和小灯泡构成闭合回路时的路端电压和电流。图像交点坐标是(1.0,0.75)，电源的总功率P总IE11.5 W1.5 W，灯泡的实
9、际功率P灯UI0.75 W。答案：D2某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图825中的a、b、c所示，根据图线可知下列选项错误的是()图825A反映Pr变化的图线是cB电源电动势为8 VC电源内阻为2 D当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 解析：电源总功率 PEEI 可知图线为 a 且电动势为 4 V，故 B 错；内部的发热功率 PrI2r，可知图线为 c，结合数据可知 A、C 对；则 b 图线为电源输出功率，又 EI(Rr)，带入数据知 D 对。答案：B知识必会1程序法闭合电路中，由于局部电阻变化(或开关的通断)，引起
10、各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化，分析此类问题的基本步骤是：(1)由局部电阻变化判断总电阻的变化；(2)由 I ERr判断总电流的变化；(3)据 UEIr 判断路端电压的变化；(4)由欧姆定律及串并联电路特点判断各部分电流、电压变化。2直观法应用结论“并同、串反”来判断，“并、串”即为并联、串联关系；“同、反”指变化趋势相同还是相反。(1)如某一电阻R值增大，则与之并联的负载(用电器)的U、I、P均增大；而与之串联的负载(用电器)的U、I、P均减少；(2)如某一电阻R值减小，则与之并联的负载(用电器)的U、I、P均减小；而与之串联的负载(用电器)的U、I、P均增大。3极限法即因变阻器滑片
11、滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论4特殊值法对于某些电路问题，可以采取代入特殊值法判定，从而得出结论。名师点睛 解决电路的动态分析问题，要熟练掌握串、并联电路的特点及欧姆定律。典例必研例2(2011北京高考)如图826所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()图826A.电压表与电流表的示数都减小B电压表与电流表的示数都增大C电压表的示数增大，电流表的示数减小D电压表的示数减小，电流表的示数增大思路点拨解析 R0 的滑动端向下滑动时，R0 的阻值减小，整个电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律 I ERr知，电路中总电流 I 变
12、大，电源的内电压 Ir 增大，则外电压 UEIr减小，电压表示数减小，电阻 R1 两端的电压 U1IR1 增大，故电阻 R2 与 R0 并联部分的电压 U2UU1 减小，经过电阻 R2 的电流 I2U2R2减小，电流表示数减小，故选项 A 正确。答案 A冲关必试3(2011海南高考)如图827，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表，初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()图827A的读数变大，的读数变小B的读数变大，的读数变大C的读数变小，的读数变小D的读数变小，的读数变大解析：当S断开后，闭合电路的总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律可知，总
13、电流减小，故路端电压UEIr增加，即的读数变大；由于定值电阻R1两端的电压减小，故R3两端的电压增加，通过R3的电流增加，即的读数变大；选项B正确。答案：B4双选(2011佛山检测)如图828所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，变阻器R1的滑片P处在如图位置时，电灯L正常发光。现将滑片P向右移动，则在该过程中()图828A电压表的示数变大B电流表的示数变大C电灯L变暗D定值电阻R2消耗的电功率变小解析：将滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值逐渐减小，则电路中的总阻值逐渐减小，电路中的电流逐渐增大，选项B正确；由U端EIr可知，路端电压减小，流经电灯L的电流IL减小，电灯
14、变暗，选项C正确；由I2IIL可知，流经电阻R2的电流增大，选项D错误；由于路端电压减小，R2中电流增大，所以电压表示数减小，A错误。答案：BC知识必会1含容电路(1)电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器处的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。(2)电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，但电容器两端可能出现电势差。(3)电压变化带来的电容器的变化：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
15、，可由QCU计算电容器上电荷量的变化；若电容器极板上极性发生变化。则电容器出现先放电后反向充电的情况。(4)含电容器电路的处理方法：如果电容器与电源并联，且电路中有电流通过，则电容器两端的电压不是电源电动势E，而是路端电压U。2电路故障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、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等现象，检查故障的基本方法有两种：(1)仪表检测法：一般检测故障用电压表。如果电压表示数为零，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，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路。(2)假设法：已知电
16、路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用串并联电路的特点进行正向推理，推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止，亦称排除法。典例必研例3(2012伊春模拟)如图829所示，电源电动势E10 V，内阻r1，R13，R26，C30 F。图829(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流。(2)然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量。(3)如果把R2换成一个可变电阻，其阻值可以在010 范围变化，求开关闭合并且
17、电路稳定时，R2消耗的最大电功率。思路点拨 开关S由闭合到断开，流过R1的总电荷量也就是电容器C上的电荷量变化量。解析(1)稳定时，电容器看做断开状态，电路中的电流：IErR1R21 A(2)S 闭合，电路处于稳定状态时，电容器两端的电压：UIR216 V6 V断开后，电容器两端的电压为 10 V所以 U4 V流过 R1 的总电荷量为：QUC1.2104C(3)PR2ErR1R22R2E2R2R1r2R24R1r可见当 R2R1r 时，R2 消耗的功率最大 PR2E24R1r6.25 W。答案(1)1 A(2)4 V 1.2104C(3)6.25 W冲关必试5.如图8210所示，电源电动势为6
18、 V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uad0、Ucd6 V、Uab6 V，由此可以断定()图8210AL1和L2的灯丝都断了BL1的灯丝断了CL2的灯丝断了D变阻器R断路解析：由题给条件知，电路中有的地方没有电压。由Uad0、Ucd6 V可知电路是断路。由Uab6 V和Ucd6 V可知，内电路a、b之间没有断点，外电路中的a、b和c、d之间有断点，取其公共部分可知灯L2断路，由电灯L2两端电压不为零，可知灯L1与变阻器R是导通的，选项C正确。答案：C6双选(2012广东六校联考)M、N是水平放置的平行板电容器，将它与一电动势为E、内阻为r的电源组成如8211图所示
19、的电路，R是并联在电容器上的滑动变阻器，图8211G是灵敏电流计，在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态，如图所示，现保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，则()A在滑片滑动时，灵敏电流计中有从a向b的电流B在滑片滑动时，灵敏电流计中有从b向a的电流C带电油滴将向上运动D带电油滴将向下运动解析：油滴处于悬浮状态，则mgqE；若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则滑动变阻器接入电路中的阻值逐渐变大，路端电压变大，电容器两端的电压变大，电容器所带电荷量变大，是一个充电过程；由题图可知，电容器上极板与电源正极相连，上极板带的正电荷增多，选项A正确；因为电容器两端的电压变大，油滴所受电场力变大，
20、带电油滴将向上运动，选项C正确。答案：AC7用电压表检查如图8212所示电路中的故障，测得Uad5.0 V，Ucd0 V，Ubc0 V，Uab5.0 V，则此故障可能是()图8212AL断路BR断路CR断路DS断路解析：用电压表检查电路时，如电压表有示数，则表明电压表跨接的电路部分断路，由UadUab5.0 V，可以判断R断路。答案：B每课一得所谓等效电源，就是把电路中包含电源的部分电路视为一个电源，如果是电池和电阻连接，则是把它们全体视为一个电源，这时等效电源的电动势E与内阻r就是这个“电源”开路时的路端电压和电路的总电阻。示例 双选如图8213所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源
21、电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是()图8213A当R2R1r时，R2上获得最大功率B当R2R1r时，R1上获得最大功率C当R20时，R1上获得最大功率D当R20时，电源的输出功率最大方法导入 当电源内阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大；分析可变电阻上功率最大时，可把R1和r看作等效电阻；当分析定值电阻上功率最大时，根据PI2R可知：当通过定值电阻的电流最大时，功率最大。解析 在讨论R2的电功率时，可将R1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为(R1r)的电源(等效电源)连成的闭合电路，图7214如图7214所示，R2的电功率是等效电源的输出功率，显然当R2R1r时，R2获得的电功率最大，选项A 正确。在讨论 R1 的电功率时，由 IER1R2r及 P1I2R1可知，R20 时，R1 获得的电功率最大，故选项 B 错误，选项 C 正确。在讨论电源的输出功率时，(R1R2)为外电阻，内电阻 r 恒定，由于题目没有给出 R1 和 r 的具体数值，所以当 R20 时，电源输出功率并不一定最大，故选项 D 错误。答案 AC 点击此图片进入“每课一测”
