1、第2节电路电路的基本规律知识点1电路的串联、并联1特点对比串联并联电流II1I2InII1I2In电压UU1U2UnUU1U2Un电阻RR1R2Rn功率分配P1R1P2R2PnRn2.两个重要的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻值变大或变小时，串联的总电阻变大或变小(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个支路电阻，任意一个支路电阻值变大或变小时，电路的总电阻变大或变小知识点2电源的电动势和内阻1电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功(2)表达式：E.(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小
2、的物理量2内阻电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数知识点3闭合电路欧姆定律1内容闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比2公式(1)I(只适用于纯电阻电路)(2)EU内U外(适用于任何电路)3路端电压U与电流I的关系(1)关系式：UEIr.(2)UI图象(如图821所示)图821当电路断路即I0时，纵坐标的截距为电源电动势当外电路电压为U0时，横坐标的截距为短路电流图线的斜率的绝对值为电源的内阻1正误判断(1)电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量()(2)电路中某电阻大，该电阻的功率不一定大()(3)闭合电路中外
3、电阻越大，路端电压越小()(4)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大()(5)电源的输出功率越大，电源的效率越高()(6)含有电容器的直流电路在电路稳定时，电容器所在的电路为断路状态()2电表内阻的影响两个定值电阻R1、R2串联接在U稳定的12 V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端，如图822所示，电压表示数为8 V，如果把它改接在R2的两端，则电压表的示数将()图822A小于4 VB等于4 VC大于4 V而小于8 VD等于或大于8 VA当电压表并联在R1两端时，ab间的电阻是R1与电压表内阻RV并联后的等效电阻Rab，Rab2R2，由此可以推断，当
4、不用电压表测量时，R2分得的电压小于4 V当把电压表并在R2上时，bc间的电阻Rbc为R2和RV的并联电阻，RbcU1U2AD此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻增大，总电流减小，通过两串联灯泡的电流始终一样且减小，两灯泡逐渐变暗，A对；电压表V2测量的是路端电压，电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压，因总电流减小，所以V1的示数减小、V2的示数增大，B错；将灯泡L1的电阻等效为电源的内阻，由闭合电路欧姆定律知rR，C错；r、R，所以U3U1U2，D对考向2含容电路的动态分析2(多选)在如图825所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1是半导体制成的NTC热敏电阻，其阻值随
5、着温度的升高而减小，R2、R3为定值电阻，C为电容器，L为小灯泡，电流表内阻可忽略，当电路所处环境温度下降时，则()图825A电流表的示数增大BR2两端的电压减小C小灯泡变暗D电容器C所带的电荷量增大BD当温度下降时，热敏电阻R1阻值增大，电路总电阻增大，电路中总电流I减小，即电流表的示数减小，选项A错误；R2两端的电压U2IR2，电路中总电流I减小，所以电压U2减小，选项B正确；由于电源内电压UrIr减小，R2两端的电压也减小，则小灯泡L两端电压增大，所以小灯泡L变亮，选项C错误；电源内电压减小，路端电压增大，电容器两端电压增大，电容器所带的电荷量QUC增大，选项D正确3(2017杭州模拟)
6、如图826所示，电源电动势E恒定，内阻为r，定值电阻R04r，两极板间距离为d、水平放置的平行金属板间有一带电液滴当开关闭合，滑片P位于电阻R左端点a时，液滴正好处于静止状态，则下列关于液滴的分析(液滴始终没与极板相碰)正确的是() 【导学号：92492315】图826A液滴带正电，液滴的比荷为B将滑片P由a滑向b的过程中，液滴将以原平衡位置为中心做往复运动C将滑片P由a滑向b的过程中，液滴一直向上做加速运动D将极板A向下移动少许，液滴将向下做变速直线运动C当开关闭合，滑片P位于电阻R左端点a时，液滴在重力和电场力作用下处于平衡状态，所以电场力竖直向上，由题图知下极板带正电，即液滴一定带正电，
7、且mgq，而两极板间电压为UEE，联立解得液滴的比荷为，A错；因滑片由a滑向b的过程中，外电路总电阻先增大后减小，所以电路中的总电流先减小后增大，内电压先减小后增大，即电源的路端电压先增大后减小，所以两金属板间电压先增大后减小，由E可知两极板间电场强度先增大后减小，但方向没变，液滴的加速度方向一直向上，其值先增大后减小，即液滴一直向上做加速运动，B错、C对；将极板A向下移动少许，两极板间电压不变，由E知两极板间电场强度将增大，液滴将向上做变速直线运动，D错两种特殊电路的比较(1)如图甲所示结构中，当滑片由上向下滑动时，该结构的阻值先增加后减小，上下支路电阻相等时，电阻值最大(2)如图乙所示结构
8、中，当滑片由左向右滑动时，该结构的阻值越来越大闭合电路的功率、效率问题1电源的功率和效率电源总功率任意电路：P总EIU外IU内IP出P内纯电阻电路：P总EII2(Rr)电源内部消耗的功率P内I2rU内IP总P出电源的输出功率任意电路：P出UIEII2rP总P内纯电阻电路：P出UII2R电源的效率任意电路：100%100%纯电阻电路：100%100%100%2.纯电阻电路中，P出与外电阻R的关系P出I2R.输出功率随R的变化关系：当Rr时，电源的输出功率最大，为Pm；当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小；当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大；当P出Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1
9、和R2，且R1R2r2；P出与R的关系如图827所示图827多维探究考向1与图象结合考查电源的功率、效率1如图828所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线由该图可知下列说法中错误的是()图828A电源输出功率最大值为8 WB电源的电动势为4 VC电源的内电阻为1 D电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16 WA当内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，最大值为4 W，选项A错误；根据PUI可得，当I2 A时，外电压为2 V，内电压也为2 V，电源的电动势为4 V，选项B正确；电源的内电阻为r1 ，选项C正确；电源被短路时，电源消耗的最大功率可达P16
10、 W，选项D正确2.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图829所示，由此可知() 【导学号：92492316】图829A电源最大输出功率可能大于45 WB电源内阻一定等于5 C电源电动势为45 VD电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%B由题可知将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45 W，所以电源最大输出功率为45 W，选项A错误；由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5 ，选项
11、B正确；由电阻箱所消耗功率P最大值为45 W可知，此时电阻箱读数为R5 ，电流I3 A，电源电动势EI(Rr)30 V，选项C错误；电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为50%，选项D错误考向2求最大功率问题3如图8210所示，电源电动势E2 V，内阻r1 ，电阻R02 ，可变电阻的阻值范围为010 .求可变电阻为多大时，R上消耗的功率最大，最大值为多少？图8210【解析】方法一：PR根据闭合电路欧姆定律，路端电压UE所以PR，代入数据整理得PR当R 时，R上消耗的功率最大，PRmax W.方法二：采用等效电源法分析，把定值电阻等效到电源的内部，即把电源和定值电阻看作电动势为EE，内阻为r的电源
12、，当Rr时，电源对外电路R的输出功率最大PR把数值代入各式得：E等EE Vr等r 所以：PR W.【答案】R P W对闭合电路功率的两点认识1闭合电路是一个能量转化系统，电源将其他形式的能转化为电能内外电路将电能转化为其他形式的能，EIP内P外就是能量守恒定律在闭合电路中的体现2当R外r时，电源的输出功率最大，但此时的效率并不是最大，只有50%.两类UI图象的比较应用两种图线的比较电源UI图象电阻UI图象图形图象表述的物理量变化关系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图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流过坐标轴原点，表示没有电
13、压时电流为零图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、I比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小图线的斜率的大小内电阻r的大小(注意坐标数值是否从零开始)电阻的大小母题 (多选)如图8211所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是()图8211A电源1与电源2的内阻之比是117B电源1与电源2的电动势之比是11C在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12D在这两种连接状态下，小灯
14、泡的电阻之比是12ABC根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，由此可知电源1与电源2的内阻之比是117，选项A正确；图线纵轴的截距表示电源电动势，电源1与电源2的电动势之比是11，选项B正确；根据曲线交点表示工作点，交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率，在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12，选项C正确；根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻，在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1825，选项D错误母题迁移 (多选)如图8212所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线；直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图象如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有() 【导学号：92492317】图8212AR接到a电源上，电源的效率较高BR接到b电源上，电源的输出功率较大CR接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低DR接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高C由题图判断电源a的内阻大，在纯电阻电路中电源效率100%，内阻越大，效率越低；电源的输出功率PUI对应图线交点坐标的乘积，只有C正确
