1、考点一考点二考点三第2讲 电路 闭合电路的欧姆定律考点一考点二考点三考纲解读(1)知道串联电路和并联电路中电流、电压的关系。(2)会推导串联电路和并联电路的总电阻公式，并会用来进行有关计算。(3)知道表头在电路中相当于一个电阻，知道满偏电流、满偏电压及其关系。(4)理解路端电压与电流的关系，知道断路时的路端电压值等于电动势。(5)能结合其他电学知识解决简单的综合性问题。(6)能分析外电路为简单的串、并联电路的动态电路问题。考点一考点二考点三考点一 串联电路和并联电路知 识 梳 理1电路的串、并联串联电路并联电路电路电流II1I2InI电压UU1U2UnUI1I2InU1U2Un考点一考点二考点
2、三总电阻R 总R1R2Rn1R总 1R1 1R2 1Rn功率分配P1P2R1R2 P 总P1P2PnP1P2R2R1P 总P1P2Pn考点一考点二考点三2.电表的改装改装成电压表改装成电流表内部电路改装原理串联分压并联分流考点一考点二考点三改装后的量程UIg(RRg)IRRgRIg量程扩大的倍数n UUgn IIg接入电阻的阻值RUIgRg(n1)RgR IgRgIIg Rgn1改装后的总内阻RVRgRnRgRA RRgRRgRgn考点一考点二考点三规 律 方 法1“三个”常用的电阻结论(1)并联电路的总电阻小于其中最小的电阻。(2)n 个相同的电阻 R 并联，总电阻 R 总1nR。(3)在电
3、路中，某个电阻增大(或减小)，则总电阻增大(或减小)。考点一考点二考点三2电表改装后的特点改装后的电压表改装后的电流表(1)改装后示数等于表头与分压电阻两端电压之和(1)改装后示数等于通过表头与分流电阻的电流之和(2)改装后量程等于满偏时表头与分压电阻两端电压之和(2)改装后量程等于满偏时通过表头与分流电阻的电流之和(3)改装后表头满偏电压不变(3)改装后表头满偏电流不变考点一考点二考点三题 组 训 练1(基础考点串、并联电阻的计算方法)(多选)有两个电阻R12，R23，则有()AR1、R2串联总电阻为5 BR1、R2并联总电阻为1 CR1、R2串联总电阻为2.5 DR1、R2并联总电阻为1.
4、2 考点一考点二考点三解析 由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和，即 R串R1R25；两个电阻并联，其总电阻 R 并 R1R2R1R21.2，选项 A、D 正确。答案 AD考点一考点二考点三2(高考必考点电路的分析与计算)如图所示电路，开关S断开和闭合时电流表示数之比是13，则可知电阻R1和R2之比为()A13B12C21D31考点一考点二考点三解析 开关闭合时电路中只有电阻 R2，根据欧姆定律可得：IUR2，开关断开时电路中两电阻串联，根据欧姆定律可得，IUR1R2，则R1R2R231，解得：R1R221。选项 C 正确。答案 C考点一考点二考点三3(高考热点电表的改装)(2016金华十校调
5、研)有两个相同的电流表，允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig1 mA，表头电阻Rg30，若改装成一个量程为3 V的电压表和一个量程为0.6 A的电流表应分别()A串联一个2 990 的电阻和并联一个0.15 的电阻B并联一个2 990 的电阻和串联一个0.15 的电阻C串联一个2 970 的电阻和并联一个0.05 的电阻D并联一个2 970 的电阻和串联一个0.05 的电阻考点一考点二考点三解析 若改装成一个量程为 3 V 的电压表需串联一个分压电阻，由 UIg(RRg)得，所串联分压电阻阻值 RUIgRg31103 30 2 970；若改装成一个量程为 0.6 A 的电流表需并联一个分流电阻
6、，由 IgRg(IIg)R 得，所并联的分流电阻 R IgRgIIg1.0103300.60.001 0.05，故选项 C 正确。答案 C考点一考点二考点三4(高考预测电路故障分析)如图所示，灯泡A、B不亮，但电路中只有一处断开，今用电压表测得：Uab0，Uac6 V，Ubd6 V，Ucd0，则可知()AB灯断 BA灯断CR断 D电源断考点一考点二考点三解析 若电路有断开之处，导体中的正常部分因为电流为零，所以电压为零，即电压表读数为零，若电压表有读数，说明该部分出现断路，其余部分完好，Uab0，说明A灯完好，Uac6V，说明a、b、c间存在断路，B灯完好，Ubd6 V说明b、c、d间存在断路
7、。由此可知选项C正确。答案 C考点一考点二考点三考点二 闭合电路的欧姆定律知 识 梳 理1闭合电路(如下图)考点一考点二考点三(1)组成内电路：的电路。内电阻所降落的电压 称为。外电路：的电路。其两端电压称为外电 压或。(2)内、外电压的关系：E。电源内部内电压电源外部路端电压U外U内考点一考点二考点三2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，跟内、外电阻之和成。(2)公式IERr(只适用于纯电阻电路)；E(适用于所有电路)。正比反比U外Ir考点一考点二考点三3路端电压与外电阻的关系一般情况UIR ERrR E1rR，当 R 增大时，U特殊情况(1)当外电路断路时，I0，UE
8、(2)当外电路短路时，I 短Er，U0增大考点一考点二考点三规 律 方 法1判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。(3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。考点一考点二考点三2电路动态分析的方法(1)程序法：电路结构的变化R 的变化R 总的变化I 总的变化U 外的变化固定支路并联分流I串联分压U 支路的变化。(2
9、)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。考点一考点二考点三题 组 训 练1(基础考点对电动势概念的理解)(多选)关于电源的电动势，下面叙述正确的是()A同一电源接入不同电路，电动势不会发生变化B电动势等于闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压C电源的电动势反映电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小D在外电路接通时，电源的电动势等于内外电路上的电压之和考点一考点二考点三解析 电源的电动势等于内外电路上的电压之和，所以闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压，即外电路上的电压要小于电源的电动势，选项A、C、D均正确。答案 ACD考点
10、一考点二考点三2(高考必考点闭合电路欧姆定律的应用)某电路如图所示，已知电池组的总内阻r1，外电路电阻R5，理想电压表的示数U3.0 V，则电池组的电动势E等于()A3.0 VB3.6 VC4.0 VD4.2 V考点一考点二考点三解析 由于电压表的示数为路端电压，而 UIR，则 IUR0.6 A，由闭合电路欧姆定律可得 EI(Rr)0.6(51)V3.6 V，故选项 B 正确。答案 B考点一考点二考点三3(高考热点电路的动态分析)(2016余姚市调研)电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1，R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是()A电压
11、表和电流表读数都增大B电压表和电流表读数都减小C电压表读数增大，电流表读数减小D电压表读数减小，电流表读数增大考点一考点二考点三解析 由图可知滑动变阻器的触头由中点滑向 b 端时，滑动变阻器连入电路中的阻值 R 增大，则外电路的总阻值 R 总增大，干路电流 IER总r，因 R 总增大，所以 I 减小；路端电压 UEIr，因 I 减小，所以 U 增大，即电压表的读数增大；R2 两端电压U2EI(R1r)，因 I 减小，所以 U2 增大，由 I2U2R2知，I2 增大，即电流表的读数增大。故正确答案为 A。答案 A考点一考点二考点三4(高考热点应用闭合电路欧姆定律解决实际问题)如图所示，电源E的电
12、动势为3.2 V，电阻R的阻值为30，小灯泡L的额定电压为3.0 V。额定功率为4.5 W，当开关S接位置1时，电压表的读数为3 V，那么当开关S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是()A很暗，甚至不亮B正常发光C比正常发光略亮D有可能被烧坏考点一考点二考点三解析 当开关 S 接位置 1 时，IUR 330 A0.1 A，由 EUIr得 rEUI3.230.1 2，当开关 S 接到位置 2 时，小灯泡 L的电阻 RLU2LPL 324.5 2。因 rRL，所以 ULE23.22 V1.6 V，即小灯泡很暗，甚至不亮，选项 A 正确。答案 A考点一考点二考点三5(高考热点欧姆定律、闭合电路欧姆定律
13、的综合应用)(2016诸暨市期末)如图1所示为小明爷爷家里的老式手电筒。小明按下开关，小灯光正常发光，然后他打开后盖，发现里面装有三节1.5 V的干电池，打开电筒前盖，观察到里面的小灯泡上标有“3.8 V,0.3 A”字样。其结构简图如图2所示，不计导线和接触电阻。(1)求小灯泡正常发光时的电阻；(2)求第一节干电池的内阻；(3)求小灯泡正常发光时整个电路每分钟消耗的电能。考点一考点二考点三解析(1)由小灯泡标有“3.8 V,0.3 A”字样。根据部分电路欧姆定律RUI代入数据可得：R3.8 V0.3 A12.7(2)电源电动势：E3E04.5 V闭合电路欧姆定律：EI(R3r)代入数据可得：
14、r0.77(3)电路每分钟消耗的电能：E 电EIt代入数据可得：E 电81 J答案(1)12.7 (2)0.77 (3)81 J考点一考点二考点三考点三 电源的功率及UI图象的应用知 识 梳 理1电源的功率和效率任意电路：P 总EIP 出P 内电源总功率纯电阻电路：P 总I2(Rr)E2Rr电源内部消耗的输出功率P 内I2rP 总P 出任意电路：P 出UIP 总P 内电源的输出功率纯电阻电路：P 出I2R E2RRr2考点一考点二考点三P 出与外电阻R 的关系任意电路：P出P总100%UE100%电源的效率纯电阻电路：RRr100%考点一考点二考点三2.对电源UI图线的理解及应用图象上的特征电
15、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考点一考点二考点三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Er过坐标轴原点，表示没有电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考点一考点二考点三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此值均等大，表示此电阻的大小图线的斜率的大小内电阻r电阻大小考点一考点二考点三规 律 方 法1用电器获得最大功率问题的分析方法(1)定值电阻根据 PI2R 或 PU2R 讨论，要功率
16、P 最大，需通过该电阻的电流或电阻两端的电压最大。(2)可变电阻通常采用等效电源法，解题时根据需要选用不同的等效方式，将用电器获得最大功率问题转化为电源最大输出功率问题。考点一考点二考点三2UI图象的一般分析思路(1)明确纵、横坐标的物理意义。(2)明确图象的截距、斜率及交点的意义。(3)找出图线上对应状态的参量或关系式。(4)结合相关概念或规律进行分析、计算。考点一考点二考点三题 组 训 练1(高考热点闭合电路中的功率与负载的关系)(多选)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是()A总功率一定减小B滑动变阻器的功率一定增大C内部消耗功率一定减小D输出功率一定先增大
17、后减小考点一考点二考点三解析 当 P 向右移动时，接入电路中的电阻变大，根据闭合电路欧姆定律 I ERr，总电流减小。所以总功率 IE 变小，选项 A 对；内部消耗功率 I2r 变小，选项 C 对；输出功率即滑动变阻器的消耗功率，由于电源内阻与滑动变阻器接入电路中的电阻大小关系未知，输出功率的变化情况无法确定。所以选项 B、D 均错。答案 AC考点一考点二考点三2(高考必考点电源UI图象的应用)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是()A电源的电动势为5.0 VB电源的内阻为12 C电源的短路电流为0.5 AD电流为0.3 A时的外电阻是18 考点一考点二考点三解析 当电
18、流为零时，路端电压等于电源电动势，由此可知电源的电动势为 6.0 V，选项 A 错误；图线的斜率表示电源内阻 r650.52，选项 B 错误；只有当路端电压为零时的电流才是短路电流，由于图线没有从原点开始，因此图线与横轴交点不是短路电流，选项 C 错误；当电流为 0.3 A 时，由闭合电路欧姆定律 I ERr知 REIr 60.3 218，选项 D 正确。答案 D考点一考点二考点三3(高考热点闭合电路中的功率图象问题)(2016温岭市联考)如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率P内随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标为2 A，
19、那么线段AB表示的功率及此时对应的外电阻是()A2 W,0.5 B4 W,2 C2 W,1 D6 W,2 考点一考点二考点三解析 C点表示电源总功率，也等于电源内部的热功率，此时电路中只有内阻，由P总EI，可得E3 V，由P内I2r，可得r1，当电路电流等于2 A时，由EI(Rr)可得R0.5，P出I2R2 W，选项A正确。答案 A考点一考点二考点三4(高考热点根据闭合电路欧姆定律分析实际问题)电动势为E，内阻为r的电源，当它和一标有“6 V,3 W”的小就泡构成闭合回路时，小灯泡恰好正常发光。若该电源与一标有“6V,6 W”的小灯泡构成一闭合回路，该灯泡()A正常发光B比正常发光暗C比正常发
20、光亮D因不知电源内阻的大小，故无法确定考点一考点二考点三解析 灯泡是否正常发光或者变亮、亮暗，关键取决于实际功率。根据题意，当接“6 V,3 W”的灯泡时，灯正常发光，此时灯的电阻为12，两端电压为6 V；当接“6 V，6 W”灯时，灯的电阻为6，相比于“6 V,3 W”的灯而言，电阻变小，故电路中的电流变大，内电压变大，外电压变小，此时，灯两端的电压小于6 V，故灯变暗。答案 B考点一考点二考点三5(高考预测非纯电阻电路中的功率计算)(多选)如图所示，一直流电动机与阻值R9 的电阻串联，电源电动势E30 V，内阻r1，用理想电压表测出电动机两端电压U10 V，已知电动机线圈电阻RM1，则下列
21、说法中正确的是()A通过电动机的电流为10 AB通过电动机的电流小于10 AC电动机的输出功率大于16 WD电动机的输出功率为16 W考点一考点二考点三解析 根据闭合电路欧姆定律有：EUI(rR)，解得I2A，A错误，B正确；电动机的输出功率P出PP热UII2RM16 W，故C错误，D正确。答案 BD考点一考点二考点三6(高考预测含电容器电路的分析)(多选)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则()A液滴向下运动B液滴向上运动C电容器所带电荷量减少D电容器两极板间电压变大考点一考点二考点三解析 电路稳定时电容器两端电压等于电阻R1两端电压，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，电阻R1两端电压变大，电容器继续充电，电荷量增加，并且带电液滴所受电场力增大，液滴向上运动。答案 BD