電路的基本概念與規(guī)律

1、考點 1電路的基本概念與規(guī)律考點 1.1電流的概念及表達(dá)式1.形成電流的條件(1) 導(dǎo)體中有能夠自由移動的電荷.(2) 導(dǎo)體兩端存在電壓.2.電流(1) 定義式：qI t .其中q 是某段時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量.a.若是金屬導(dǎo)體導(dǎo)電，則q 為自由電子通過某截面的電荷量的總和.b.若是電解質(zhì)導(dǎo)電，則異種電荷反向通過某截面，q |q1| |q2|.(2) 帶電粒子的運動可形成等效電流，如電子繞原子核的運動、帶電粒子在磁場中的運動，此時I q ， q 為帶電粒子的電荷量，TT 為周期.(3) 方向：電流是標(biāo)量，為研究問題方便，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向.在外電路中電流由電源正極到負(fù)極

2、，在內(nèi)電路中電流由電源負(fù)極到正極.(4) 微觀表達(dá)式：假設(shè)導(dǎo)體單位體積內(nèi)有n 個可自由移動的電荷，電荷定向移動的速率為v，電荷量為q，導(dǎo)體橫截面積為S，則 I nqSv.3. 如圖所示， 一根截面積為S 的均勻長直橡膠棒上均勻帶有負(fù)電荷，每米電荷量為q，當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為v 的勻速直線運動時，由于棒運動而形成的等效電流大小為(A)A vqqB. vC qvSD qv/S6. (多選 )半徑為 R 的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流應(yīng)有(AB)A 若 不變而使電荷量 Q 變?yōu)樵瓉淼?2 倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼?

3、 倍B若電荷量不變而使 變?yōu)樵瓉淼?2 倍，則電流也將變?yōu)樵瓉淼? 倍C若使 、 Q 不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變大D若使 、 Q 不變，將橡膠環(huán)拉伸，使環(huán)半徑增大，電流將變小9. 一根長為 L，橫截面積為 S 的金屬棒，其材料的電阻率為，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為(C)mv2mv2SnevA. 2eLB.eC nevD. SL考點 1.2描述電源的物理量1. 電動勢(1) 電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置.在電源內(nèi)部，非靜電力做正

4、功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，在電源外部，靜電力做功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.(2) 電動勢：在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷從負(fù)極移送到正極所做的功W 與被移送電荷q的比值 .W定義式： E q .(3) 物理意義：反映電源非靜電力做功本領(lǐng)大小的物理量.2.內(nèi)阻：電源內(nèi)部導(dǎo)體的電阻3容量：電池放電時能輸出的總電荷量，其單位是：A·h 或 mA·h.1. 以下說法中正確的是 ( D )A 在外電路和電源內(nèi)部，正電荷都受靜電力作用，所以能不斷地定向移動形成電流B靜電力與非靜電力都可以使電荷移動，所以本質(zhì)上都是使電荷的電勢能減少C在電源內(nèi)部，正電荷能從負(fù)極到達(dá)正極是因為電源內(nèi)部只存在

5、非靜電力而不存在靜電力D靜電力移動電荷做功，電勢能減小；非靜電力移動電荷做功，電勢能增考點 1.3電路的串聯(lián)與并聯(lián)考點串并聯(lián)電路的特點一、串聯(lián)電路1電路中各處電流相等即I I 1 I 2 I 3 I n.2電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，即U U1 U 2U 3U n.3總電阻等于各個導(dǎo)體電阻之和，即R R1 R2 R3Rn.4電壓分配：各個電阻兩端電壓和它的電阻成正比，即5功率分配：各個電阻消耗的電功率和它的電阻成正比，即二、并聯(lián)電路UU1U2U 3U nR R1 R2 R3 Rn I .P P1 P2 P3 Pn I2.RRRR3R12n1電路中各支路兩端電壓相等，即UU U

6、U.1232電路中的總電流等于各支路電流之和，即II I I I.123n111113總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和，即R R1 R2 R3 Rn.4電流分配：流過各支路的電流跟支路電阻值成反比，即I 1R1 I2R2 I3R3 I nRnU .具體運算中，若 R1、R2 并聯(lián)，則流經(jīng)R1 上的電流 I1IR2為干路中的電流12，其中 IR R5功率分配：各個支路消耗的功率跟支路電阻成反比，即P1R1 P2R2P3R3 P1R1U2.三、幾個重要推論r1 n 個相同電阻r 并聯(lián)總電阻R ；2兩個電阻并聯(lián)時，R R1R2 ，注意三個電阻的并聯(lián)求解；R1 R23并聯(lián)電路的總電阻小于任一支路的電

7、阻，有助于理解滑動變阻器的分壓式接法，電壓的分配；2. 如圖所示，有三個電阻，已知 R1 R2 R3 13 6，則電路工作時， 電壓 U1 U2 為(D)A.1 6 B.1 9C.1 3 D.1 24. (多選 )一個 T 型電路如圖所示，電路中的電阻R 10，R 120， R 40 另.有一測123試電源，電動勢為100 V ，內(nèi)阻忽略不計則 (AC )A 當(dāng)cd 端短路時，ab 之間的等效電阻是40 B當(dāng)ab 端短路時，cd 之間的等效電阻是40 C當(dāng) ab 兩端接通測試電源時，cd 兩端的電壓為80 VD當(dāng) cd 兩端接通測試電源時，ab 兩端的電壓為80 V5. (多選 )有三個電阻的

8、阻值及額定電流分別為R1 10 ， I1 1 A ， R2 20 ， I22 A ，R3 5 ，I 3 2 A 它們組成的電路如圖 2 43 中甲、乙、丙所示，下列關(guān)于各圖的說法中正確的是 ( BC )A 圖甲中電路兩端允許加的最大電壓為60 VB圖乙中電路允許通過的最大電流為3.5 AC圖丙中電路兩端允許加的最大電壓為17.5 VD圖丙中電路允許通過的最大電流為2 A如圖所示的電路中， R1 10 ， R24，R3 6， R4 3，U 2.4 V 若在 a、 b 間接一只理想電壓表，它的讀數(shù)是多少？【答案】 1.8 V考點電表的改裝電表的改裝問題，實際上是串、并聯(lián)電路中電流、電壓的計算問題，

9、具體分析見表：兩表改裝小量程的表頭 G(I g， Rg)改裝成小量程的表頭G(Ig，Rg )改裝成電流比較項目電壓表表 ?內(nèi)部電路擴(kuò)大后量程UIR 的作用分壓分流R 的數(shù)值UI RR Rg 或Rg g或I gI IgIR (n1)RRgRg(n)Un1(nIg)Ug電表的VgVUARRg或 RAIg Rg總內(nèi)阻RR R或 RIRgIgR R10. 有兩個相同的靈敏電流計，允許通過的最大電流(滿偏電流)為 I g 1 mA ，表頭電阻Rg20，若改裝成一個量程為3 V的電壓表和一個量程為0.6 A的電流表應(yīng)分別(A)A 串聯(lián)一個 2980的電阻和并聯(lián)一個0.033的電阻B并聯(lián)一個2990的電阻和

10、串聯(lián)一個0.033的電阻C串聯(lián)一個2970的電阻和并聯(lián)一個0.05的電阻D并聯(lián)一個 2970的電阻和串聯(lián)一個0.05 的電阻11. 磁電式電流表 (表頭 )最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，由于線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱，所以在使用時還要擴(kuò)大量程已知某一表頭G，內(nèi)阻 Rg30，滿偏電流Ig 5mA ，要將它改裝為量程0 3A 的電流表，所做的操作是(D)A 串聯(lián)一個570 的電阻B 并聯(lián)一個570 的電阻C串聯(lián)一個0.05 的電阻D 并聯(lián)一個0.05 的電阻14. 一個電流表，刻度盤的每 1 小格代表 1 A ，內(nèi)阻為 Rg，如果把它改裝成量程較大的電流表，刻度盤的每一小

11、格代表nA ，則 ( D )A 給它串聯(lián)一個電阻，阻值為nRgB給它串聯(lián)一個電阻，阻值為(n 1)RgC給它并聯(lián)一個電阻，阻值為RgnRD給它并聯(lián)一個電阻，阻值為gn 117. (多選 )兩個電壓表 V 1 和 V 2是由完全相同的電流表改裝成的，V 1 的量程是5V ，V 2 的量程是 15V. 為了測量 15V 20V 的電壓，擬將兩電壓表串聯(lián)使用，這種情況下(BC )A 兩個電壓表的讀數(shù)相等B兩個電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度相等C兩個電壓表的讀數(shù)等于兩電壓表的內(nèi)阻之比D兩個電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度之比等于兩電壓表內(nèi)阻之比19. 如圖所示的電路中，小量程電流表的內(nèi)阻Rg100 ，滿偏電流 I g 1mA

12、 ， R1 900 ，100R2 999.(1) 當(dāng) S1 和 S2 均斷開時，改裝所成的表是什么表？量程多大？(2) 當(dāng) S1 和 S2 均閉合時，改裝所成的表是什么表？量程多大？【答案】 (1)電壓表 1V (2) 電流表 1A考點 1.4部分電路歐姆定律1.電阻U(1) 定義式： R I .(2) 物理意義：反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用 . 2.部分電路歐姆定律(1) 內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比.U(2)表達(dá)式： I R.(3) 適用范圍金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電(對氣體導(dǎo)電不適用).純電阻電路 (不含電動機、電解槽等的電路).3.導(dǎo)體的伏安特性曲線(1) I

13、U 圖線：以電流為縱軸、電壓為橫軸所畫出的導(dǎo)體上的電流隨電壓的變化曲線稱為 I U 圖線，如圖所示 .I 1(2) 比較電阻的大小：圖線的斜率kU R，圖中 R1>R2.(3) 線性元件：伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件，適用歐姆定律.(4) 非線性元件：伏安特性曲線為曲線的電學(xué)元件，不適用歐姆定律.7. (多選 )小燈泡通電后其電流I 隨所加電壓U 變化的圖線如圖所示，P 為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ 為 U 軸的垂線， PM 為 I 軸的垂線，則下列說法中正確的是(ABD)A. 隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大U1B.對應(yīng) P 點，小燈泡的電阻為R I2U 1C.對應(yīng) P 點

14、，小燈泡的電阻為RI2I 1D.對應(yīng) P 點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM 所圍的面積8. 某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB 段 (曲線 )所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是(B)A. B 點的電阻為12 B.B 點的電阻為 40 C.工作狀態(tài)從A 變化到 B 時，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1D.工作狀態(tài)從A 變化到 B 時，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9考點 1.5電阻定律1.電阻定律(1) 內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻與它的長度成正比，與它的橫截面積成反比，導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān).l(2) 表達(dá)式： R .S2.電阻率S(1) 計算式： R l .(2) 物理意義：反映導(dǎo)體

15、的導(dǎo)電性能，是表征材料性質(zhì)的物理量.(3) 電阻率與溫度的關(guān)系：金屬：電阻率隨溫度升高而增大.半導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而減小.一些合金：幾乎不受溫度的影響.3. 如圖所示， 均勻的長方形薄片合金電阻板 abcd，ab 邊長為 L1，ad 邊長為 L 2，當(dāng)端點、和、分別接入電路時， R R 是 ( D )122 L112222212A.L LB. LC.L LD.L L考點 1.6焦耳定律1.電功(1) 定義：導(dǎo)體中的恒定電場對自由電荷的電場力做的功.(2) 公式： W qU IUt (適用于任何電路).(3) 電流做功的實質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程.2.電功率(1) 定義：單位時間內(nèi)電流

16、所做的功，表示電流做功的快慢.W(2) 公式： P t IU (適用于任何電路).3.焦耳定律(1) 電熱：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比.(2) 公式： QI 2Rt.4.電功率 P IU 和熱功率 P I2R 的應(yīng)用(1) 不論是純電阻電路還是非純電阻電路，電流的電功率均為P 電 UI ，熱功率均為P 熱 I2R.U2(2) 對于純電阻電路而言： P 電 P 熱 IU I2 R R .(3) 對于非純電阻電路而言：P 電IUP 熱P 其他IU22RP 其他 P 其他.R9. 額定電壓都是110 V ，額定功率 P100 W，P 40 W 的電燈兩盞

17、，若接在電壓是 220L 1L 2V 的電路上，使兩盞電燈均能正常發(fā)光，且電路中消耗功率最小的電路是( C )10. 電阻 R 和電動機 M 串聯(lián)接到電路中，如圖1 所示，已知電阻 R 跟電動機線圈的電阻值相等，開關(guān)接通后，電動機正常工作設(shè)電阻R 和電動機 M 兩端的電壓分別為U1 和 U2，經(jīng)過時間 t，電流通過 R 做功為 W1，產(chǎn)生的熱量為 Q1，電流通過電動機做功為W2，產(chǎn)生的熱量為 Q2，則有 ( A )A U1 U2， Q1 Q2C W1 W2， Q1 Q2B U 1 U2， Q1 Q2D W1 W2， Q1 Q2考點 2閉合電路歐姆定律考點 2.1閉合電路歐姆定律1.閉合電路電源

18、內(nèi)部是內(nèi)電路；(1) 組成用電器、導(dǎo)線組成外電路.(2) 內(nèi)、外電壓的關(guān)系： E U 內(nèi) U 外. 2.閉合電路歐姆定律(1) 內(nèi)容：在外電路為純電阻的閉合電路中，電流的大小跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比 .(2) 公式：EI R r(只適用于純電阻電路).E U 外 Ir (適用于所有電路).3.路端電壓U 與電流 I 的關(guān)系(1) 關(guān)系式： U E Ir .(2) UI 圖象如圖 1 所示.當(dāng)電路斷路即I 0 時，縱坐標(biāo)的截距為電源電動勢.當(dāng)外電路短路即U 0 時，橫坐標(biāo)的截距為短路電流.圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)阻.5. (多選 )如圖所示電路中，電源電動勢 E9

19、V 、內(nèi)阻 r 3 ， R15 ，下列說法中正確的是( AC )A當(dāng) S 斷開時， UAC9 VB當(dāng) S 閉合時， U AC 9 VC當(dāng) S 閉合時， U AB 7.5 V ， UBC 0D當(dāng) S 斷開時， U AB 0， UBC08. 圖為測量某電源電動勢和內(nèi)阻時得到的U I 圖線用此電源與三個阻值均為3 的電阻連接成電路，測得路端電壓為4.8 V則該電路可能為(B)考點 2.2電路的動態(tài)與故障分析考點電路的動態(tài)分析1. 閉合電路動態(tài)分析的常用兩種方法(1) 程序法：基本思路是“部分整體部分”，即：(2) 結(jié)論法 “串反并同”“串反”是指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端

20、電壓、 電功率都將減??；某一電阻減小時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大“并同”是指某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、 電功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小2. 兩種歐姆定律中電壓變化的研究(1) 對線性電阻來說，由部分電路歐姆定律可知，RUI ，理論上來說，利用伏安法測量，可由兩組測量數(shù)據(jù) (I1 ，U1) ，(I2 ，U2)求得U 1 I1R，U2I2R，則 U U 2 U1I 2R I1 R IR ，即 R U，以上證明已表明是對線性電阻，對變化的電阻可以用狀態(tài)參量R U表述，但 U

21、III不能表示變化的電阻| U |(2) 由閉合電路歐姆定律可得UE Ir ，其中斜率為 r | I| ，如圖隨著外電阻 R 的變化， 電流 I 也隨著改變， U 為路端電壓的變化也是外電阻R 兩端電壓的變化、I 為干路電流的變化也是通過外電阻R 的電流的變化，看似外電阻R 變化無法確定U如何變化，但卻根據(jù)閉I合電路歐姆定律判斷r | UI|是不變的1.如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為 r，如果將滑動變阻器的滑片向則燈泡 L 、電表 A(均未超過限度 )會發(fā)生何種變化(D)b 端滑動，A 燈泡 L 變亮，電流表A 示數(shù)變小B燈泡 L 變亮，電流表A 示數(shù)變大C燈泡 L 變暗，電流表A

22、示數(shù)變小D燈泡 L 變暗，電流表A 示數(shù)變大2. 如圖所示的電路，閉合開關(guān)S 后， a、 b、c 三盞燈均能發(fā)光，電源電動勢E 恒定且內(nèi)阻 r不可忽略 . 現(xiàn)將變阻器 R 的滑片稍向上滑動一些，三盞燈亮度變化的情況是（B ）acE， rbRSA . a 燈變亮， b 燈和 c 燈變暗B. a 燈和 c 燈變亮， b 燈變暗C. a 燈和 c 燈變暗， b 燈變亮D. a 燈和 b 燈變暗， c 燈變亮考點閉合電路故障分析電路故障一般都含有兩方面內(nèi)容：一是故障的性質(zhì)，即短路還是斷路；二是故障的位置，即故障發(fā)生在哪個元件上所以一個電路中的故障，要從這兩個方面分析只有確定了電路故障的性質(zhì)和故障發(fā)生的

23、位置，才能完整地確定出電路的故障1根據(jù)串、 并聯(lián)電路的特點判斷：電路故障的判斷問題可以考查學(xué)生對電路的組成(結(jié)構(gòu) )、特點等知識的理解程度因此，把握電路的結(jié)構(gòu)、特點是解決這類問題的前提2用電壓表判斷電路故障的方法(1) 電壓表有示數(shù)的原因：電壓表兩接線柱間含電源部分的電路為通路，同時與電壓表并聯(lián)的部分電路沒有短路現(xiàn)象發(fā)生時，電壓表有示數(shù)(2) 電壓表無示數(shù)的原因：電壓表兩接線柱間含電源部分的電路為斷 (開 )路電壓表兩接線柱間含電源部分雖然為通路，但與電壓表并聯(lián)的部分電路出現(xiàn)了短路現(xiàn)象1. 如圖所示的電路，燈泡L 1 與 L 2 完全相同，開關(guān)S 閉合后，電壓表電源電壓，兩個燈泡都不發(fā)光.如果

24、故障只有一個，則可能是(D)、的示數(shù)都等于A.L 1 短路B.L 1 斷路C.L 2 短路D.L 2 斷路6. 如圖所示的電路中， 1、 2、 3、 4、 5、6 為連接處的接點在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關(guān)、小燈泡、中的各連接點3 根導(dǎo)線以及電路(1) 為了檢測小燈泡以及 3 根導(dǎo)線，在連接點 1、 2 已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的_檔在連接點1、2 同時斷開的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的_檔(2) 在開關(guān)閉合情況下，若測得5、6 兩點間的電壓接近電源的電動勢，則表明_可能有故障(3) 將小燈泡拆離電路，寫出用多用表檢測該小燈泡是否有故障的

25、具體步驟【答案】 (1)電壓 歐姆(2) 開關(guān)或連接點 5、 6(3) 調(diào)到歐姆檔將紅、黑表筆相接，檢查歐姆檔能否正常工作測量小燈泡的電阻，如電阻無窮大，表明小燈泡有故障考點 2.3含電容器電路問題含容的穩(wěn)態(tài)電路分析在分析含容穩(wěn)態(tài)電路時要注意以下六點內(nèi)容(1) 在給電容器充、放電時，電路中有充電、放電電流，一旦電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器就相當(dāng)于一個阻值無限大的電阻，此時電容所在位置可看作是斷路，由此簡化電路(2) 確定電容與誰并聯(lián)，從而確定電容兩端電壓(3) 如果電容與某一電阻串聯(lián)，再與另一個電阻并聯(lián)則某電阻相當(dāng)于導(dǎo)線(4) 如無法判斷電容與誰并聯(lián)，可設(shè)電源負(fù)極處電勢為零，進(jìn)而計算出電容兩極板的電勢分別是多少，而后利用UAB A B 求出電容兩端電壓(5) 分清充電回路與放電回路，充電回路，從電源的正極出發(fā)經(jīng)過該電容最終回到負(fù)極；放電回路，要從電容的正極到該電容的負(fù)極形成回路(6) 求電量的變化可以直接利用方程Q UC ，由于電容 C 的數(shù)值是不變的 (其中要留意電容先放電而后又反向充電的情況，電量的變化為初末態(tài)電量之和1. 如圖所示，電源電動勢E 12 V ，內(nèi)阻 r 1 ，電阻 R1 5)， R2 50，則 (B