高二物理選修直流電路

高二物理選修直流電路2023/5/91第1頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四總體歸納：七、四、四、二、五

七個基本概念四個基本規(guī)律四種常見電路兩個伏安曲線五個電學實驗2023/5/92第2頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四1電流，歐姆定律，電阻和電阻定律Ⅱ

2電阻率與溫度的關系Ⅰ

3半導體及其應用，超導及其應用Ⅰ

4電阻的串，并聯(lián)，串聯(lián)電路的分壓作用，并聯(lián)電路的分流作用Ⅱ

5電功和電功率，串聯(lián)，并聯(lián)電路的功率分配Ⅱ

6電源的電動勢和內(nèi)電阻，閉合電路的歐姆定律，路端電壓Ⅱ

7電流、電壓和電阻的測量；電流表、電壓表和多用電表的使用、伏安法測電阻Ⅱ

考綱要求2023/5/93第3頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四知識網(wǎng)絡恒定電流基本概念電流定義、條件、方向電流強度電壓定義式UAB=WAB/q=φA－φB定義式I=q/t微觀表示I=nqsv決定式I=U/R=E/(R+r)決定式U=IR，U外=E－Ir，U內(nèi)=Ir電阻定義式R=U/I決定式R=ρL/S電動勢定義式E=W非靜電力/q量度式E=U外+U內(nèi)=IR+Ir電功定義式W=qU=IUt(純電阻、非純電阻電路)計算式W=I2Rt=U2t/R(純電阻電路)電功率用電器定義式P=W/t計算式P=IU=I2R=U2/R純電阻電源總功率：P總=IE、輸出功率：P出=IU端損失功率P損=I2r、效率：η=P出/P總2023/5/94第4頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四基本規(guī)律電阻定律內(nèi)容公式：R=ρL/S電阻率、超導、半導體歐姆定律部分電路歐姆定律I=U/R閉合電路歐姆定律I=E/（R+r)復習指南1、本章是高考的重點，主要考查歐姆定律、串并聯(lián)電路中電流電壓和功率的分配。2、本章可與機械能、電場、電磁感應、磁場、交變電流等知識綜合出題。3、實驗是本章的重中之重，是高考試卷中的?？?，我們將在以后作專題復習。2023/5/95第5頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四第一課時電流、電阻定律、歐姆定律一、電流1、電流的形成⑴電荷的定向移動形成電流電子正、負離子金屬導電電解液導電氣體導電電解液導電⑵電流形成的條件①存在自由電荷②導體兩端存在電勢差⑶電流的分類方向不變方向、大小都不變方向改變直流電恒定電流交變電流⑷電流的方向①規(guī)定：正電荷的定向移動方向為電流方向②電路中電源外部從正極到負極，電源內(nèi)部從負極到正極。2023/5/96第6頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四2、電流的大?、哦x：通過導體橫截面的電量q與通過這些電量所需時間t的比值叫電流。定義式：I=q/t單位：安培（A）是國際單位制中的基本單位⑵金屬導體中電流的微觀表達式導體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)：n自由電荷的帶電量：q導體的橫截面積：S自由電荷定向移動速率：vI=nqvS題型一對電流的理解※在電解槽中，1min內(nèi)通過橫截面的一價正離子和一價負離子的個數(shù)分別為1.125×1021和7.5×1020，則通過電解槽的電流為_______2023/5/97第7頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四

※

設氫原子中電子在半徑為r的軌道上做圓周運動，電子的電量為e，質(zhì)量為m，靜電力常量為k，試求等效電流的電流強度．

※某電解槽中,如果在1s內(nèi)共有5×1018個二價正離子和1×1019個一價負離子通過面積為0.1m2的某橫截面，則通過該橫截面的電流為多大？

※

有一橫截面為S的銅導線，流經(jīng)其中的電流為I．設每單位體積的導線有n個自由電子，電子電量為e，此時電子的定向移動速度為v．在Δt時間內(nèi)，通過導體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（）(A)nvSΔt(B)nvΔt(C)IΔt/e(D)IΔt/Se2023/5/98第8頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四解析

根據(jù)電流的定義式可知,在Δt內(nèi)通過導線橫截面的電荷量Q=Δt所以在這段時間內(nèi)通過的自由電子數(shù)為N=所以C項正確,D項錯.由于自由電子定向移動的速率是v,因此在時間Δt內(nèi),位于以橫截面S為底、長l=vΔt的這段導線內(nèi)的自由電子都能通過橫截面(如圖).這段導線的體積V=Sl=SvΔt.所以Δt內(nèi)通過橫截面S的自由電子數(shù)為N=nV=nSvΔt,選項A、2023/5/99第9頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※

來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強度為1mA的細柱形質(zhì)子流。已知質(zhì)子電荷e=1.60×10-19C。這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_________。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2，則n1∶n2=_______。L4L質(zhì)子源v1

v22023/5/910第10頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四二、電阻定律1、內(nèi)容：在溫度不變時，導體的電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比。表達式：R=ρL/S決定電阻的大小2、電阻率ρ⑴物理意義：反映材料的導電性能。由材料本身決定，與溫度有關⑵單位：Ω·m⑶電阻率隨溫度的變化金屬電阻率隨溫度升高而增大金屬溫度計（鉑）有些合金電阻率幾乎不受溫度變化的影響標準電阻溫度降低電阻率減小溫度降到某一值，電阻率突然為零超導轉變溫度2023/5/911第11頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四3、半導體⑴定義：電阻率介于導體與絕緣體之間，且隨溫度升高反而降低的材料。⑵半導體的特性①熱敏特性：溫度升高電阻率迅速減小熱敏電阻（溫控開關）②光敏特性：在光照下電阻率迅速減小光敏電阻（光控開關）③摻雜特性：摻入雜質(zhì)導電性能大大增強4、理解與鞏固※關于電阻率，下列說法中不正確的是

（

）A．電阻率是表征材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導電性能越好；B．各種材料的電阻率都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度升高而增大；C．所謂超導體，當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)榱?；D．某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常都用它們制作標準電阻

2023/5/912第12頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※如圖7所示,兩個截面不同,長度相等的均勻銅棒接在電路中,兩端電壓為U,則A.通過兩棒的電流不相等B.兩棒的自由電子定向移動的平均速率不同C.兩棒內(nèi)的電場強度不同,細棒內(nèi)場強E1大于粗棒內(nèi)場強E2D.細棒的電壓U1大于粗棒的電壓U2解析

兩銅棒串聯(lián),故電流相等,A錯;由I=neSv知I、n、e相同,S不同,v不同,B對;棒中電場E=U/L,而U=IR=，故S小的U大,即U1>U2,E1>E2,C、D對.答案

BCD2023/5/913第13頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四三、歐姆定律1、內(nèi)容：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比2、表達式：I=U/R3、適用范圍：適用于金屬和電解液導電，氣體導電不適用或適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路4、伏安特性曲線⑴U—I圖線、I—U圖線IOU

OIU

12

12R1<R2

R1>R2⑵當電阻率隨溫度變化時，電阻的伏安特性曲線不再是過原點的直線5、理解與鞏固※實驗室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用以下哪個圖象來表示：

2023/5/914第14頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※一根粗細均勻的導線，兩端加上電壓U時，通過導線中的電流強度為I，導線中自由電子定向移動的平均速度為v，若導線均勻拉長，使其半徑變?yōu)樵瓉淼?/2，再給它兩端加上電壓U，則 （）A．通過導線的電流為I/4 B．通過導線的電流為I/6C．自由電子定向移動的平均速率為v/4D．自由電子定向移動的平均速率為v/6

※甲、乙兩地相距6km，兩地間架設兩條電阻都是6Ω的導線.當兩條導線在甲、乙兩地間的某處發(fā)生短路時，接在甲地的電壓表，如圖所示，讀數(shù)為6V，電流表的讀數(shù)為1.2A，則發(fā)生短路處距甲地多遠？

2023/5/915第15頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四

※一個標有“220V60W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零逐漸增大到220V，在此過程中電壓U和電流I的的關系可用下圖所示．在給出的四個圖線中肯定不符合實際的是（1993年全國卷）（）題型二對伏安曲線的理解2023/5/916第16頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四.※如圖7－1－2甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其U

－I圖線如圖7－1－2乙所示，當U＝10V時，求電解液的電阻率ρ是多少？2023/5/917第17頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四解析：由題圖乙可求得電解液的電阻為：R

＝＝2000Ω由題圖甲可知電解液長為：l＝a＝1m截面積為：S＝bc＝0.02m2結合電阻定律：R＝，得ρ＝＝40Ω·m.答案：40Ω·m2023/5/918第18頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四.※兩電阻R1、R2的電流I隨電壓U變化的關系圖線如圖2所示,其中R1的圖線與縱軸的夾角和R2

的圖線與橫軸的夾角都是=30°.若將R1、R2串聯(lián)起來接入電路中,則通電后R1、R2消耗的電功率之比P1∶P2等于

()A.1∶3 B.3∶C.1∶3D.3∶1圖22023/5/919第19頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四第二課時電路的連結、電功、電功率一、串、并聯(lián)電路的特點串聯(lián)并聯(lián)電流電壓電阻電壓（電流）分配功率分配注：在串、并聯(lián)電路中，電路消耗的總功率等于各用電器消耗的功率之和！2023/5/920第20頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四二、電路的簡化1、特殊電路元件處理方法⑴理想電流表可看成短路，用導線代替；理想電壓表可看成電路斷開；非理想電表可看成能讀出電流、電壓的電阻⑵電容器穩(wěn)定時可看成電路斷開，兩極板間電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端電壓。⑶電路中無電流通過的電阻可用導線代替，同一導線上的節(jié)點可以合并。2、畫等效電路的方法如：如圖所示的電路中，三個電阻的阻值相等，電流表A1、A2和A3的內(nèi)電阻均可忽略，電流表的讀數(shù)分別為I1、I2和I3，則I1︰I2︰I3=_______︰_______︰_______。2023/5/921第21頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四精析：依題意可知三只電流表電阻均不計，可用導線取而代之，故得等效電路圖如圖所示

由并聯(lián)電路的分流關系可知，通過各電阻的電流相等，設為I。分析等效電路如圖丙可知：I1=3I，I2=2I，I3=2I。由此可得出I1、I2、I3的比例關系。答案：I1︰I2︰I3=3︰2︰2。2023/5/922第22頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四

※

一個T型電路如圖所示，電路中電阻,另有一測試電源，電動勢為100V，內(nèi)阻忽略不計。則A.

當cd端短路時，ab之間的等效電阻是40B.當ab端短路時，cd之間的等效電阻是40C.

當ab兩端接通測試電源時，

cd兩端的電壓為80VD.當cd兩端接通測試電源時，

ab兩端的電壓為80V2023/5/923第23頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四解析當cd端短路時,等效電阻R123=R1+=40Ω,所以A對.當ab端短路時,等效電阻R123==128Ω,所以B錯.

當ab兩端接通測試電源時,根據(jù)歐姆定律得:A=2A,所以Ucd=IR3=80V,所以C對.當cd兩端接通測試電源時,根據(jù)歐姆定律得:,所以Uab=IR3=25V,所以D錯.答案

AC2023/5/924第24頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四三、電功、電功率1、電功⑴實質(zhì)：電場力對電荷做功，電荷具有的電勢能轉化為其它形式的能，即電能轉化為其它形式的能的過程。⑵計算公式W=qU=IUt（適用于任何電路）W=I2Rt=U2t/R（適用于純電阻電路）2、電功率電流所做的功與完成這些功所需時間的比值P=W/t=IU（適用于任何電路）P=I2R=U2/R（適用于純電阻電路）2023/5/925第25頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四3、焦耳定律⑴電熱：Q=I2Rt⑵發(fā)熱功率：P熱=I2R4、純電阻、非純電阻電路⑴純電阻電路：電能全部轉化為內(nèi)能P熱=UI=I2R=U2/R⑵非純電阻電路：電能轉化為內(nèi)能和其它形式的能P=UI＞P熱=I2RP其它=UI－P熱四、理解與鞏固1、串、并聯(lián)電路的特點※如圖所示電路中，各電阻阻值已標出，當輸入電壓UAB=110V時，輸出電壓UCD=

V2023/5/926第26頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※某實驗小組用三只相同的小燈泡，聯(lián)成如圖所示的電路，研究串并聯(lián)電路特點。實驗中觀察到的現(xiàn)象是

A、k2斷開，k1與a連接，三只燈泡都熄滅B、k2斷開，k1與b連接，三只燈泡亮度相同C、k2閉合，k1與a連接，三只燈泡都發(fā)光，L1、L2亮度相同D、k2閉合，k1與b連接，三只燈泡都發(fā)光，L3亮度小于L2的亮度

S未接通題型三：對電路認識與電路的簡化

2023/5/927第27頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四3、電功、電功率※有四盞燈，接入如圖11中，L1和L2都標有“220V、100W”字樣，L3和L4都標有“220V、40W”字樣，把電路接通后，最暗的燈將是：A．L1；

B．L2；C．L3；D．L4

題型四：.純電阻電路規(guī)律的綜合考查

※如圖10所示，電路中電池的電動勢E=5V，內(nèi)電阻r=10Ω，固定電阻R=90Ω，R0是可變電阻，在R0從零增加到400Ω的過程中，求：（1）可變電阻R0上消耗功率最大的條件和最大熱功率（2）電池的電阻r和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和2023/5/928第28頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四分析與解：（1）可變電阻R0上消耗的熱功率：∴時，P0最大，其最大值：（2）當電流最小時，電阻r和R消耗的熱功率最小，此時R0應調(diào)到最大400Ω，內(nèi)阻r和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和為本題關鍵：寫出P0、P小表達式，進行數(shù)學變換。一定要養(yǎng)成先寫表達式，再求極值的良好解題習慣，否則就容易出錯2023/5/929第29頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※如圖所示，電阻R1=20Ω，電動機繞線電阻R2=10Ω，當電鍵S斷開時，電流表的示數(shù)是I1=0.5A,當電鍵合上后，電動機轉動起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應是:A．I=1.5AB.I<1.5AC.P=15WD.P<15W

分析與解：當電鍵S斷開時，電動機沒有通電，歐姆定律成立，所以電路兩端的電壓U=I1R1=10V；當電鍵合上后，電動機轉動起來，電路兩端的電壓U=10V，通過電動機的電流應滿足UI2>I22R2，所以I2<1A。所以電流表的示I<1.5A，電路消耗的電功率P<15W，即BD正確。題型五：會解非純電阻電路問題2023/5/930第30頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※某一用直流電動機提升重物的裝置，如圖所示，重物的質(zhì)量m=50kg，電源電動勢E=110V，不計電源電阻及各處摩擦，當電動機以V=0.90m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流強度I=5A，由此可知，電動機線圈的電阻R是多少?(g=10m/s2)

分析與解：在圖28的物理過程中，電源工作將其他形式的能轉化電能輸入電路，電流通過電機將電能轉化為機械能輸出，由能量守恒定律可得解得電動機線圈的電阻R=92Ω。2023/5/931第31頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四5、與實際生活相聯(lián)系※演示位移傳感器的工作原理如右圖示，物體M在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬滑桿p，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小x。假設電壓表是理想的，則下列說法正確的是

（

）A．物體M運動時，電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化B．物體M運動時，電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化C．物體M不動時，電路中沒有電流

D．物體M不動時，電壓表沒有示數(shù)

2023/5/932第32頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四

※如圖所示是一種懸球式加速度儀.它可以用來測定沿水平軌道做勻加速直線運動的列車的加速度.m是一個金屬球，它系在細金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點，AB是一根長為l的電阻絲，其阻值為R.金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計.電阻絲的中點C焊接一根導線.從O點也引出一根導線，兩線之間接入一個電壓表V（金屬絲和導線電阻不計）.圖中虛線OC與AB相垂直，且OC=h，電阻絲AB接在電壓恒為U的直流穩(wěn)壓電源上.整個裝置固定在列車中使AB沿著車前進的方向.列車靜止時金屬絲呈豎直狀態(tài).當列車加速或減速前進時，金屬線將偏離豎直方向θ，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小.（1）當列車向右做勻加速直線運動時，試寫出加速度a與θ角的關系及加速度a與電壓表讀數(shù)U′的對應關系.

（2）這個裝置能測得的最大加速度是多少?

2023/5/933第33頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四第三課時閉合電路歐姆定律一、電動勢1、物理意義：反映電源把其它形式的能轉化為電能的本領大小。在數(shù)值上等于在電源內(nèi)移動1C的電荷電源提供的能量。2、電動勢的大小在外電路斷開時等于電源兩極間的電壓，外電路閉合時等于內(nèi)、外電壓之和。二、閉合電路歐姆定律1、內(nèi)容：閉合電路里的電流與電源的電動勢成正比，與整個電路的電阻成反比。2、表達式：外電路為純電阻E=U外+IrE=U外+U內(nèi)對外電路無要求Eq=qU外+qU內(nèi)能量形式IE=IU外+IU內(nèi)功率形式2023/5/934第34頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四三、路端電壓1、U端=E－Ir⑴U端隨I的增大而減?、浦本€的斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻⑶圖線上每一點坐標的乘積為電源的輸出功率，也是外電路的消耗功率。2、U端隨R的增大而增大四、電源的功率與效率⑴電源的功率（電源的總功率）P總=EI

⑵電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)=I2r

⑶電源的輸出功率P出=P總－P內(nèi)=EI-I2r=IU端=E2R/(R+r)2

當R=r時，Pmax=E2/4r輸出功率隨外電阻的變化規(guī)律2023/5/935第35頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四五、理解與鞏固1、閉合電路歐姆定律※如圖所示的電路中，定值電阻R=3Ω，當開關S斷開時，電源內(nèi)、外電路消耗的功率之比為1∶3；當開關S閉合時，內(nèi)、外電路消耗的功率之比為1∶1.求開關S閉合前和閉合后，燈泡L上消耗的功率之比（不計燈泡電阻的變化）

※在如圖所示的電路中，R1=2Ω，R2=R3=4Ω，當電鍵K接a時，R2上消耗的電功率為4W，當電鍵K接b時，電壓表示數(shù)為4.5V，試求：（1）電鍵K接a時，通過電源的電流和電源兩端的電壓；（2）電源的電動勢和內(nèi)電阻；（3）當電鍵K接c時，通過R2的電流.

2023/5/936第36頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四2、電源的伏安特性曲線※如圖所示，直線A為電源的U—I圖線，直線B為電阻R的U—I圖線，用該電源和電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和電路的總功率分別是 （）A．4W、8W B．2W、4WC．4W、6W D．2W、3W

3、電源的輸出功率※已知如圖，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的變化范圍是0~10Ω。求：①電源的最大輸出功率；②R2上消耗的最大功率；③R1上消耗的最大功率。

2023/5/937第37頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※如圖所示，直線OAC為某一直流電源的總功率P總隨電流I變化的圖線.拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖線.若A、B的橫坐標為1A，那么AB線段表示的功率等于（）A．1WB．3WC．2WD．2.5W

2023/5/938第38頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※如圖7－2－13所示，在U－I圖象上，a、b、c各點均表示該電路中的一個確定的工作狀態(tài)，α＝β＝45°，則下列說法正確的是(

) A．在b點時，電源有最小的輸出功率

B．在b點時，電源的總功率最大b，β增大，電源的總功率和輸出功率都增大

C．從a→b，β增大，電源的總功率和輸出功率都增大

D．從b→c，β增大，電源的總功率和輸出功率都減小

2023/5/939第39頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四解析：在b點時，電源的內(nèi)阻等于外電阻，電源有最大的輸出功率，電源的總功率R總=IE，電流越大總功率越大，外電阻為零時總功率最大，從a→c，β增大，外電阻增大，電流減小，電源的總功率減小，輸出功率增大．從b→c時，β增大，電流減小，電源的總功率和輸出功率都減?。鸢福篋

2023/5/940第40頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※在圖中，發(fā)電機的內(nèi)阻r=0.1Ω，每根連接導線的電阻r1=0.1Ω，負載電阻R=22Ω，電路中的電流強度I=10A，求：（1）負載兩端的電壓UR；（2）外電路上的電壓U端；（3）發(fā)電機的電動勢；（4）整個外電路上消耗的功率P外；（5）負載上消耗的功率；（6）導線上消耗的功率；（7）發(fā)電機內(nèi)部消耗的功率；（8）發(fā)電機的功率．U端URrLrLI＋－ε2023/5/941第41頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四題型八：電路.圖象問題例1、如圖是某一半導體器件的U-I圖，將該器件與標有“9V，18W”的用電器串聯(lián)后接入電動勢為12V的電源兩端，用電器恰能正常工作，求此時電源的輸出功率是多少？若將該器件與一個阻值為1.33的電阻串聯(lián)后接在此電源兩端，則該器件消耗的電功率約為多少？1I/AU/V02

3

448122023/5/942第42頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四題型3伏安特性曲線的應用【例3】如圖4所示為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關系曲線.由圖可知,兩者不成線性關系,這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故.參考這條曲線回答下列問題(不計電流表和電池的內(nèi)阻).圖42023/5/943第43頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四(1)若把三個這樣的電燈串聯(lián)后,接到電動勢為12V的電源上,求流過燈泡的電流和每個燈泡的電阻.(2)如圖5所示,將兩個這樣的電燈并聯(lián)后再與10Ω的定值電阻串聯(lián),接在電動勢為8V的電源上,求通過電流表的電流值和每個燈泡的電阻.圖52023/5/944第44頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四解析(1)三個燈串聯(lián)時,每個燈的電壓為4V由圖象知,當燈泡兩端的電壓為4V時,燈泡的電流為0.4A.燈泡的電阻為R==Ω=10Ω(2)在圖5中,若設燈泡電流為I,兩端電壓為U由歐姆定律得E=2IR0+U,即U=8-20I將U=8-20I函數(shù)關系圖象作在圖4中,如下圖所示,兩圖線交點為(2V,0.3A),可得此種情況下電流為0.3A.2023/5/945第45頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四通過電流表的電流值為IA=2I=0.6A燈泡的電阻為R==Ω=6.7Ω答案

(1)0.4A10Ω(2)0.6A6.7Ω2023/5/946第46頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四【例3】圖7－2－12甲為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關系曲線，由圖可知，兩者不成線性關系，這是由于________．如圖乙所示，將這個電燈與20Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在電動勢為8V的電源上，則電燈的實際功率為________W．(不計電流表電阻和電源內(nèi)阻)

2023/5/947第47頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律：E＝IR＋UL得到：8＝UL＋20I在甲圖中畫出此方程的圖象如右圖由圖象得出：該圖象與原圖的交點為此電路對應的電流和電壓值，故此電路中小燈泡兩端電壓為U＝2V，電流I＝0.3A，所以功率P＝UI＝0.6W.答案：隨電壓的增大，燈變亮，燈絲溫度升高，電阻率變大，電阻變大0.6

2023/5/948第48頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四第四課時電路中的特殊問題一、電路的動態(tài)分析1、問題特點：電路中的局部變化會引起整個電路電流、電壓、電功率的變化。2、處理方法：在對電路進行分析時從阻值變化的部分入手，理清電路結構，結合歐姆定律進行分析。（并同串反）※在如圖所示的電路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r0，設電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U0，當R5的滑動觸點向圖中a端移動時，

（

）A．I變大，U變小

B．I變大，U變大C．I變小，U變大

D．I變小，U變小

2023/5/949第49頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四解析：由電路圖可知，滑動變阻器的觸頭向b端滑動時，其連入電路的阻值變大，導致整個電路的外電阻R外增大，由U＝R外＝知．路端電壓即電壓表的讀數(shù)變大，而R1的分壓UR1＝·R1減小，故R2兩端的電壓UR2＝U－UR1增大，再據(jù)I＝可得通過R2的電流增大，即電流表的讀數(shù)增大，所以A項正確．答案：A2023/5/950第50頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/951第51頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r．當滑動變阻器的觸片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（

）A．小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B．小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C．ΔU1<ΔU2D．ΔU1>ΔU2

3、滑動變阻器的特點⑴限流式接法

RAB隨pb間的電阻增大而增大

⑵分壓電路

當P由a滑至b時，電路的總電阻RAB持續(xù)減小；反之增大。2023/5/952第52頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四⑶并聯(lián)式電路

兩并聯(lián)支路的電阻之和為定值，則兩支路的并聯(lián)電阻隨兩支路阻值之差的增大而減?。浑S兩支路阻值之差的減小而增大，且支路阻值相差最小時有最大值，相差最大時有最小值。

※如圖所示，電燈A標有“10V，10W”，電燈B標有“8V，20W”，滑動變阻器的總電阻為6Ω，當滑動觸頭由a端向b端滑動的過程中(不考電燈電阻的變化)A、安培表示數(shù)一直減小，伏特表示數(shù)一直增大；B、安培表示數(shù)一直增大，伏特表示數(shù)一直減小；C、安培表示數(shù)先增大后減小，伏特表示數(shù)先減小后增大；D、安培表示數(shù)先減小后增大，伏特表示數(shù)先增大后減小。

2023/5/953第53頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四二、電路故障分析※如圖為一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的交流電源連接，ab間、bc間、cd間分別連接一個電阻。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別測得b、d兩點間以及a、c兩點間的電壓均為220V。由此可知：（A）ab間電路通，cd間電路不通

（B）ab間電路不通，bc間電路通

（C）ab間電路通，bc間電路不通

（D）bc間電路不通，cd間電路通

C、D總結：由給定測量值，分析推斷故障，應注意電壓表有讀數(shù)，必須有電流通過電壓表，即與電壓表相連的電路應是完好的。

2023/5/954第54頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※某同學按如圖所示電路進行實驗，實驗時該同學將變阻器的觸片P移到不同位置時測得各電表的示數(shù)如下表所示：序號A1示數(shù)(A)A2示數(shù)(A)V1示數(shù)(V)V2示數(shù)(V)10.600.302.401.2020.440.322.560.48將電壓表內(nèi)阻看作無限大，電流表內(nèi)阻看作零。1、電路中，ε、r分別為電源的電動勢和內(nèi)阻，R1、R2、R3為定值電阻，在這五個物理量中，可根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)求得的物理量是（不要求具體計算）

。2、由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了（但不為零），若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的故障原因是

。2023/5/955第55頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四 分析與解：①先將電路簡化，R1與r看成一個等效內(nèi)阻r，=R1+r，則由V1和A1的兩組數(shù)據(jù)可求得電源的電動勢；由A2和V1的數(shù)據(jù)可求出電阻R3；由V2和A1、A2的數(shù)據(jù)可求出R2。 ②當發(fā)現(xiàn)兩電壓表的示數(shù)相同時，但又不為零，說明V2的示數(shù)也是路端電壓，即外電路的電壓全降在電阻R2上，由此可推斷Rp兩端電壓為零，這樣故障的原因可能有兩個，若假設R2是完好的，則Rp一定短路；若假設RP是完好的，則R2一定斷路。2023/5/956第56頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈L1、L2正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是：（A）R1斷路

（B）R2斷路（C）R3短路

（D）R4短路

總結：解決此類問題可借鑒電路的動態(tài)分析的方法！※某居民家中的電路如圖所示，開始時各部分工作正常，將電飯煲的插頭插入三孔插座后，正在燒水的電熱壺突然不能工作，但電燈仍正常發(fā)光．拔出電飯煲的插頭，把試電筆分別插入插座的左、右插孔，氖管均能發(fā)光，則：A．僅電熱壺所在的C、D兩點間發(fā)生了斷路故障B．僅電熱壺所在的C、D兩點間發(fā)生了短路故障C．僅導線AB間斷路D．因為插座用導線接地，所以發(fā)生了上述故障

2023/5/957第57頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四解析

畫出原電路的等效電路圖如下圖所示.若R1斷路,則R總增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律得I總減小,又由U=E-Ir可知,路端電壓增大,而ab之間的電阻不變,I總減小,所以Uab減小.由Uab+UL1=U可知UL1增大,則L1變亮;由于Uab減小,2023/5/958第58頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四據(jù)I2=可知I2減小,燈L2變暗;同理可知電流表的示數(shù)減小,故A正確.若R2斷路,總外電阻變大,總電流減小,ac部分電路結構沒變,電流仍按原比例分配,R1、L1中電流都減小,與題意相矛盾,故B選項錯.若R3短路或R4短路,總外電阻減小,總電流增大,電流表示數(shù)變大,與題意相矛盾,故C、D選項錯.答案

A2023/5/959第59頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四 分析與解：首先應對電路進行標準化，如圖38所示為其標準化后的電路。當R1斷路時，總電阻增大，所以通過電源的總電流減小，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，而路端電壓增大，所以L1兩端電壓增大，燈L1變亮，所以A選項正確。2023/5/960第60頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四三、含容電路⑴求電路穩(wěn)定后電容器所帶的電量

※在圖所示的電路中,已知電容C=2μF,電源電動勢E=12V,內(nèi)電阻不計,R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶6∶3.則電容器極板a所帶的電量為（）A.-8×10-6C. B.4×10-6C.-4×10-6C. D.8×10-6.

※如圖，E=10V，R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF，電池內(nèi)阻可忽略.(1)閉合電鍵K,求穩(wěn)定后通過R1的電流.(2)然后將電鍵K斷開,求這以后流過R1的總電量.

2023/5/961第61頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四※圖中電源電動勢E=10V，C1=C2=30μF，R1=4.0Ω,R2=6.0Ω,電源內(nèi)阻可忽略。先閉合電鍵K，待電路穩(wěn)定后，再將K斷開，則斷開K后流過電阻R1的電量為

。⑶判定帶電粒子的運動情況

※一平行板電容器C,極板是水平放置的,它和三個可變電阻及電源聯(lián)接成如圖所示的電路.今有一質(zhì)量為m的帶電油滴懸浮在兩極板之間靜止不動.要使油滴上升,可采用的辦法是:A.增大R1B.增大R2 C.增大R3D.減小R2

2023/5/962第62頁，共70頁，2023年，2月20日，星期四四、電表的改裝1、電流表（G）——表頭⑴構造：由輻向均勻分布的磁場和放入其中的可轉動的線圈組成。（如圖）⑵工作原理線圈中有電流時，受磁場力的作用而轉動，當磁場力矩與彈簧的扭轉力矩相等時，線圈停止轉動；且有I∝θ，因此由電流表指針的偏轉角度可得電流大小，且電流表刻度是均勻的。⑶三個參數(shù)（Rg、Ig、Ug）Rg為電流表內(nèi)阻Ig為電流表滿偏電流Ug