幻灯片 1第2讲 电路 电路的基本规律
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幻灯片 22.两个有用的结论
(1)串联电路的总电阻 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
.
(2)并联电路的总电阻 电路中任意一个电阻,任意一个电阻值变大或变小时,电路的总电阻 .
大于
变大
或变小
小于
变大或变小
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幻灯片 3【针对训练】
1.有四盏灯,如图7-2-1所示连接在电路中,L1和L2都标有“220V 100 W”字样,L3和L4都标有“220 V 40 W”字样,把电路接通后,最暗的是( )
A.L1 B.L2
C.L3 D.L4
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幻灯片 4【答案】 C
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幻灯片 51.内容
导体中的电流跟导体两端的电压U成 ,跟导体的电阻R成
.
2.公式: .
3.适用条件
适用于 和 导电,适用于 电路.
4.导体的伏安特性曲线
用横轴表示 ,纵轴表示 ,画出I-U关系图线.
(1)线性元件:伏安特性曲线为通过坐标原点的 的电学元件.
(2)非线性元件:伏安特性曲线为 的电学元件,即非线性元件电流与电压 .
正比
反比
金属导体
电解质溶液
纯电阻
电压U
电流I
直线
曲线
不成正比
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幻灯片 6----
幻灯片 7【针对训练】
2. (2012·台州高三检测)如图7-2-2所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知下列错误的是( )
A.导体的电阻是25 Ω
B.导体的电阻是0.04 Ω
C.当导体两端的电压是10 V时,通过导体的电流是0.4 A
D.当通过导体的电流是0.1 A时,导体两端的电压是2.5 V
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幻灯片 8【答案】 B
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幻灯片 91.闭合电路
(1)组成
(2)内、外电压的关系:E= .
2.闭合电路欧姆定律
(1)内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成 ,跟内、外电路的电阻之和成 .
(2)公式:I= (只选用于纯电阻电路).
U内+U外
正比
反比
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幻灯片 103.路端电压跟电流的关系
(1)关系式:U= .
(2)用图象表示如图所示(其中纵轴截距为 ,横轴截距为 ,斜率的绝对值为 .)
E-Ir
电动势
短路电流
内阻
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幻灯片 11----
幻灯片 12【针对训练】
3.如图7-2-4是一火警报警电路的示意图.其中R3为用某种材料制成的传感器,这种材料的电阻率随温度的升高而增大.值班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器.当传感器R3所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )
A.I变大,U变小 B.I变小,U变大
C.I变大,U变大 D.I变小,U变小
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幻灯片 13【解析】 当传感器R3所在处出现火情时,由题意可知,R3增大,回路总电阻增大,干路电流减小,路端电压U变大,而UR2=E-I总(r+R1),则R2两端电压增大,流过R2的电流变大,选项C正确.
【答案】 C
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幻灯片 141.小量程电流表(表头)
(1)工作原理:主要由磁场和放入其中可转动的线圈组成.当线圈中有电流通过时,线圈在安培力作用下带动指针一起偏转,电流越大,指针偏转的角度较大,从表盘上可直接读出电流值.
(2)三个参数:满偏电流Ig,表头内阻Rg,满偏电压Ug,它们的关系:Ug=IgRg.
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幻灯片 152.电压表、电流表的改装
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幻灯片 16【针对训练】
4.如图7-2-5所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,下列说法正确的是( )
①甲表是电流表,R增大时量程增大
②甲表是电流表,R增大时量程减小
③乙表是电压表,R增大时量程增大
④乙表是电压表,R增大时量程减小
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
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幻灯片 17【解析】 由电表的改装可知,电流表应是G与R并联,改装后加在G两端的最大电压Ug=IgRg不变,所以并联电阻R越大,I=Ig+IR越小,即量程越小.对于电压表应是G与R串联,改装后量程U=IgRg+IgR,可知R越大,量程越大,故正确选项为C.
【答案】 C
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幻灯片 18----
幻灯片 19----
幻灯片 20----
幻灯片 21 (2011·北京高考)如图7-2-6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( )
A.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
【审题视点】 (1)电源内阻不可忽略,外电路发生变化时,路端电压一定发生变化,即电压表的示数一定发生变化.
(2)变阻器R0滑动端向下滑动,则R0接入电路的电阻减小,从而引起电路中总电阻减小.
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幻灯片 22【答案】 A
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幻灯片 23【即学即用】
1. (2012·杭州模拟)在如图7-2-7所示的电路中,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则( )
A.电压表的示数变大
B.小灯泡消耗的功率变小
C.通过R2的电流变小
D.电源内阻消耗的电压变大
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幻灯片 24【解析】 若将照射R3的光的强度减弱,则R3的电阻将增大,电路中的总电阻将增大,总电流减小,故电压表的示数变小,内电压也减小,A、D错误;而电阻R2两端的电压将变大,通过R2的电流变大,而总电流减小,所以通过小灯泡的电流减小,小灯泡消耗的功率变小,B正确,C错误.
【答案】 B
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幻灯片 25----
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幻灯片 28 (2012·渭南模拟)在如图7-2-9(a)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图7-2-9(b)所示.则( )
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幻灯片 29A.图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线
B.电源内阻的阻值为10 Ω
C.电源的最大输出功率为3.6 W
D.滑动变阻器R2的最大功率为0.9 W
【审题视点】 (1)由图象可直接获取的信息:滑动变阻器滑片P移动到最左端,V1的示数不为零,V2的示数为零.
(2)根据U-I图象可以确定R1、R2,进而确定电源电动势和内阻,分析电源输出的最大功率.
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幻灯片 30【答案】 AD
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幻灯片 31----
幻灯片 32【即学即用】
2. (2012·榆林二模)某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图7-2-10所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大,可采用的接法是( )
A.将R1单独接到电源两端
B.将R2单独接到电源两端
C.将R1、R2串联后接到电源两端
D.将R1、R2并联后接到电源两端
【解析】 由U-I图象可以确定电源的电动势E=3 V,内阻r=0.5 Ω,R1=0.5 Ω,R2=1 Ω.由电源的输出功率特点可知当外电路电阻和内阻相等时输出功率最大,故选A.
【答案】 A
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幻灯片 331.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.
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幻灯片 343.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,可由ΔQ=C·ΔU计算电容器上电荷量的变化.
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.
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幻灯片 35----
幻灯片 36 如图7-2-11所示,在A、B两点接一电动势为4 V,内阻为1 Ω的直流电源,电阻R1、R2、R3的阻值均为4 Ω,电容器的电容为30 μF,电流表的内阻不计,当电键S闭合时,求:
(1)电流表的读数;
(2)电容器所带的电荷量;
(3)断开电键S后,通过R2的电荷量.
【审题视点】 (1)分析电路结构,R1、R2被电流表短路.
(2)断开电键后,由于R1、R2并联,故通过R2的电荷量不等于总电荷量而等于总电荷量的一半.
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幻灯片 37【答案】 (1)0.8 A (2)9.6×10-5 C (3)4.8×10-5 C
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幻灯片 38【即学即用】
3.(2012·南京模拟)如图7-2-12所示的电路中,R1=3 Ω,R2=6 Ω,R3=1.5 Ω,C=20 μF,当开关S断开时,电源所释放的总功率为2 W;当开关S闭合时,电源所释放的总功率为4 W,求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)闭合S时,电源的输出功率;
(3)S断开和闭合时,电容器所带
的电荷量各是多少?
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幻灯片 39----
幻灯片 40【答案】 (1)4 V 0.5 Ω (2)3.5 W (3)6×10-5C 0
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幻灯片 411.故障特点
(1)断路特点:电路中某一部分发生断路表现为电源电压不为零,而电流为零.
(2)短路的特点:电路中某一部分发生短路,表现为有电流通过电路而被短路部分两端电压为零.
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幻灯片 422.故障的分析方法
(1)断路故障的判断:用电压表与电源并联,若有电压时,再逐段与电路并联,若电压表指针偏转,则该段电路中有断路.
(2)短路故障的判断:用电压表与电源并联,若有电压时,再逐段与电路并联;若电压表示数为零,则该电路被短路.
3.电路故障检查时一般采用以下两种方法
(1)电压表检测:如果电压表示数为零,则说明可能在并联路段之外有断路,或并联路段短路.
(2)多用电表欧姆挡检测:应逐一使元件脱离原电路进行测量.
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幻灯片 43 (2013届延安高三检测)如图7-2-13所示电路,已知R3=4 Ω,闭合开关,电流表读数为0.75 A,电压表读数为2 V,经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),使电流表读数变为0.8 A,电压表读数变为3.2 V,
问:(1)哪个电阻发生断路故障;
(2)R1的阻值是多少;
(3)能否求出电源电动势E和内阻r?
如果能,求出结果;如果不能,说明理由.
【潜点探究】(1)电压表有示数表明电压表与电源相通.
(2)电流表有示数表明其回路是相通的.
(3)分析时可把R4看成电源内阻的一部分.
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幻灯片 44----
幻灯片 45R2断路前后,根据闭合电路欧姆定律
E=0.75×4 V+(0.25+0.75)·(R4+r)
E=3.2 V+0.8·(R4+r)
解得E=4 V,R4+r=1 Ω
故只能求出电源电动势E,而不能求出内阻r.
【答案】 (1)R2 (2)4 Ω (3)见规范解答
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幻灯片 46【即学即用】
4.在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图7-2-14所示.电源内阻不计,导线连接良好.若将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S,在向右端滑动触头过程中,会分别出现如下四种现象:
a.电珠L不亮;电流表示数几乎为零
b.电珠L亮度增加;电流表示数增大
c.电珠L开始不亮,后来忽然发光;电流表从示数不为零到线圈烧断
d.电珠L不亮;电流表从示数增大到线圈烧断
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幻灯片 47----
幻灯片 48与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为( )
A.③①②④ B.③④②①
C.③①④② D.②①④③
【解析】 图①是滑动变阻器的分压式接法,向右滑动触头,灯泡两端电压增大,亮度增加,根据灯泡与滑动变阻器串并联情况可知,总阻值逐渐减小,电流表示数增大,此种情况与b对应.②中电流表将电珠短路,灯不亮,当滑动变阻器接入电路阻值很小时,电流表线圈烧断,灯泡不再被短路而发光,此种情况与c对应.③中电流表与灯泡并联再与电压表串联,灯泡不亮,电流表示数几乎为零,此种情况与a对应.④中电压表与灯泡串联,灯泡不亮,当滑动触头滑至接近右端时,电流表两端电压过大,可能被烧坏,此种情况与d对应.综上可知,选项A正确.
【答案】 A
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幻灯片 49●导体伏安特性曲线的应用
1. (2012·榆林二模)如图7-2-15所示是电阻R1和R2的伏安特性曲线,并且把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,现在把R1和R2并联在电路中,消耗的电功率分别为P1和P2,并联总电阻设为R.下列关于P1和P2的大小关系及R的伏安特性曲线应在的区域正确的是( )
A.特性曲线在Ⅰ区,P1P2
C.特性曲线在Ⅰ区,P1>P2
D.特性曲线在Ⅲ区,P1
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