电路的基本规律
电路基本定律 基尔霍夫定律
电路基本定律基尔霍夫定律
基尔霍夫定律是电路中电压和电流所遵循的基本规律，是分析和计算较为复杂电路的基础，1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫提出。
基尔霍夫（电路）定律包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。
基尔霍夫（电路）定律既可以用于直流电路的分析，也可以用于交流电路的分析，还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。
基尔霍夫定律建立在电荷守恒定律、欧姆定律及电压环路定理的基础之上，在稳恒电流条件下严格成立。
当基尔霍夫第一、第二方程组联合使用时，可正确迅速地计算出电路中各支路的电流值。
由于似稳电流(低频交流电) 具有的电磁波长远大于电路的尺度，所以它在电路中每一瞬间的电流与电压均能在足够好的程度上满足基尔霍夫定律。
因此，基尔霍夫定律的应用范围亦可扩展到交流电路之中。
电路的基本概念与规律
考点1电路的基本概念与规律考点电流的概念及表达式1. 形成电流的条件(1) 导体中有能够自由移动的电荷•(2) 导体两端存在电压•2. 电流(1) 定义式：I =学.其中q是某段时间内通过导体横截面的电荷量.a. 若是金属导体导电，则q为自由电子通过某截面的电荷量的总和.b. 若是电解质导电，则异种电荷反向通过某截面，q=|q1| +1 q2|.(2) 带电粒子的运动可形成等效电流，如电子绕原子核的运动、带电粒子在磁场中的运动，此时I = T q为带电粒子的电荷量，T为周期.⑶方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由电源正极到负极在内电路中电流由电源负极到正极—.(4)微观表达式：假设导体单位体积内有n个可自由移动的电荷，电荷定向移动的速率为v, 电荷量为q,导体横截面积为S,贝y I = nqSv3. 如图所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为A．vq C ．qvS D ．qv/S6.（多选）半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度3匀速转动，则由环产生的等效电流应有（AB ）A. 若3不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B. 若电荷量不变而使3变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C. 若使3、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D. 若使3、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小9. 一根长为L,横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为p，棒内单位体积自由电子数为n电子的质量为m电荷量为e。
在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（C ）C. p nev考点描述电源的物理量1. 电动势(1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置.在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电能，在电源外部，静电力做功，电能转化为其他形式的能•⑵电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷q 的比值•W定义式：E=.q(3) 物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量2. 内阻：电源内部导体的电阻.3. 容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是: A-h 或mA h.1. 以下说法中正确的是(D )A. 在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断地定向移动形成电流B. 静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少C. 在电源内部，正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D. 静电力移动电荷做功，电势能减小；非静电力移动电荷做功，电势能增考点电路的串联与并联考点串并联电路的特点一、串联电路1 .电路中各处电流相等.即I = I l=丨2= l3=-= |n.2•电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，即U= u+ U2+ “+•••+ u n.3.总电阻等于各个导体电阻之和，即R= R+ R+ R3+…+ R.4•电压分配：各个电阻两端电压和它的电阻成正比，即U=賽賽賽…=U n== |.R R1 R2 R3 R1P P i F2 F3 F n 2 5.功率分配：各个电阻消耗的电功率和它的电阻成正比，即R= R = R = R =•••= R = I .R R 0 吊R二、并联电路1 .电路中各支路两端电压相等，即U= U2= U3= — = U2. 电路中的总电流等于各支路电流之和，即|= |i+ |2+丨3+…+ I n.1111 13. 总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即孑—+ — + —+…+ —.R R R：尽R4. 电流分配：流过各支路的电流跟支路电阻值成反比，即,R= | 2^= | 3只=•= |n R= UIR2 具体运算中，若R、R并联，则流经R上的电流|1^——，其中I为干路中的电流.R十VR5. 功率分配：各个支路消耗的功率跟支路电阻成反比，即RR= F2R= F3R= — = RR= U.三、几个重要推论R = 10 Q, R= 120 Q, Rs = 40 Q .另有(AC )r1- n 个相同电阻r 并联•总电阻R = n ；2.两个电阻并联时，R = RR L ，注意三个电阻的并联求解;R 十民3•并联电路的总电阻小于任一支路的电阻，有助于理解滑动变阻器的分压式接法，电压的 分配；2.如图所示，有三个电阻，已知R :艮：R?= 1 : 3 : 6,则电路工作时，电压U ： U 2为（D ）4. （多选）一个T 型电路如图所示，电路中的电阻 一测试电源，电动势为 100 V ，内阻忽略不计.贝UA. 当cd 端短路时，ab 之间的等效电阻是 40 QB. 当ab 端短路时，cd 之间的等效电阻是 40 QC.当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为80 V5. (多选)有三个电阻的阻值及额定电流分别为R = 10 Q, I 1= 1 A , R2= 20 Q, I 2= 2 A ,F3= 5 Q, I 3= 2 A.它们组成的电路如图2-4 —3中甲、乙、丙所示，下列关于各图的说法中正确的是( BC )A. 图甲中电路两端允许加的最大电压为60 VB. 图乙中电路允许通过的最大电流为AC. 图丙中电路两端允许加的最大电压为VD. 图丙中电路允许通过的最大电流为 2 A如图所示的电路中，F= 10 Q, F2 = 4 Q, Fb= 6 Q, F4= 3 Q, U= V.若在a、b间接, 只理想电压表,它的读数是多少答案】V考点电表的改装10. 有两个相同的灵敏电流计，允许通过的最大电流（满偏电流）为I g = 1 mA,表头电阻R g=20 Q,若改装成一个量程为 3 V的电压表和一个量程为A的电流表应分别（A ）A. 串联一个2980 Q的电阻和并联一个Q的电阻B. 并联一个2990 Q的电阻和串联一个Q的电阻C. 串联一个2970 Q的电阻和并联一个Q的电阻11. 磁电式电流表（表头）最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程•已知某一表头G,内阻R=30 Q，满偏电流I g = 5mA要将它改装为量程0〜3A的电流表，所做的操作是（D ）A.串联一个570Q的电阻B.并联一个570Q的电阻C.串联一个Q的电阻D.并联一个Q的电阻14. 一个电流表，刻度盘的每1小格代表1 口A,内阻为R,如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表n",贝U ( D )A.给它串联一个电阻，阻值为nRB.给它串联一个电阻，阻值为(n—1) RjC.给它并联一个电阻，阻值为R g nD.给它并联一个电阻，阻值为R n—117.（多选）两个电压表V i和V2是由完全相同的电流表改装成的，M的量程是5V, V2的量程是15V.为了测量15V〜20V的电压，拟将两电压表串联使用，这种情况下（BC ）A. 两个电压表的读数相等B. 两个电压表的指针偏转角度相等C. 两个电压表的读数等于两电压表的内阻之比D. 两个电压表指针偏转角度之比等于两电压表内阻之比19.如图所示的电路中，小量程电流表的内阻F g= 100Q，满偏电流I g= 1mA R = 900Q,100R= Q.(1) 当S i和S2均断开时，改装所成的表是什么表量程多大(2) 当S i和S2均闭合时，改装所成的表是什么表量程多大【答案】(1)电压表1V (2)电流表1A考点部分电路欧姆定律1. 电阻U(1) 定义式：R=-.⑵物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用•2. 部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比U⑵表达式：I = R(3) 适用范围①金属导电和电解液导电(对气体导电不适用).②纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路).3. 导体的伏安特性曲线(1)1 —U图线：以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I-U图线，如图所示⑵比较电阻的大小：图线的斜率k= U= R图中R迟(3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律(4) 非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆定律7. (多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN 为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是(ABD )A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B. 对应P点，小灯泡的电阻为R= *C.对应P点，小灯泡的电阻为R=I 2D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQO所围的面积8. 某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是点的电阻为12 Q点的电阻为40 QC. 工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了 1 QD. 工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Q考点电阻定律1. 电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关.⑵表达式：R= p S2. 电阻率(1) 计算式：p = Rp.⑵物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量(3)电阻率与温度的关系：①金属：电阻率随温度升高而增大•②半导体：电阻率随温度升高而减小.③一些合金：几乎不受温度的影响3. 如图所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abed, ab边长为L1, ad边长为 A当端点I、□和ID>W分别接入电路时，Ri n : R rnw是(D )L i 2, i ) : L 22I 2) ： L 11J考点焦耳定律1. 电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功.⑵ 公式： W qU= IUt (适用于任何电路).⑶电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程 2. 电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢 _____ LW⑵公式：P =-=世(适用于任何电路).3. 焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正 比•⑵公式：Q= L?Rt .4. 电功率P = IU 和热功率P = |2R 的应用(1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路， 电流的电功率均为 P 电=UI ，热功率均为P 热=£R2U 2⑵ 对于纯电阻电路而言： P 电=P 热=IU = I 2R = .R2U 2⑶ 对于非纯电阻电路而言： P 电=IU = P 热+ P 其他=I R + P 其他工 + P 其他.R9.额定电压都是110 V ,额定功率P LI = 100 W P L 2= 40 W 的电灯两盏，若接在电压是 220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（C ）10. 电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图1所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相 等，开关接通后，电动机正常工作•设电阻 R 和电动机M 两端的电压分别为 U 和U,经过时间t ，电流通过R 做功为 W,产生的热量为 Q ,电流通过电动机做功为W,产生的热量为Q ,则有（A ）A. U vU, Q= Q B .Ui = U2, Q = Q C. W = W, Q >QD.W v W, Qv Q考点2闭合电路欧姆定律考点闭合电路欧姆定律1•闭合电路电源内部是内电路；用电器、导线组成外电路（2）内、外电压的关系：E= U内+U外.2•闭合电路欧姆定律（1）内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比.⑵公式：①i= R2（只适用于纯电阻电路）.②E= U外+ lr （适用于所有电路）.3.路端电压U与电流I的关系（1）关系式：U= E- lr .⑵U- I图象如图1所示.①当电路断路即1=0时，纵坐标的截距为电源电动势.②当外电路短路即U= 0时，横坐标的截距为短路电流.③图线的斜率的绝对值为电源的内阻.5. （多选）如图所示电路中，电源电动势E= 9 V、内阻r = 3 Q, R= 15 Q,下列说法中正确的是（AC ）A当S断开时，U A C= 9 VB当S 闭合时，U A C= 9 VC当S 闭合时，U\B= V , Lhc= 0D当S断开时，U A B= 0, U B C= 08.图为测量某电源电动势和内阻时得到的U^ I图线.用此电源与三个阻值均为 3 Q的电阻连接成电路，测得路端电压为V 则该电路可能为( B )I减小减小减小增大增大I卩卜I减小V-两端电压、电功率都两端电压、电功率都将增两端电压、电功率都两端电压、电功率都将减考点电路的动态与故障分析考点电路的动态分析1•闭合电路动态分析的常用两种方法(1)程序法：基本思路是“部分T整体T部分”，即：(2) 结论法一一“串反并同”“串反”是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、大.“并同”是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、小.2.两种欧姆定律中电压变化的研究(1)对线性电阻来说，由部分电路欧姆定律可知，R= U,理论上来说，利用伏安法测量，可由两组测量数据(I 1, U)，(|2, U2)求得.U= l i R, U>= I2R,贝y △ U= U2—U= I2R— I 1R=A IR, △U U A U 即R= ，以上证明已表明是对线性电阻，对变化的电阻可以用状态参量R= |表述，但不能表示变化的电阻.⑵由闭合电路欧姆定律可得—E—lr，其中斜率为r = 詈|，如图随着外电阻R的变化，电流I也随着改变，A U为路端电压的变化也是外电阻R两端电压的变化、A I为干路电流的变化也是通过外电阻R的电流的变化，看似外电阻R变化无法确定何变化，但却根据闭合电路欧姆定律判断r = 是不变的.1. 如图所示的电路中，电源电动势为E,内阻为r，如果将滑动变阻器的滑片向b端滑动,则灯泡L、电表A均未超过限度)会发生何种变化(D )E 恒定且内阻r B )A. 灯泡L 变亮，电流表 A 示数变小B. 灯泡L 变亮，电流表 A 示数变大C. 灯泡L 变暗，电流表 A 示数变小D. 灯泡L 变暗，电流表 A 示数变大2. 如图所示的电路，闭合开关 S 后，a 、b 、c 三盏灯均能发光，电源电动势 不可忽略•现将变阻器R 的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是(灯变亮，b 灯和c 灯变暗灯和c 灯变亮，b 灯变暗灯和c 灯变暗，b 灯变亮 灯和b 灯变暗，c 灯变亮考点闭合电路故障分析电路故障一般都含有两方面内容：一是故障的性质，即短路还是断路； 二是故障的位置，即 故障发生在哪个元件上. 所以一个电路中的故障， 要从这两个方面分析. 只有确定了电路故 障的性质和故障发生的位置，才能完整地确定出电路的故障.1. 根据串、并联电路的特点判断：电路故障的判断问题可以考查学生对电路的组成（结构）、特点等知识的理解程度•因此，把握电路的结构、特点是解决这类问题的前提.2•用电压表判断电路故障的方法（1）电压表有示数的原因：电压表两接线柱间含电源部分的电路为通路，同时与电压表并联的部分电路没有短路现象发生时，电压表有示数.（2）电压表无示数的原因：①电压表两接线柱间含电源部分的电路为断（开）路.②电压表两接线柱间含电源部分虽然为通路，但与电压表并联的部分电路出现了短路现象.1•如图所示的电路，灯泡L i与L2完全相同，开关S闭合后，电压表、的示数都等于电源电压，两个灯泡都不发光•如果故障只有一个，则可能是（D ）短路断路短路断路6. 如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接处的接点•在开关闭合后，发现小灯泡不亮•现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.(1) 为了检测小灯泡以及3 根导线，在连接点1、2 已接好的情况下，应当选用多用电表的__________ 档．在连接点1、2 同时断开的情况下，应当选用多用电表的 ____________ 档．(2) 在开关闭合情况下，若测得5、6 两点间的电压接近电源的电动势，则表明____________ 可能有故障．(3) 将小灯泡拆离电路，写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤．【答案】(1) 电压欧姆(2) 开关或连接点5、6(3) ①调到欧姆档．②将红、黑表笔相接，检查欧姆档能否正常工作.③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障考点含电容器电路问题含容的稳态电路分析在分析含容稳态电路时要注意以下六点内容(1) 在给电容器充、放电时，电路中有充电、放电电流，一旦电流达到稳定状态，电容器就相当于一个阻值无限大的电阻，此时电容所在位置可看作是断路，由此简化电路.(2)确定电容与谁并联，从而确定电容两端电压.⑶如果电容与某一电阻串联，再与另一个电阻并联则某电阻相当于导线.(4) 如无法判断电容与谁并联，可设电源负极处电势为零，进而计算出电容两极板的电势分别是多少，而后利用U A B= 0 A—0 B求出电容两端电压.⑸分清充电回路与放电回路，充电回路，从电源的正极出发经过该电容最终回到负极；放电回路，要从电容的正极到该电容的负极形成回路.(6)求电量的变化可以直接利用方程△ Q=A UC由于电容C的数值是不变的(其中要留意电容先放电而后又反向充电的情况，电量的变化为初末态电量之和)1.如图所示，电源电动势E= 12 V，内阻r = 1 Q,电阻R = 5 Q, 50 Q，贝U ( B )4 HA. 开关S断开时，A B两端电压等于零B. 开关S闭合，电容器C充电后，电容器两极板间的电压等于10 VC. 开关S闭合，电容器C充电后，电容器两极板间的电压等于12 VD. 开关S闭合，电容器C充电后，两极板间的电压与电容大小有关10.在下图电路中K、&、&、K4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P,断开哪一个开关后P会向下运动(C )A. K i B . K2 C . K3 D . K4考点闭合电路中功率与效率问题1. 电源的总功率(i)任意电路：P总=IE = iu外+ IU内=P出+ P内.2E2⑵纯电阻电路：戸总=I (R+ r) = .2. 电源内部消耗的功率2P内=I r = IU内=P总——P出.3. 电源的输出功率2(1)任意电路：P出=IU = IE —I r = P总一P内•ER E⑵纯电阻电路：P出=I 2R= 2= 2 .(R+ r) (R—r)+ 4r(3) 纯电阻电路中输出功率随R的变化关系E2①当R= r时，电源的输出功率最大为P m=.⑵纯电阻电路: ②当R>r 时，随着R 的增大输出功率越来越小 ③ 当F <r 时，随着R 的增大输出功率越来越大. _ 2④ 当P 出<F m 时，每个输出功率对应两个外电阻 R 和F 2,且RF 2= r . ⑤ P 出与R 的关系如图所示• 1九PrA 一4.电源的效率（1）任意电路： P 出 Un =于 100% E X 100%.R1X 100°%= X 100%R + r r 1 + R因此在纯电阻电路中R 越大，n 越大.说法中正确的是（AC ）A. 当F 2 = R + r 时，R 获得最大功率B. 当R = F 2 + r 时，R 获得最大功率C. 当F 2 = 0时，R 上获得最大功率D. 当F 2 = 0时，电源的输出功率最大 4.（多选）如图所示, R 为定值电阻，F 2为变阻器，E 为电源电动势, r 为电源内电阻，以下。
电路的基本规律知识点总结
电路的基本规律知识点总结第一、基本元件电路中的基本元件包括电源、导线、电阻、电容、电感等。
其中电源是提供电流的能源，导线负责将电流传输到电路的各个部分，而电阻、电容和电感是用来调节电流和电压的元件。
电路中的元件都符合一定的物理规律，比如欧姆定律、基尔霍夫法则等。
第二、欧姆定律欧姆定律是电路中最基本的规律之一，它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
欧姆定律的表达式为：U=IR，其中U代表电压，I代表电流，R代表电阻。
根据欧姆定律，电流和电压成正比，而电阻和电流成反比。
欧姆定律在电路分析中起着非常重要的作用，可以帮助我们计算电路中各个元件的参数。
第三、基尔霍夫法则基尔霍夫法则是电路分析中另一个重要的定律，主要包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律指出，电路中任意一个节点处的电流总和等于零，即输入的电流等于输出的电流。
而基尔霍夫电压定律则指出，电路中任意一个闭合回路中的电压之和等于零，即电路中的电压总和等于零。
基尔霍夫法则可以帮助我们在复杂的电路中进行电流和电压的分析。
第四、电感和电容电感和电容是电路中常用的元件，它们分别用来存储电能。
电感是由螺线圈或线圈组成，当通过电流时，会产生一个磁场，从而存储电能。
而电容则是由两个导体之间的绝缘材料组成，当电压加到电容上时，会在两个导体之间产生电场，从而存储电能。
在电路中，电感和电容经常用来改变电流和电压的频率，从而实现信号调理和滤波的功能。
第五、交流电路和直流电路电路可以分为交流电路和直流电路两种。
直流电路是电流方向不变的电路，一般使用直流电源供电，例如电池。
而交流电路是电流方向会周期性地改变的电路，一般使用交流电源供电，例如插座。
交流电路和直流电路在元件选择、电压波形分析等方面有很大的区别，需要根据不同的应用来进行设计和分析。
第六、耦合和隔离在电路中，元件之间会存在耦合和隔离的关系。
耦合是指两个元件之间的相互影响，可以是电流或电压的共享，也可以是信号的传输。
电路基本规律及其应用知识
【答案】选 A.
知 Ua= , Ub= ，所以选项 D 正确。
魏
第 7 页 共 15 页
本文格式为 Word 版，下载可任意编辑
6、〔2021 年全国 II 卷理综〕17. 因为测量某电源电动势和内阻 时得到的 U-I 图线。用此电源与三个阻值均为 3 的电阻连接成电路， 测得路端电压为 4.8V。则该电路可能为
〔4〕 “或”门反映的规律关系
三、规律电路
魏
第 1 页 共 15 页
本文格式为 Word 版，下载可任意编辑
3.“非”门：输出状态和输入状态呈相反的规律关系,叫做”非” 规律关系,具有”非”规律关系的电路叫“非”门.
〔1〕“非”规律电路 〔2〕“非”门的规律符号 〔3〕 “非”门的真值表： 〔4〕 “非”门反映的规律关系 三、串并联电路 电路串联电路(P、U 与 R 成正比)并联电路(P、I 与 R 成反比) 电阻关系 R 串=R1+R2+R3+……1/R 并=1/R1+1/R2+1/R3+…… 电流关系 I 总=I1=I2=I3=……I 并=I1+I2+I3+…… 电压关系 U 总=U1+U2+U3+……U 总=U1=U2=U3=…… 功率安排 P 总=P1+P2+P3+……P 总=P1+P2+P3+…… 【要点名师透析】 一、电源的有关功率和效率
【详解】与门电路的规律功能是两个输入端只要有一端是“0”，
R3 为定值电阻，S0、S 为开关，V 与 A 分别为电压表与电流表。初始时
输出端就是“0”，真值表是：
S0 与 S 均闭合，现将 S 断开，则〔 〕
高中物理【电路的基本概念和规律】知识点、规律总结
量
但不能说 I∝q，I∝1t
n：导体单位体积内的自由电荷数
微
q：每个自由电荷的电荷量
从微观上看 n、q、S、
观 I＝nqSv 一切电路
S：导体横截面积
v 决定了 I 的大小
式
v：电荷定向移动的平均速率
公式 适用范围
字母含义
决
定
I＝UR
式
金属、 U：导体两端的电压 电解液 R：导体本身的电阻
公式含义 I 由 U、R 决定，I∝U I∝R1
阻 W>QUIt＝I2Rt＋W 其他 UI＝I2R＋P 其他如电风扇、电动机、电解槽等
2．电动机的三个功率及关系
输入功率 电动机的总功率．由电动机电路中的电流和电压决定，即 P 总＝P 入＝UI
输出功率 电动机的有用功的功率，也叫做机械功率
热功率 电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时会发热，热功率 P 热＝I2r
适用于任何纯电阻导体
相同点
都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
考点三 伏安特性曲线的理解及应用
师生互动
1．图线的意义
(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线．
(2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻．
2．应用
IU 图象中图线上某点与 O 点连线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小．
考点一 对电流的理解和计算
自主学习
1．应用 I＝qt 计算时应注意：若导体为电解液，因为电解液里的正、负离子移动方 向相反，但形成的电流方向相同，故 q 为正、负离子带电荷量的绝对值之和．
2．三个电流表达式的比较
公式 适用范围
字母含义
电路的基本概念和规律
电路基本概念和规律一、电流1．电流（1）定义：电荷的定向移动形成电流。
（2）条件：①有自由移动的电荷；②导体两端存在电压。
注意：形成电流的微粒有三种：自由电子、正离子和负离子。
其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷是正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。
（3）公式①定义式：qIt=，q为在时间t内穿过导体横截面的电荷量。
注意：如果是正、负离子同时定向移动形成电流，那么q是两种离子电荷量的绝对值之和。
②微观表达式：I=nSve，其中n为导体中单位体积内自由电子的个数，q为每个自由电荷的电荷量，S 为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速度。
（4）方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，与负电荷定向移动的方向相反。
注意：电流既有大小又有方向，但它的运算遵循算术运算法则，是标量。
（5）单位：国际单位制中，电流的单位是安培（A），常用单位还有毫安（mA）、微安（μA），1 mA=10–3 A，1 μA=10–6 A。
2．电流的分类方向不改变的电流叫直流电流；方向和大小都不改变的电流叫恒定电流；方向周期性改变的电流叫交变电流。
3．三种电流表达式的比较分析1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压，将其他形式的能转化为电能的装置。
2．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：qW E =。
（3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。
注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。
（4）方向：电动势虽然是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，规定由负极经电源内部指向正极的方向（即电势升高的方向）为电动势的方向。
（5）电动势与电势差的比较1．电阻（1）定义式：I U R =。
（2）物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小。
电路的基本规律及应用
电路的基本规律及应用一、电阻的串联与并联串联电路并联电路电路图基本 特点电压U ＝U 1＋U 2＋U3U ＝U 1＝U 2＝U 3 电流I ＝I 1＝I 2＝I 3 I ＝I 1＋I 2＋I 3 总电阻R 总＝R 1＋R 2＋R 31R 总＝1R 1＋1R 2＋1R 3二、电动势和内阻 1．电动势(1)定义：电源在内部移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功与移动电荷的电荷量的比值． (2)定义式：E ＝Wq，单位为V .(3)大小：电动势在数值上等于在电源内部非静电力把1 C 正电荷从负极移送到正极所做的功． 2．内阻：电源内部导体的电阻． 三、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比． (2)公式①I ＝ER ＋r (只适用于纯电阻电路)；②E ＝U 外＋Ir (适用于所有电路)． 2．路端电压与外电阻的关系一般情况U ＝IR ＝E R ＋r·R ＝E1＋r R ，当R 增大时，U 增大特殊情况(1)当外电路断路时，I ＝0，U ＝E(2)当外电路短路时，I 短＝Er，U ＝0■判一判 记一记易错易混 判一判(1)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比．( ) (2)当外电阻增大时，路端电压也增大．( ) (3)闭合电路中的短路电流无限大．( )(4)电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压．( ) (5)非静电力做的功越多，电动势就越大．( )(6)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大．( )(7)电源的输出功率越大，电源的效率越高．( )(1)当n 个等值电阻R 0串联或并联时，R 串＝nR 0，R 并＝R 0n.(2)外电路任一处的一个电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大；外电路任一处的一个电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小．(3)纯电阻电路，内、外电路阻值相等时输出功率最大，P m ＝E 24r；R 1R 2＝r 2时输出功率相等．(4)含电容器电路中，电容器是断路，电容器不是电路的组成部分，仅借用与之并联部分的电压，稳定时，与它串联的电阻是虚设，相当于导线，在电路变化时电容器有充、放电电流．题型I 电路的动态分析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．2．电路动态分析的两种常用方两法(1)程序判断法：遵循“局部→整体→局部”的思路，按以下步骤分析：(2)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片分别滑至两个极端去讨论．1．[电阻变化引起的动态分析问题] 如图所示，接通开关S ，在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是( )A ．路端电压变小B ．电流表的示数变大C ．电源内阻消耗的功率变小D ．电路的总电阻变大 答案：A2．[开关变化引起的动态分析问题] 在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S 闭合前灯泡A 、B 、C均已发光．那么，当开关S闭合时，A、B、C三个灯泡的亮度变化情况是()A．A亮度不变，B变亮，C变暗B．A变暗，B变亮，C变暗C．A变亮，B变暗，C变亮D．A变暗，B变亮，C亮度不变答案：B3．[含容电路动态分析问题]在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是()A．电压表和电流表的示数都增大B．灯L2变暗，电流表的示数减小C．灯L1变亮，电压表的示数减小D．灯L2变亮，电容器的带电荷量增加答案：C[规律方法]1．分析动态变化问题的“两公式、两关系”(1)两个公式：闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir(E、r不变)和部分电路欧姆定律U＝IR.(2)两个关系：外电压等于外电路上串联各部分电压之和；总电流等于各支路电流之和．2．分析电容器带电荷量的变化要注意以下两点(1)把电容器当成断路简化电路图，按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压与电流的变化．(2)电路稳定时，找到与电容器并联的电阻，而电容器的电压等于与之并联的电阻两端的电压．电源的功率和效率1．电源的功率2.纯电阻电路中，P出与外电阻R的关系P 出＝I 2R ＝E 2R (R ＋r )2＝E 2(R －r )2R＋4r .输出功率随R 的变化关系：(1)当R ＝r 时，电源的输出功率最大，为P m ＝E 24r ；(2)当R ＞r 时，随着R 的增大输出功率越来越小； (3)当R ＜r 时，随着R 的增大输出功率越来越大；(4)当P 出＜P m 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2； (5)P 出与R 的关系如图所示．3．电源的效率(1)任意电路：η＝P 出P 总×100%＝UE ×100%，可见，对于某一个电源，路端电压越大，电源的效率越高．(2)纯电阻电路中：η＝P 出P 总×100%＝U E ×100%＝RR ＋r ×100%，可见，对于某一个电源，外电阻越大，电源的效率越高．1．(多选)两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路进行实验，调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时，一位同学记录电流表A 和电压表V 1的测量数据，另一位同学记录电流表A 和电压表V 2的测量数据．两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条U I 图线．则图象中两图线的交点表示的物理意义是( )A ．滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最右端B ．电源的输出功率最大C ．定值电阻R 0消耗的功率为0.5 WD ．电源的效率达到最大值[思路点拨] 解答本题时要把握以下两点：(1)图(b)中甲是电源的UI图线，乙是电阻R0的UI图线．(2)当电路中外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大；外电路电阻越大，电源的效率越大．[答案]BC关于电源功率和效率问题的2点提醒(1)当电源的输出功率最大时，电源的效率并不是最大，只有50%；当R→∞时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义．(2)对于电路中的定值电阻，其消耗的功率根据P＝I2R来判断，与输出功率大小的判断方法不同．1．[电源的效率](2019·湖北七市联考)有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源．下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2 W，且使该电源的效率大于50%的是()A．0.5 ΩB．1 ΩC．1.5 Ω D．2 Ω答案：C2．[电源的功率](多选)现有甲、乙、丙三个电源，电动势E相同，内阻不同，分别为r甲、r乙、r丙．用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知R＝r甲>r乙>r丙，则将R先后接在这三个电源上的情况相比较，下列说法正确的是()A．接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大B．接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最大C．接在乙电源上时，电源的输出功率最大D．接在丙电源上时，电源的输出功率最大答案：AD3．[电源的P-R图象问题]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 变化的曲线如图所示，由此可知()A．电源最大输出功率可能大于45 WB．电源内阻一定等于5 ΩC．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%答案：B题型II:电源和电阻UI图象的比较电源和电阻UI图象的比较电源的路端电压随电路电流的2．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性曲线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的UI特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法正确的是()A．电源1和电源2的内阻之比是11∶7B．在这两种连接状态下，电源的效率之比是5∶3C．在这两种连接状态下，电源输出功率之比是1∶2D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2[思路点拨]解此题关键有两点：(1)图象的坐标原点、截距、斜率、交点的物理意义．(2)明确电源输入功率、输出功率和效率的定义．[答案]A[方法总结]利用两种图象解题的基本方法利用电源的UI图象和电阻的UI图象解题，无论电阻的UI图象是线性还是非线性，解决此类问题的基本方法是图解法，即把电源和电阻的UI图线画在同一坐标系中，图线的交点即电阻的“工作点”，电阻的电压和电流可求，其他的量也可求．1．[对电源U-I图象的理解](多选)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6.0 VB．电源的内阻为12 ΩC．电源的短路电流为0.5 AD．电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω答案：AD2．[对电阻U-I图象的理解](2019·浙江杭州五校联盟诊断)如图所示为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是()A．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值答案：B3．[电源U-I图象与电阻U-I图象的结合](多选)(2019·黑龙江哈尔滨高三质检)如图所示的UI图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的UI图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()A．R的阻值为1.5 ΩB．电源电动势为3 V，内阻为0.5 ΩC．电源的输出功率为3.0 WD．电源内部消耗功率为1.5 W答案：AD电路故障问题的处理方法——分析推理能力的培养1．电路故障一般是短路或断路．常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯泡短路、电阻内部断路、接触不良等现象．故障的特点如下：2.利用电流表、电压表判断电路故障的方法：正常无数正常无数、均无数3．二极管具有单向导电性，当正极接电源正极(正接)时二极管导通(电流可以通过二极管，且二极管的阻值很小，可忽略)，当负极接电源正极(反接)时二极管截止(阻值很大，电流为零)．为了验证二极管的这一特性，将其接入如图所示电路cd之间的D处，闭合开关时灯不亮．经初步检查各接线均牢固正确，为了确定电路故障的位置，四位同学各自进行了以下操作A．同学1的操作说明故障在a、b之间B．同学2的操作说明故障在b、c之间C．根据同学1、3的操作即可判断故障的原因是二极管正、负极接错D．根据同学2、4的操作即可判断故障的原因是二极管已损坏断开[答案]C1．如图所示，电源电动势为6 V，当开关S接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是U ad＝0，U cd＝6 V，U ab＝6 V，由此可判定()A．L1和L2的灯丝都断了B．L1的灯丝断了C．L2的灯丝断了D．变阻器R断路答案：C2．在如图所示的电路中，闭合开关S后，L1、L2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是()A．L1灯丝烧断B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器被击穿短路答案：D3．在如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是()A．R1短路B．R2断路C．R2短路D．R3短路答案：D课时作业(2)电路的基本规律及应用一、单项选择题1．如图所示，关于闭合电路，下列说法正确的是()A．电源正、负极被短路时，电流很大B．电源正、负极被短路时，电压表示数最大C．外电路断路时，电压表示数为零D．外电路电阻增大时，电压表示数减小2．如图所示，直线A为某电源的UI图线，曲线B为某小灯泡的UI图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是()A．4 W,8 W B．2 W,4 W C．2 W,3 W D．4 W,6 W3．如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，则当保护电阻R0消耗的电功率最大时，这个电阻箱R的读数和电阻R0消耗的电功率的最大值为()A．1 Ω，4 W B．1 Ω，8 W C．0,8 W D．0.5 Ω，8 W4．(2019·湖南十校联考)如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象，由此图象可以判断()A．电源的内耗功率最大为9 W B．电源的效率最大为50%C．输出功率最大时，外电路的总电阻为4 Ω D．电源的电动势为12 V5．(2019·河北石家庄模拟)在如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻(光照越强，阻值越小)．闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强()A．L1逐渐变暗，L2逐渐变亮B．L1逐渐变亮，L2逐渐变暗C．电源内电路消耗的功率逐渐减小D．光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐增大二、多项选择题6．(2019·河北沧州模拟)在如图所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2Ω，电容器的电容C＝100 μF，则下列说法正确的是()A．闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB．闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 CC．闭合开关S，电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.5×10－4 CD．先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻R1的电荷量为3.0×10－4 C7．在如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有()A．路端电压为10 V B．电源的总功率为10 WC．a、b间电压的大小为5 V D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A8．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，电流表A的示数变为零，若电路中故障发生在灯L或电阻R上，用一根导线来判断电路故障，则下列判断正确的是()A．将导线并联在R两端，电流表无示数，一定是L断路B．将导线并联在L两端，电流表无示数，一定是R断路C．将导线并联在R两端，电流表有示数，一定是R断路D．将导线并联在L两端，电流表有示数，一定是L断路9．(2019·河南南阳模拟)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的UI图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为()A．5.5 ΩB．7.0 Ω C．12.0 Ω D．12.5 Ω10．在如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是()A ．电流表、电压表的读数均变小B ．电源内阻消耗的功率变大C ．液滴将向上运动D ．电源的输出功率变大11．(2019·河北衡水中学模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，A 、V 为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，下列说法中正确的是( )A ．电压表示数变小B ．电流表示数变小C ．电容器C 所带电荷量增多D ．a 点的电势降低 12．(多选)(2019·广东华南三校联考)如图所示电路，电源内阻不能忽略，R 1阻值小于变阻器的总电阻，初态滑片P 位于变阻器的中点，P 由中点向上移动到顶端的过程中( )A ．电源的内功率先减小后增大B ．电源的效率先减小后增大C ．电流表的示数先减小后增大D ．电压表的示数先增大后减小13．(2016·高考全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25B.12C.35D.2314．(多选)(2019·湖南株州质检)某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0 Ω.现闭合开关S ，理想电压表V 的示数为4.0 V ，则( )A ．三个灯泡的总电阻为8.3 ΩB ．电源的电动势为5.6 VC ．电源消耗的热功率为3.0 WD ．电源的效率为89.3%课时作业(二十七) 电路的基本规律及应用[基础题组]一、单项选择题1．如图所示，关于闭合电路，下列说法正确的是( )A ．电源正、负极被短路时，电流很大B ．电源正、负极被短路时，电压表示数最大C ．外电路断路时，电压表示数为零D ．外电路电阻增大时，电压表示数减小解析：电源被短路时，电源电流为I ＝Er ，由于电源内阻很小，故电流很大，故选项A 正确；电源被短路时，外电阻R ＝0，电源电流为I ＝Er ，故电压表示数为U ＝IR ＝0，故选项B 错误；外电路断路时，外电阻R →∞，故电压表示数为U ＝E ，故选项C 错误；电压表示数为U ＝ERR ＋r ，外电路电阻R 增大时，电压表示数也增大，故选项D错误．答案：A2．如图所示，直线A 为某电源的U I 图线，曲线B 为某小灯泡的U I 图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是( )A ．4 W,8 WB ．2 W,4 WC ．2 W,3 WD ．4 W,6 W解析：用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是UI ＝2×2 W ＝4 W ，电源的总功率是EI ＝3×2 W ＝6 W ，选项D 正确．答案：D3．如图所示，已知电源电动势为6 V ，内阻为1 Ω，保护电阻R 0＝0.5 Ω，则当保护电阻R 0消耗的电功率最大时，这个电阻箱R 的读数和电阻R 0消耗的电功率的最大值为( )A．1 Ω，4 W B．1 Ω，8 W C．0,8 W D．0.5 Ω，8 W解析：保护电阻消耗的功率为P0＝E2R0(r＋R＋R0)2，因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，P0最大，即R＝0时，P0max＝E2R0(r＋R0)2＝62×0.51.52W＝8 W，故选项C正确．答案：C4．(2019·湖南十校联考)如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象，由此图象可以判断()A．电源的内耗功率最大为9 WB．电源的效率最大为50%C．输出功率最大时，外电路的总电阻为4 ΩD．电源的电动势为12 V解析：由题图可知，当电流为1.5 A时电源的输出功率最大，这时内耗功率等于输出功率，为9 W，电源的效率为50%，这时电源的总功率为18 W，根据P＝IE，可求得电源的电动势为12 V，D项正确；由P r＝I2r可知，电源的内阻为4 Ω，由于不确定外电路是不是纯电阻电路，因此C项错误；随着电流的增大，内耗功率增大，A项错误；随着电流的减小，电源的效率增大，B项错误．答案：D5．(2019·河北石家庄模拟)在如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻(光照越强，阻值越小)．闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强()A．L1逐渐变暗，L2逐渐变亮B．L1逐渐变亮，L2逐渐变暗C．电源内电路消耗的功率逐渐减小D．光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐增大解析：当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则L2逐渐变亮，U内＝Ir增大，由U＝E－Ir可知，路端电压减小，L2两端的电压增大，则L1两端的电压减小，故L1逐渐变暗，故选项A正确，B错误；电路中总电流增大，由P＝I2r知电源内电路消耗功率逐渐增大，故选项C错误；将L2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，即外电阻减小时，等效电源的内、外电阻相差更大，输出功率减小，则光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐减小，故选项D错误．答案：A二、多项选择题6．(2019·河北沧州模拟)在如图所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，电容器的电容C＝100 μF，则下列说法正确的是()A．闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB．闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 CC．闭合开关S，电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.5×10－4 CD．先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻R1的电荷量为3.0×10－4 C解析：闭合开关S，电路稳定后电流I＝ER1＋R2＋r＝0.5 A，电容器两端的电压为U＝IR1＝1.5 V，选项A正确；电路稳定后电容器所带电荷量Q＝CU＝100×10－6×1.5 C＝1.5×10－4 C，选项B错误，C正确；先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，电容器C通过电阻R1放电，通过电阻R1的电荷量为1.5×10－4 C，选项D错误．答案：AC7．在如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有()A．路端电压为10 VB．电源的总功率为10 WC．a、b间电压的大小为5 VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A解析：外电路的总电阻R＝20×2020＋20Ω＝10 Ω，总电流I＝ER＋r＝1 A，则路端电压U＝IR＝10 V，A对；电源的总功率P总＝EI＝12 W，B错；a、b间电压大小为U ab＝0.5×15 V－0.5×5 V＝5 V，C对；a、b间用导线连接后，外电路的总电阻为R′＝2×5×155＋15Ω＝7.5 Ω，电路中的总电流I＝ER′＋r≈1.26 A，D错．答案：AC8．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，电流表A的示数变为零，若电路中故障发生在灯L或电阻R上，用一根导线来判断电路故障，则下列判断正确的是()A．将导线并联在R两端，电流表无示数，一定是L断路B．将导线并联在L两端，电流表无示数，一定是R断路C ．将导线并联在R 两端，电流表有示数，一定是R 断路D ．将导线并联在L 两端，电流表有示数，一定是L 断路解析：电流表A 的示数变为零，说明电路故障为断路．将导线与用电器并联进行检测时，若电流表有示数，说明与导线并联的用电器断路；若电流表无示数，说明另一个用电器断路或两个用电器都断路．若将导线并联在R 两端，电流表无示数，则可能是L 断路，也可能是R 、L 都断路，故选项A 错误；若将导线并联在L 两端，电流表无示数，则可能是R 断路，也可能是R 、L 都断路，故选项B 错误；若将导线并联在R 两端，电流表有示数，则一定是R 断路，选项C 正确；若将导线并联在L 两端，电流表有示数，则一定是L 断路，选项D 正确．答案：CD[能力题组]选择题9．(2019·河南南阳模拟)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图象(电池内阻不是常量)，图线b 是某电阻R 的U I 图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )A ．5.5 ΩB ．7.0 ΩC ．12.0 ΩD ．12.5 Ω解析：由欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，E ＝U ，由图线a 与纵轴的交点读出电源的电动势为E ＝3.6 V ，根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U ＝2.5 V ，电流为I ＝0.2 A ，则硅光电池的内阻为r ＝E －U I ＝3.6－2.50.2 Ω＝5.5 Ω，故选项A 正确．答案：A10．在如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L 的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是( )A ．电流表、电压表的读数均变小B ．电源内阻消耗的功率变大C ．液滴将向上运动D ．电源的输出功率变大解析：当L 的灯丝突然烧断时电路中总电阻增大，则总电流减小，电源的内电压和R 1电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压增大，故电容器C 的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上运动，C 正确；由于C 两端的电压增大，R 2、R 3中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大，A 错误；因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，B 错误；由于电源的内、外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化，D 错误．答案：C11．(2019·河北衡水中学模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，A 、V 为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，下列说法中正确的是( )A ．电压表示数变小B ．电流表示数变小C ．电容器C 所带电荷量增多D ．a 点的电势降低解析：在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I 增大，电阻R 1两端电压增大，则电压表示数变大．电阻R 2两端的电压U 2＝E －I (R 1＋r )，I 增大，则U 2变小，电容器两板间电压变小，其带电荷量减小．根据外电路中顺着电流方向电势降低，可知a 点的电势大于零，a 点的电势等于R 2两端的电压，U 2变小，则a 点的电势降低．通过R 2的电流I 2减小，通过电流表的电流I A ＝I －I 2，I 增大，I 2减小，则I A 增大，即电流表示数变大．故A 、B 、C 错误，D 正确．答案：D12．(多选)(2019·广东华南三校联考)如图所示电路，电源内阻不能忽略，R 1阻值小于变阻器的总电阻，初态滑片P 位于变阻器的中点，P 由中点向上移动到顶端的过程中( )A ．电源的内功率先减小后增大B ．电源的效率先减小后增大C ．电流表的示数先减小后增大D ．电压表的示数先增大后减小解析：因R 1阻值小于变阻器的总电阻，则知在滑片P 由中点向上移动的过程中，并联电路的总电阻R 并先增大后减小，电路中总电流I 总＝E R 并＋R 2＋R 内先减小后增大，电源的内功率P 内＝I 总2R 内先减小后增大，A 项正确．电源的效率η＝I 总2(R 并＋R 2)I 总2(R 并＋R 2＋R 内)＝R 并＋R 2R 并＋R 2＋R 内＝11＋R 内R 并＋R 2先增大后减小，B 项错误．在滑片P 由中点向上移动到顶端的过程中，因R 1与滑动变阻器上部分电阻之和逐渐减小，由“串反并同”可知，电流表的示数一直增大，C 项错误．电压表的示数U ＝R 并＋R 2R 并＋R 2＋R 内E ＝E 1＋R 内R 并＋R 2先增大后减小，D 项正确．。
电路中的基本电学规律
电路中的基本电学规律电路是由电流、电压和电阻等元件组成的系统，研究电路行为的基本规律是电学的核心内容。
本文将介绍电路中的三个基本电学规律：欧姆定律、基尔霍夫定律和电功率定律，并探讨它们在电路中的应用。
一、欧姆定律欧姆定律是描述电阻元件中电流、电压和电阻之间关系的基本规律。
它表明电阻元件的电流与其两端电压成正比，与电阻成反比。
欧姆定律的数学表达为：U = I * R其中，U表示电压（单位为伏特），I表示电流（单位为安培），R表示电阻（单位为欧姆）。
根据欧姆定律，当电阻不变时，电流和电压成正比；当电压不变时，电流和电阻成反比。
这一规律在电路中应用广泛，例如计算电阻值、选择合适的电阻元件等。
二、基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路分析中非常重要的定律，用于描述电流在电路中的分布和电压的各个方向。
基尔霍夫定律包括两个基本原理：基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
1. 基尔霍夫第一定律（电流定律）基尔霍夫第一定律表明在电路中的任何一个节点处，进入该节点的电流之和等于离开该节点的电流之和。
这一定律可以用方程表示为：∑I_in = ∑I_out其中，∑I_in表示进入节点的电流之和，∑I_out表示离开节点的电流之和。
基尔霍夫第一定律保证了电流的守恒，可用于求解电路中未知电流的数值。
2. 基尔霍夫第二定律（电压定律）基尔霍夫第二定律表明沿着电路中任意一个回路，电压的代数和等于零。
这一定律可以用方程表示为：∑U_loop = 0其中，∑U_loop表示回路中各个元件电压的代数和。
基尔霍夫第二定律可用于解析电路中未知电压的数值。
三、电功率定律电功率定律描述了电路中的功率转换和能量消耗。
对于一个电阻元件，其功率可以根据电流和电压的关系表示为：P = I^2 * R其中，P表示功率（单位为瓦特），I表示电流，R表示电阻。
电功率定律说明了功率与电流的平方成正比，与电阻呈二次关系。
在实际电路应用中，我们可以通过控制电流和电压的大小，来实现对电路的功率控制和能量消耗的优化。
电路基本规律串联电路与并联电路
电路根本规律串联电路和并联电路知识要点：1．局部电路根本规律〔1〕形成电流的条件：一是要有自由电荷，二是导体内部存在电场，即导体两端存在电压。
〔2〕电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度：Iqt =。
〔3〕电阻及电阻定律：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，定义式RUI=；在温度不变时，导体的电阻与其长度成正比，与导体的长度成正比，与导体的横截面S成反比，跟导体的材料有关，即由导体本身的因素决定，决定式RLS=ρ；公式中L、S是导体的几何特征量，ρ叫材料的电阻率，反映了材料的导电性能。
按电阻率的大小将材料分成导体和绝缘体。
对于金属导体，它们的电阻率一般都与温度有关，温度升高对电阻率增大，导体的电阻也随之增大，电阻定律是在温度不变的条件下总结出的物理规律，因此也只有在温度不变的条件下才能使用。
将公式RUI=错误地认为R与U成正比或R与I成反比。
对这一错误推论，可以从两个方面来分析：第一，电阻是导体的自身构造特性决定的，与导体两端是否加电压，加多大的电压，导体中是否有电流通过，有多大电流通过没有直接关系；加在导体上的电压大，通过的电流也大，导体的温度会升高，导体的电阻会有所变化，但这只是间接影响，而没有直接关系。
第二，伏安法测电阻是根据电阻的定义式RUI=，用伏特表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电阻的电流，从而计算出电阻值，这是测量电阻的一种方法。
〔4〕欧姆定律通过导体的电流强度，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，即IUR=，要注意：a：公式中的I、U、R三个量必须是属于同一段电路的具有瞬时对应关系。
b：适用范围：适用于金属导体和电解质的溶液，不适用于气体。
在电动机中，导电的物质虽然也是金属，但由于电动机转动时产生了电磁感应现象，这时通过电动机的电流，也不能简单地由加在电动机两端的电压和电动机电枢的电阻来决定。
〔5〕电功和电功率：电流做功的本质是电场力对电荷做功，电场力对电荷做功电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能，因此电功W = qU = UIt，这是计算电功普遍适用的公式。
第一章(二) 电路的基本定律
第一章 电路的三大定律一、欧姆定律欧姆定律是电路分析中的重要定律之一，主要用于进行简单电路的分析，它说明了流过线性电阻的电流与该电阻两端电压之间的关系，反映了电阻元件的特性。
遵循欧姆定律的电路叫线性电路，不遵循欧姆定律的电路叫非线性电路。
1、部分电路的欧姆定律定律: 在一段不含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。
其数学表示为：RUI =（1-1） 式中 I ——导体中的电流，单位)(A ；U ——导体两端的电压，单位)(V ； R ——导体的电阻，单位)(Ω。
电阻是构成电路最基本的元件之一。
由欧姆定律可知，当电压U 一定时，电阻的阻值R 愈大，则电流愈小，因此，电阻R 具有阻碍电流通过的物理性质。
例1：已知某灯泡的额定电压为V 220，灯丝的电阻为Ω2000，求通过灯丝的电流为多少？解： 本题中已知电压和电阻，直接应用欧姆定律求得：A R U I 11.02000220===例2：已知某电炉接在电压为V 220的电源上，正常工作时通过电炉丝的电流为A 5.0，求该电炉丝的电阻值为多少？解： 本题中已知电压和电流，将欧姆定律稍加变换求得：Ω===4405.0220I U R欧姆定律的几种表现形式:电压和电流是具有方向的物理量，同时，对某一个特定的电路，它又是相互关联的物理量。
因此，选取不同的电压、电流参考方向，欧姆定律的表现形式便可能不同。
1) 在图1.1 a.d 中，电压参考方向与电流参考方向一致，其公式表示为： RI U = （1-2）2) 在图1.1 b.c 中，电压参考方向与电流参考方向不一致，其公式表示为：RI U -= (1-3)3) 无论电压、电流为关联参考方向还是非关联参考方向，电阻元件的功率为：RU R I P RR22== (1-4)上式表明，电阻元件吸收的功率恒为正值，而与电压、电流的参考方向无关。
因此，电阻元件又称为耗能元件。
例3：应用欧姆定律求图1.1所示电路中的电阻R图1.1 电路中的电阻解：在图1.1.a 中，电压和电流参考方向一致，根据公式RI U =得： Ω===326I U R 在图1.1.b 中，电压和电流参考方向不一致，根据公式RI U -=得： Ω=--=-=326I U R（a ） (b) (c) (d)在图1.1.c 中，电压和电流参考方向不一致，根据公式RI U -=得： Ω=--=-=326I U R 在图1.1.d 中，电压和电流参考方向一致，根据公式RI U =得： Ω=--==326I U R 结论：在运用公式解题时，首先要列出正确的计算公式，然后再把电压或电流自身的正、负取值代入计算公式进行求解。
电的三大定律
电的三大定律电的三大定律是电学中最基础且重要的概念之一，它们分别是欧姆定律、基尔霍夫定律和法拉第电磁感应定律。
这三个定律的应用范围广泛，从电路设计到电子设备制造都需要用到它们。
本文将详细介绍这三大定律的定义、公式、应用以及实际意义。
一、欧姆定律1.1 定义欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本规律。
它表明，在恒温下，通过一个导体的电流与该导体两端的电压成正比，与该导体阻抗成反比。
1.2 公式欧姆定律的数学表达式为：I = V / R其中，I表示通过导体的电流，单位为安培（A）；V表示导体两端的电压，单位为伏特（V）；R表示导体的阻抗，单位为欧姆（Ω）。
1.3 应用欧姆定律广泛应用于各种类型的电路中。
例如，在直流电路中，可以使用欧姆定律来计算通过各个元件（如灯泡、继电器等）的电流。
在交流电路中，欧姆定律仍然适用，但需要考虑电阻的复杂性和电流的相位差等因素。
二、基尔霍夫定律2.1 定义基尔霍夫定律是描述电路中电流和电压分布的基本规律。
它分为两个定律：基尔霍夫第一定律（KCL）和基尔霍夫第二定律（KVL）。
2.2 基尔霍夫第一定律（KCL）基尔霍夫第一定律指出，在任何一个节点处，所有进入该节点的电流之和等于所有离开该节点的电流之和。
这个原理也被称为“节点法则”。
2.3 基尔霍夫第二定律（KVL）基尔霍夫第二定律指出，在一个封闭回路中，总电压降等于总电动势。
这个原理也被称为“环路法则”。
2.4 应用基尔霍夫定律广泛应用于各种类型的电路中。
例如，在复杂的直流或交流电路中，可以使用基尔霍夫第一和第二定律来计算各个元件（如电阻、容抗、感抗等）之间的关系，并且可以确定每个元件上的电流和电压。
三、法拉第电磁感应定律3.1 定义法拉第电磁感应定律是描述磁场和电场之间相互作用的基本规律。
它表明，当一个闭合线圈被置于变化的磁场中时，它会在其内部产生一定的电动势（EMF）。
3.2 公式法拉第电磁感应定律的数学表达式为：EMF = -dΦ/dt其中，EMF表示电动势，单位为伏特（V）；Φ表示穿过线圈表面的磁通量，单位为韦伯（Wb）；t表示时间，单位为秒（s）。
电学三大定律
电学三大定律电学三大定律是电学中最基本的规律，它们分别是欧姆定律、基尔霍夫定律和安培定律。
这三大定律为我们理解和分析电路提供了重要的依据和方法。
首先是欧姆定律（Ohm's Law）。
欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本规律。
它的数学表达式是U=IR，其中U表示电压，I表示电流，R表示电阻。
根据欧姆定律，当电阻不变时，电流和电压成正比；当电压不变时，电流和电阻成反比。
欧姆定律是电路分析的基础，通过它我们可以计算电路中的电流和电压。
其次是基尔霍夫定律（Kirchhoff's Laws）。
基尔霍夫定律是描述电路中电流和电压分布的基本规律。
它包括两条定律，分别是基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律（Kirchhoff's Current Law，简称KCL）是指在电路中，流入某一节点的电流等于流出该节点的电流之和。
这个定律可以用来分析复杂电路中节点处的电流分布情况。
基尔霍夫电压定律（Kirchhoff's Voltage Law，简称KVL）是指在电路中，沿着任意闭合回路的电压之和等于零。
这个定律可以用来分析复杂电路中回路中各个元件的电压分布情况。
最后是安培定律（Ampere's Law）。
安培定律是描述电流和磁场之间关系的基本规律。
根据安培定律，电流在导体中的分布是通过磁场来决定的。
当电流通过一段导线时，它所产生的磁场会影响周围的导线，从而改变导线中的电流分布。
这三大定律在电学中起到了至关重要的作用。
它们为我们提供了分析电路和解决电路问题的方法。
通过应用这些定律，我们可以计算电路中的电流、电压和功率，进而设计和优化电路。
无论是电路的初学者还是专业电子工程师，都需要熟练掌握这些定律，并将其应用于实际工程中。
电学三大定律是电学中最基本的规律，它们分别是欧姆定律、基尔霍夫定律和安培定律。
这些定律为我们理解和分析电路提供了重要的依据和方法。
通过应用这些定律，我们可以计算电路中的电流、电压和功率，进而设计和优化电路。
电路的基本概念和规律知识点
电路的基本概念和规律一、考纲要求1.理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用它们进行相关的计算与判断.2.会用导体的伏安特性曲线I－U图象及U－I图象解决有关问题.3.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热．二、知识梳理1.电流（1）定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷所用时间t的比值，叫做电流．（2）方向：自由电荷的定向移动形成电流．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．（3）2.电阻（1）定义式：R＝.（2）物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小．3.电阻定律：R＝ρ.4.电阻率（1）物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性．（2）电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大；②半导体的电阻率随温度升高而减小；③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体．5.部分电路欧姆定律（1）内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．（2）公式：I＝.（3）适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路．6.电功（1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功．（2）公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程．7.电功率（1）定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢．（2）公式：P＝W/t＝IU(适用于任何电路)．8.焦耳定律（1）电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．（2）计算式：Q＝I2Rt.9.热功率（1）定义：单位时间内的发热量．（2）表达式：P＝＝I2R.10.串、并联电路的特点（1）特点对比U＝U1＝U2＝…＝U n＝＋＋…＋＝，＝＝，＝＝，＝＝，＝串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．②并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．③无论电阻怎样连接，某一段电路的总耗电功率P总是等于该段电路上各个电阻耗电功率之和．④无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大．三、要点精析1.对电阻率的理解：（1）电阻率可以用ρ＝计算，在数值上等于用某种材料制成的长为1 m、横截面积为1 m2的导线的电阻值．（2）电阻率与导体材料有关，与导体长度l、横截面积S无关．（3）电阻率与温度有关．例如，金属材料的电阻率随温度的升高而增大．半导体材料的电阻率随温度的升高而减小．有些材料的电阻率几乎不受温度的影响，可制作标准电阻．2.R＝ρ与R＝的比较：R＝ρR＝3.应用公式R＝ρ时的注意事项应用公式R＝ρ解题时，要注意公式中各物理量的意义及变化情况．（1）公式R＝ρ中，l为沿电流的方向的长度，S为垂直电流方向的面积．（2）导体长度l和横截面积S中只有一个发生变化，另一个不变．（3）l和S同时变化，有一种特殊情况是l与S成反比，即导线的总体积V＝lS不变．（4）输电线问题中，输电线的长度等于两地距离的二倍．4.对伏安特性曲线的理解（1）图线的区别①下图中，图线a、b表示线性元件，图线c、d表示非线性元件．②图线a、b的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a＜R b(如图甲所示)．③图线c的电阻随电压的增大而减小，图线d的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示)．（1）图线的意义①由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线．②伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻．5.伏安特性曲线的“三点注意”（1）在I－U曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数．（2）要区分是I－U图线还是U－I图线．（3）对线性元件：R＝＝；对非线性元件：R＝≠.应注意，线性元件不同状态时比值不变，非线性元件不同状态时比值不同．6.计算电功、电热、电功率的方法技巧（1）P＝UI、W＝UIt、Q＝I2Rt，在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W＝Q、UIt＝I2Rt，在非纯电阻电路中，W＞Q、UIt＞I2Rt.（2）在非纯电阻电路中，欧姆定律R＝不成立．（3）处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．（4）导体在某状态下的电功率P＝UI，也可以从U－I图线看该状态纵、横坐标围成的矩形面积，注意不是曲线与坐标轴包围的面积．7.8.“柱体微元”模型求解电流大小[模型构建]带电粒子在外加电场的作用下，形成定向移动的粒子流，从中取一圆柱形粒子流作为研究对象即为“柱体微元”模型．如图所示，粗细均匀的一段导体长为l，横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v.[模型条件]（1）外加电压为恒定电压．（2）带电粒子流仅带一种电荷．（3）带电粒子在柱体内做定向移动．[模型特点]（1）柱体的长―→l.柱体的横截面积―→S.（2）带电粒子在柱体内做匀加速直线运动．[处理思路]（1）选取一小段粒子流为柱体微元．（2）运用相关物理规律，结合柱体微元和整体对象的关联性进行分析计算．（3）常用的公式．①导体内的总电荷量：Q＝nlSq.②电荷通过横截面D的时间：t＝.③电流表达式：I＝＝nqSv.。
电路三大基本定律
电路三大基本定律概述在电路学中，电路三大基本定律是分析和解决电路问题的基础。
它们提供了电流、电压和电阻之间的关系，有助于我们深入理解电路中的各种现象和特性。
本文将详细介绍Ohm定律、基尔霍夫定律和欧姆定律，并提供一些实际应用示例。
1. Ohm定律Ohm定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本规律。
根据Ohm定律，电流（I）通过一个导体的大小和方向与通过该导体的电压（V）成正比。
同时，电阻（R）与电流成反比。
Ohm定律的数学表示如下：V = I * R其中，V表示电压（单位为伏特），I表示电流（单位为安培），R表示电阻（单位为欧姆）。
Ohm定律的一个重要应用是计算电路中未知电源的电流或电压。
通过测量电流和电阻，可以使用Ohm定律计算电压，或使用电压和电阻计算电流。
下面是一个示例：假设我们有一个电阻为10欧姆的电路，通过该电路的电流为2安培。
我们可以使用Ohm定律计算电压： V = I * R = 2 * 10 = 20伏特2. 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是描述电路中电流和电压分布的规律。
基尔霍夫定律包括两个基本原理：基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
2.1 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律（KCL）是指在一个节点处，流入该节点的电流总和等于流出该节点的电流总和。
这可以用以下公式表示：ΣI_in = ΣI_out其中，ΣI_in表示流入节点的电流总和，ΣI_out表示流出节点的电流总和。
KCL的一个重要应用是在电路中求解未知的电流值。
通过将所有流入和流出节点的电流进行求和，可以建立一组线性方程，解这组方程即可求解电路中的未知电流。
以下是一个示例：假设我们有一个节点，有三条电流分别流入节点，流量分别为2安培、3安培和4安培，另外有两条电流流出节点，流量分别为2安培和5安培。
根据基尔霍夫电流定律，我们可以得到以下方程： 2 + 3 + 4 = 2 + 5 通过解这个方程，我们可以求解出节点的未知电流。
2.2 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律（KVL）是指在一个闭合回路中，电压源和电阻元件的电压总和等于零。
电路的基本规律
小试身手 4 某白炽灯泡的伏安特性曲线如图甲所示． 当将该 灯泡接在电源电动势 E＝80 V，内阻 r＝100 Ω 的电源两端时(如 图乙所示)，求：
三、路端电压和负载的关系 E E 1．一般情况：根据 U＝IR＝ · R＝ 可知，当 R 增大 r R＋r 1＋ R 时 U 增大，R 减小时 U 减小．
四、路端电压跟干路电流的关系 路端电压跟电流的关系是 U＝E－Ir，用图象表示如图所 示．
此图象的物理意义是： 1．纵轴截距：图线与纵轴的交点对应的电压等于电源的电 动势． 2．斜率：图线斜率的绝对值在数值上等于电源的内阻，路 端电压 U 随干路电流 I 变化的本质原因是由于电源内阻的存在． 3．外电压和内电压：图中 U 与 U′分别表示电流为 I1 时的 外电压和内电压．从图象可以看出，I 增大时，外电压 U 减小； 内电压 U′增大，但二者之和保持不变． E 4．横轴截距：图中 Im 等于短路电流，Im＝ . r
温馨提示 一段导体两端的电压与通过的电流的图象如图所示， 斜率等于导 ΔU 体的电阻，即 R＝ . ΔI
知识整合 考点一 电源的有关功率和效率 1.电源的功率 (1)任意电路：P 总＝IE＝IU 外＋IU 内＝P 出＋P 内． 2 E (2)纯电阻电路：P 总＝I2(R＋r)＝ . R＋r 2．电源内部消耗的功率 P 内＝I2r＝IU 内．
3．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. 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.
基尔霍夫定律第一定律
基尔霍夫定律第一定律基尔霍夫定律是电路中电流和电压的基本规律，由德国物理学家基尔霍夫提出。
其中，基尔霍夫定律第一定律是基尔霍夫定律的一部分，也被称为基尔霍夫定律之一。
基尔霍夫定律第一定律是关于电流守恒的原理，用来描述电流在电路中的分布和流向。
基尔霍夫定律第一定律可以简单概括为：一个封闭回路中的电流代数和为零。
换句话说，电流在封闭回路中的流量总和等于零。
这一定律是基于能量守恒的原理，表明电荷的流动在电路中是连续的，不能凭空消失或增加。
为了更好地理解基尔霍夫定律第一定律，我们可以通过一个简单的电路示例来说明。
假设我们有一个包含两个电源和两个电阻的电路。
电源1提供了2安培的电流，电阻1的电阻值为4欧姆；电源2提供了3安培的电流，电阻2的电阻值为6欧姆。
根据基尔霍夫定律第一定律，我们可以得出以下结论：在电路中，电流会沿着可传导路径流动。
假设电流从左往右流动，我们可以标记电流的方向为正方向。
电源1提供了2安培的电流，而电源2提供了3安培的电流。
电流的分布和流向遵循基尔霍夫定律第一定律，即进入节点的电流等于离开节点的电流。
根据基尔霍夫定律第一定律，我们可以将电路中的电流表示为以下方程式：I1 - I2 = 0其中，I1表示进入节点的电流，I2表示离开节点的电流。
解方程可以得出I1 = I2，即进入节点的电流等于离开节点的电流。
这也意味着电路中的总电流为0。
根据基尔霍夫定律第一定律，我们可以推断出电路中总电流的分配情况。
在我们的示例中，电路中总电流为5安培（2A + 3A）。
基尔霍夫定律第一定律的应用不仅局限于简单的电路，对于复杂的电路同样适用。
无论电路中有多少个电源、电阻或其他电子元件，基尔霍夫定律第一定律都可以帮助我们理解电流的分布和流向。
总结一下，基尔霍夫定律第一定律是关于电流守恒的原理，在一个封闭回路中的电流代数和为零。
它描述了电流在电路中的分布和流向。
通过应用基尔霍夫定律第一定律，我们可以解决电路中电流的分配和计算问题。
8.1 电路的基本概念和规律
8.1 电路的基本概念和规律一、电流1．定义：电荷的定向移动形成电流 2．形成电流的条件(1)导体中有能够自由移动的电荷；(2)导体两端存在电压.3．电流的方向：与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反. 电流虽然有方向，但它是标量. 4．定义式：I ＝qt.5．微观表达式：I ＝nqS v ，式中n 为导体单位体积内的自由电荷数，q 是自由电荷的电荷量， v 是自由电荷定向移动的速率，S 为导体的横截面积. 6.单位：安培(安)，符号A ,1 A ＝1 C/s . 7.对电流的理解公式适用 范围字母含义公式含义 定 义 式I ＝q t一切电路q ：(1)是通过整个导体横截面的 电量，不是单位面积上(2)当异种电荷反向通过某截面时，所形成的电流是同向的，应是q ＝|q 1|＋|q 2| qt反映了I 的大小，但不能说I ∝q ，I ∝1t微观式I ＝nqSv一切 电路n ：导体单位体积内的自由电荷数q ：每个自由电荷的电量S ：导体横截面积v ：定向移动的速率从微观上看n 、q 、S 、v 决定了I 的大小决定式I ＝U R金属电解液U ：导体两端的电压R ：导体本身的电阻 I 由U 、R 决定I ∝U ，I ∝1R8．正确理解导体中有电流时的三种速率(1)电场传播速率（或电流传导速率），它等于光速，电路一旦接通，电源就以光速在电路各处建立了电场，整个电路上的电子几乎同时受到电场力开始做定向移动，平时一合上电闸，用电器中立即就有电流，就是这个原因.(2)电子定向移动的速率，数量级为10—4m/s ～10—5m/s .(3)电子热运动的速率，数量级为105m/s .【例1】示波管中，2s 内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为(A)A .4.8×10—6AB .3×10—13AC .9.6×10—6AD .无法确定【练习】我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道，电子电荷量e=1.6×10—19C ，在整个环中运行的电子数目为5×1011，设电子的速度是3×107 m/s ，则环中的电流是( A)A ．10mAB ．1mAC ．0.1mAD ．0.01mA【练习】某电解池，如果在1s 内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m 2的某截面，那么通过这个截面的电流是( D )A .0B .0.8AC .1.6AD .3.2A二、电动势1．物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小．电动势越大，电路中每通过1C 电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多． 2．定义：在电源内部非静电力所做的功W 与移送的电荷量q 的比值，叫电源的电动势，用E 表示．定义式为：E = W/q ． 【注意】(1)电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关． (2)电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压．(3)电动势在数值上等于非静电力把1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． 3．电源（池）的几个重要参数(1)电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关． (2)内阻（r ）:电源内部的电阻．(3)容量：电池放电时能输出的总电荷量．其单位是：A·h ，mA·h . 【例1】关于电动势，以下说法正确的是( D ) A ．1号干电池比5号干电池大，所以电动势也大B ．1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，内电阻相同C ．电动势的大小随外电路的电阻增大而增大D ．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关 【练习】关于电源电动势，以下说法正确的是( C )A ．由电动势qW E = 可知E 跟q 成反比，电路中移送的电荷越多，电动势越小B ．由电动势qW E = 可知E 跟W 成正比，电源做的功越多，电动势越大C ．由电动势qW E = 可知电动势E 的大小跟W 和q 的比值相等，跟W 的大小和q 的大小无关，由电源本身决定 D ．以上说法都不对1．电阻率：(1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性. (2)电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大； 半导体：电阻率随温度升高而减小；超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零成为超导体. 2．电阻定律：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻与构成它的材料有关.表达式为：R ＝ρlS.3．电阻的决定式和定义式的区别与相同点公式 R ＝ρl S R ＝UI区别电阻定律的表达式电阻的定义式指明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U 和I 有关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液适用于任何纯电阻导体相同点都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)【例1】关于电阻率，下列说法中正确的是( D )A ．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B ．各种材料的电阻率大都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而减小C ．所谓超导体，是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大D ．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻 【练习】对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( BD ) A ．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B ．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为14RC ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的UI比值不变D ．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零【练习】如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 加上电压后，其U －I 图线如图乙所示，当U ＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？ 答案 40 Ω·m1．内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比. 2．表达式：I ＝UR .3．适用范围(1)金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)； (2)纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路). 4．导体的伏安特性曲线 (1)I －U 图线以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线，如图所示. (2)比较电阻的大小图线的斜率k ＝I U ＝1R，图中R 1>R 2.(3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律. (4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆定律.【例1】如图所示是某导体的伏安特性曲线.由图可知该导体的电阻是________Ω；当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是________A ；当通过导体的电流是0.1 A ，导体两端的电压是________V .答案 25；0.4；2.5【练习】如图所示，a 、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( B )A ．a 代表的电阻丝较粗B ．b 代表的电阻丝较粗C ．a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值D ．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比 五、电功、电热 1．电功(1)表达式：W ＝qU ＝UIt .(2)电流做功的实质：电能转化为其他形式能的过程.2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功. (2)表达式：P ＝Wt＝UI .(3)物理意义：反映电流做功的快慢. 3．电热(1)表达式：Q ＝I 2Rt (焦耳定律).(2)本质：电流做功的过程中电能转化为内能的多少的量度. 4．热功率 P 热＝I 2R . 5．电功和电热的关系(1)在纯电阻电路中，W ＝Q 、P 电＝P 热；在非纯电阻电路中，W >Q 、P 电>P 热.(2)在非纯电阻电路中，U 2Rt 既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立.纯电阻电路 非纯电阻电路实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等 电动机、电解槽、日光灯等电功与电热 W ＝UIt ， Q ＝I 2Rt ＝U 2R tW ＝Q W ＝UItQ ＝I 2Rt W >Q电功率与热功率 P 电＝UI ， P 热＝I 2R ＝U 2RP 电＝P 热P 电＝UIP 热＝I 2R P 电>P 热【例1】把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l ，直径为d ， 乙电阻丝长为2l ，直径为2d ，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满 足( C )A.U 甲U 乙＝1B.U 甲U 乙＝22 C.U 甲U 乙＝ 2 D.U 甲U 乙＝2 【练习】一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W 与36 V ．若把此灯泡接到输出电压为18 V 的电源两端，则灯泡消耗的电功率( B ) A ．等于36 W B ．小于36 W ，大于9 W C ．等于9 W D ．小于36 W【例2】一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V 电压后正常工作，消耗功率66 W ，求： (1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？答案(1)0.3 A(2)64.2 W 1.8 W97.3 % (3)11 A 2 420 W 2 420 W【练习】如图所示，A为电解槽，为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻r A＝2 Ω，当S1闭合、S2、S3断开时，电流表Ⓐ示数为6 A；当S2闭合、S1、S3断开时，Ⓐ示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合、S1、S2断开时，Ⓐ示数为4 A.求：(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？(2)电动机的内阻是多少？(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？答案(1)2 Ω72 W(2)1 Ω(3)16 W六、串并联电路1.串并联电路电路种类串联电路并联电路电路图等效电阻R＝R1＋R2＋R3＋…＋R n1R＝1R1＋1R2＋1R3＋…＋1R n各电路相等的物理量I1＝I2＝I3＝…＝I n U1＝U2＝U3＝…＝U n电流或电压分配关系U1R1＝U2R2＝…＝U nR nI1R1＝I2R2＝…＝I n R n总电流I总＝I1＝I2＝…＝I n I总＝I1＋I2＋I3＋…＋I n 总电压U总＝U1＋U2＋…＋U n U总＝U1＝U2＝…＝U n电功率分配关系P1R1＝P2R2＝…＝P nR nP1R1＝P2R2＝…＝P n R n几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．(3)n个相同的电阻并联，总电阻等于其中一个电阻的1n，即：R总＝1n R.(4)两个电阻并联时的总电阻R＝R1·R2R1＋R2，当其中任一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小．(5)多个电阻并联时，其中任一个电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小．【例1】有三个电阻，其阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω.现把它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压，问：在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少?【练习】两只定值电阻，甲标有"10Ω 1A” , 乙标有“15Ω 0.6A”。
电工实验原理
电工实验原理电工实验原理是电气工程专业的基础课程之一，它是电气工程技术人员必须掌握的基础知识。
电工实验原理主要包括电路基本定律、电路分析方法、电路实验技术等内容。
通过学习电工实验原理，可以帮助学生理解电路的基本工作原理，掌握电路分析和实验技术，为日后的电气工程实践打下坚实的基础。
一、电路基本定律。
电工实验原理中最基础的内容之一就是电路基本定律，它包括欧姆定律、基尔霍夫定律和基尔霍夫电流定律。
欧姆定律是最基本的电路定律之一，它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
基尔霍夫定律则是描述了电路中电流和电压的分布规律，是进行电路分析的重要工具。
掌握这些基本定律对于理解电路的工作原理和进行电路分析至关重要。
二、电路分析方法。
在电工实验原理中，电路分析方法是学生需要深入掌握的内容之一。
电路分析方法包括节点分析法、网孔分析法、戴维宁定理等。
节点分析法是一种基于基尔霍夫电流定律的电路分析方法，它适用于复杂的多支路电路。
而网孔分析法则是一种基于基尔霍夫电压定律的电路分析方法，适用于复杂的多电源电路。
掌握这些电路分析方法可以帮助学生更好地理解电路的工作原理，提高电路分析的效率。
三、电路实验技术。
除了理论知识外，电工实验原理还包括电路实验技术的内容。
电路实验技术是指在实验室中进行电路实验时需要掌握的技术方法和操作技巧。
例如，如何正确使用万用表、示波器等仪器进行电路参数的测量，如何进行电路的组装和连接，如何进行电路的调试和测试等。
这些实验技术对于学生在实验中能够准确、安全地进行电路实验具有重要意义。
总结。
电工实验原理作为电气工程专业的基础课程，对于学生打下扎实的电路基础知识至关重要。
通过学习电路基本定律、电路分析方法和电路实验技术，可以帮助学生更好地理解电路的工作原理，掌握电路分析的方法，提高实验操作的技能。
因此，学生在学习电工实验原理这门课程时，应该认真对待，多进行实践操作，加强理论与实践的结合，从而更好地掌握电路基础知识，为日后的电气工程实践做好准备。
电工基本定律和定则
电工基本定律和定则电工学作为一门重要的工程学科，研究电荷在导体中的运动规律和电磁场的生成、传播等现象。
在电工学中，有一些基本的定律和定则被广泛运用于电路分析和设计中，是电气工程师们日常工作的重要基础。
本文将介绍几条最基本的电工定律和定则。
基本概念在电工学中，电流、电压和电阻是最基本的概念。
电流指的是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量，单位是安培（A）；电压指的是单位电荷所具有的能量，单位是伏特（V）；电阻是导体阻碍电流流动的程度，单位是欧姆（Ω）。
基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电工学中最基本的定律之一，分为基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫电流定律指出在电路中，流入任意节点的电流等于流出该节点的电流之和；基尔霍夫电压定律则指出电路中任意一个封闭回路内各段电压之和等于零。
电阻定律欧姆定律是电工学中最基本的定律之一，它规定了电流、电压和电阻之间的关系。
欧姆定律表明，电流等于电压除以电阻，即I=V/R。
这是直流电路中最常用的关系之一，也为我们设计电路提供了重要的依据。
理想电压源和电流源在电路分析中，我们通常将电压源和电流源抽象为理想元件。
理想电压源具有恒定的电压输出，而理想电流源则提供恒定的电流输出。
这些理想源为我们分析电路提供了简化和便利。
戴维南-诺顿定理戴维南-诺顿定理是电工学中的重要定理，它表明任意线性电路都可以用一个电压源和一个串联电阻或一个电流源并联一个电阻来等效代替。
这一等效原理在电路分析和设计中具有重要意义。
麦克斯韦环路定理麦克斯韦环路定理是电磁学中的基本定理之一，用来描述电磁场中电场和磁场的分布和演变规律。
该定理揭示了电场和磁场之间的密切联系，对于理解电磁波传播和电磁感应现象非常重要。
总结电工基本定律和定则是电气工程师们理解电路行为和设计电路的重要基础。
通过学习和掌握这些基本定律，我们能够更好地分析和设计各种类型的电路，提高工程实践中的效率和准确性。
希望读者通过本文的介绍，对电工学的基础知识有所了解和掌握。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电路 内容 电路图 总电流等于各支 路电流之和 I0 ＝ I1 ＋ I2 ＋ I3 串联电路 并联电路
电流关系
各处电流相等 I0 ＝ I1 ＝ I2 ＝ I3
电路 内容 电压 关系
串联电路
并联电路
总电压等于各部 总电压等于各支路 分电路电压之和 电压 U＝U1＝U2＝ U＝U1＋U2＋U3 U3 总电阻的倒数等于 总电阻等于各部 各支路电阻的倒数 分电路电阻之和 1 1 1 1 R＝R1＋R2＋R3 之和 ＝ ＋ ＋ R R1 R 2 R3
2.限流电路、分压电路的选择原则
(1)若采用限流电路不能控制电流满足实验要
求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测 电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压 表)的量程，或超过待测电阻的额定电流，则 必须选用分压电路．
(2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大 得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑
且是“两下一上”．
例2
(2012· 四川乐山一中高二检测 )如图2－
4－3所示，滑动变阻器R1的最大值是200 Ω， R2＝R3＝300 Ω，A、B两端电压UAB＝8 V.
(1) 当 S 断开时，移动滑动片 P ， R2 两端可获得
的电压变化范围是多少？(1)4.8 V～8 V
(2) 当 S 闭合时，移动滑动片 P ， R2 两端可获得
U 分压
I 分流
例3
如图2－4－5所示是一
个电流表、电压表两用的电路， 电流表G的量程是100 μA，内
阻是1000 Ω.电阻R1＝0.1 Ω，
R2＝99 kΩ，当双刀双掷开关 合到 a 、 b 上时，电流表改装成什么表？其量 程是多少？当双刀双掷开关合到c、d上时，电 流表改装成什么表？其量程是多少？
时,电流表示数5.00 mA,电压表示数2.30 V,比
较这两次结果正确的是( B )
A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω
B．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω C．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω D．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω
六、电功与电热
I≈1 A.
U＝Ig(Rg＋R2) 10 V.
知能演练 1．图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计 G 和 一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另 一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是( BD )
A．甲表示电流表，R增大时量程增大
B．甲表示电流表，R增大时量程减小
C．乙表示电压表，R增大时量程减小 D．乙表示电压表，R增大时量程增大
的电压变化范围又是多少？ (2)3.43 V～8 V
四、电表的改装与计算
两表 小量程的表头 小量程的表头 改装 G(Ig，Rg)改装 G(Ig，Rg)改装 比较 成电压表V 成电流表A 项目 内部电路
两表 改装 比较 项目 扩大 后量程 R的作用
小量程的表头 G(Ig，Rg)改装 成电压表V
小量程的表头 G(Ig，Rg)改装 成电流表A
电阻 关系
想一想
1. 串联电阻个数增多，总电阻如何变化？并
联电阻个数增多，总电阻又如何变化？
二、电压表和电流表 1．小量程电流表G(表头)
线圈 ． (1)主要部分：永久磁铁和可转动的______
(2) 工作原理：通电后 , 线圈在磁场力的作用下 带动指针偏转 , 指针的偏角与通过指针的电流 正比 ． 成______ (3)表头三个主要参数：
七、电阻定律
l 1．公式 R＝ρ 中各物理量的意义 S (1)ρ 表示材料的电阻率， 与材料和温度有关． 反 映了导体的导电性能，在数值上等于用这种材 料制成 1 m 长、 横截面积为 1 m2 的导线的电阻 值，ρ 越大，说明导电性能越差，ρ 越小，说明 导电性能越好． (2)l表示沿电流方向导体的长度．
变式路中有三 个电阻，已知R1∶R2∶R3＝ 1∶3∶6，则电路工作时， 电压U1∶U2为( D ) 图2－4－2
A．1∶6
C．1∶3
B．1∶9
D．1∶2
三、滑动变阻器的两种接法
1．两种接法的比较
两种接法 比较内容
电路图(图中R为 负载电阻，R0为 滑动变阻器)
限流接法
分压接法
两种接法 比较内容
限流接法
分压接法 滑动触头在最 左端，即开始 时 R 上得到的 电压为零 0～U U 0～ R
滑动触头在最左 闭合电键前滑 端，即保证滑动 片位置 变阻器接入电路 中的阻值最大 R 负载两端的电 U～U R ＋ R 压调节范围 0 U U 通过负载的电 ～ R0＋R R 流调节范围
五、电流表两种接法的进一步探究
1．电流表的两种接法 内接法 电路 外接法
误差 分析 误差 来源 电流表的分压 作用 电压表的分流 作用
2.电流表内、外接的选择方法 (1)直接比较法：适用于Rx、RA、RV的大小大 致可以估计的情况，当Rx≫RA时，采用内接法，
当Rx≪RV时，采用外接法，即大电阻用内接法，
D
C
察两电表的示数变化，若电流表的示数变化 明显，说明电压表的分流对电路影响大，应 选用内接法，若电压表的示数有明显变化， 说明电流表的分压作用对电路影响大，所以
应选外接法．
(1) 应比较相对变化量，
(2哪个电表的示数变化明显，就用哪 个电表测量待测电阻的真实值．
例4
如图所示，用电流表和电压表测量
电阻Rx的阻值，c端与b端相连时,电流表示数 4.60 mA，电压表示数2.50 V，c端与a端相连
且测量值偏大；小电阻用外接法，且测量值偏 小，可记忆为“大内大，小外小”．
(2)公式计算法 当 Rx> RARV时，用内接法， 当 Rx< RARV时，用外接法， 当 Rx＝ RARV时，两种接法效果相同．
(3)试触法：适用于Rx、RV、 RA的阻值关系都不能确定的 情况，如图2－4－8所示，
把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观
纯电阻电路和非纯电阻电路
1．两种电路的比较
两种 电路 比较 内容
纯电阻电路
非纯电阻电路
除电阻外还包括能 电路中只有电 元件特点 把电能转化为其他 阻元件 形式能的用电器
两种电路 比较内容 欧姆定律
纯电阻电路 服从欧姆定律 I＝ U R 电流做功全部转化 为电热即电能全部 转化为导体的内能 电阻、电炉丝、白 炽灯等
片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流
或电压变化范围不够大，此时，应改用分压 电路． (3)若实验中要求电压从零开始连续可调，则 必须采用分压电路．
(4)限流电路优点是电路简单、耗能低．
特别提醒： (1) 限流式接法中只须有两个接线
柱接入电路，且是“一上一下”；
(2) 分压式接法中必须有三个接线柱接入电路 ,
①内阻Rg：小量程电流表G的电阻．
② 满 偏 电 流 Ig ： 小 量 程 电 流 表 G 指 针 偏转到 最大刻度 __________时的电流． ③满偏电压 Ug：小量程电流表 G通过满偏电流时，加
在它两端的电压．由欧姆定律可知：Ug＝IgRg.
2．改装原理 串联 一个电阻改装成了电压表． (1)将表头______ 并联 一个电阻改装成了大量程的电流表． (2)将表头______ 想一想
(3)S表示垂直于电流方向导体的横截面积．
如图所示，一长方体导体若通过电流I1，则长
度为a，截面积为bc；若通过电流I2，则长度 为c，横截面积为ab.
变式训练 两根完全相同的金属导线A和B，如果把其中
的一根A均匀拉长到原来的两倍，把另一根导
线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多 少？
答案：16∶1
非纯电阻电路 不服从欧姆定律 U U>IR 或 I< R 电流做功除转化为 内能外还要转化为 其他形式的能 电动机、电解槽等
能量转化 元件举例
例5
(2012· 泉州五中高二检测 ) 微型吸尘器的直流电
动机的内阻一定，把它接入电压为 U1＝0.2 V的电路时， 电动机不转，测得此时流过电动机的电流是 I1 ＝ 0.4 A ；
若把电动机接入电压为 U2＝2.0 V的电路中，电动机正
常工作，工作电流是I2＝1.0 A，求： (1)电动机线圈的电阻R.
R＝0.5 Ω
(2)电动机正常工作时的输出功率及吸尘器的效率．η＝75% (3)如果电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机此时 的发热功率(设此时线圈未被烧坏)．
P热＝8 W.
2 ．改装电表时，表头上串联或并联的电阻起什么作用？
电表改装后，表头G的三个参数是否发生了改变？
例1
一个T型电路如图2－4－1所示，电路中
的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有 一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计，
则( AC )
A．当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是40 Ω B．当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40 Ω C．当 a、 b 两端接通测试电源时， c 、 d 两端的电压为 80 V D．当 c 、 d 两端接通测试电源时， a 、 b 两端的电压为 80 V