2021高考物理一轮复习第8章电路及其应用第2讲电路电路的基本规律学案.doc

第2讲电路电路的基本规律

知识点电阻的串联、并联Ⅰ

1．串、并联电路的特点

串联电路并联电路

连接形式

电流I＝01I

1＝

I2＝…＝I n I＝02I1＋I2＋…＋I n

电压U＝03U

1＋

U2＋…＋U n U＝04U1＝U2＝…＝U n

电阻R＝05R

1＋R2＋…＋R n

1

R

＝

1

R1

＋

1

R2

＋…＋

1

R n

电压分配U1

U2

＝06

R1

R2

，

U n

U

＝07

R n

R

—

电流分配—I1

I2

＝08

R2

R1

，

I1

I

＝09

R

R1

功率分配P1

P2

＝10

R1

R2

，

P n

P

＝11

R n

R

P1

P2

＝12

R2

R1

，

P1

P

＝13

R

R1

(1)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14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15越大，从表盘上可直接读出电流值。

②三个参数：满偏电流I g，表头内阻R g，满偏电压U g，它们的关系：U g＝I g R g。

(2)电压表、电流表的改装

电流表、电压表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的。它们的改装原理见下表：

改装为电压表改装为大量程电流表原理串联较大电阻分压并联较小电阻分流

改装

原理图

分压电阻或分流电阻U＝I g(R g＋R)

所以R＝

U

I g

－R g＝(n－1)R g

I g R g＝(I－I g)·R

所以R＝

I g R g

I－I g

＝

R g

n－1

n ＝U U g

n ＝I I g

改装后电 表内阻 R V ＝R g ＋R ＝nR g >R g

(n 为量程扩大倍数)

R A ＝RR g R ＋R g ＝R g

n

(n 为量程扩大倍数)

知识点

电源的电动势和内阻 Ⅰ

1．电动势

(1)定义：电动势在数值上等于01非静电力把1 C 的正电荷在02电源内部从负极移送到正极所做的功。

(2)表达式：E ＝03W q

。

(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量。 (4)特点：大小由04非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。 2．内阻：电源内部也是由导体组成，也有电阻，叫做电源的05内阻，常用r 表示，它是电源的另一重要参数。

知识点

闭合电路的欧姆定律 Ⅱ

1．闭合电路欧姆定律

(1)内容：01正比，跟内、02反比。

(2)公式 ①I 03

E

R ＋r

(只适用于纯电阻电路)；

②E 04U 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 ＝E

1＋r

R

当R 增大时，U 05增大

特殊情况

①当外电路断路时，I ＝0，U ＝06E

②当外电路短路时，I 短＝07E r

，U ＝0

(1)关系式：U ＝08E －Ir 。

(2)用图象表示如图所示，其中纵轴截距为09电动势，横轴截距为10短路电流，斜率的绝对值为11电源的内阻。

4．电路的功率和效率 (1)电源的功率P 总＝12EI 。

(2)电源内部损耗功率P 内＝13I 2

r 。

(3)电源的输出功率P 出＝14UI 。 (4)电源的效率η＝P 出P 总×100%＝15U

E

×100%。 5．欧姆表的原理

(1)构造：欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红、黑表笔组成。

(2)工作原理：由闭合电路的欧姆定律I ＝

E

R g ＋R ＋r ＋R x

，可知R x 与电流I 相对应。

(3)刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻R x ＝0)时，调节调零电阻R ，使I ＝I g ，电流表的指针达到满偏。

①当I ＝I g 时，R x ＝0，在满偏电流I g 处标为“0”(图甲)。 ②当I ＝0时，R x →∞，在I ＝0处标为“∞”(图乙)。

③当I ＝I g

2时，R x ＝R g ＋R ＋r ，此电阻等于欧姆表的内阻，也叫中值电阻(图丙)。

(4)电源极性：红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极。

一 堵点疏通

1．无论是串联电路还是并联电路，只要其中电阻变大，总电阻就变大。( )

2．电流计改装电压表时，串联的电阻越大，改装的电压表的量程越大。( ) 3．电源的电动势与外电路无关，由电源中非静电力的性质决定，但与电源的体积有关。( )

4．闭合电路中外电阻越大，路端电压越大。( ) 5．外电阻越大，电源的输出功率越大。( ) 6．电源的输出功率越大，电源的效率越高。( ) 答案 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.× 二 对点激活

1．(人教版选修3－1·P 45·T 3改编)(多选)下列关于电池的说法正确的是( ) A ．同一种干电池，旧电池比新电池的内阻大、容量小

B ．电源电动势E 与通过电源的电流I 的乘积EI 表示电源内部静电力的功率

C ．1号干电池比5号干电池的电动势小、容量大

D ．当通过同样的电荷量时，电动势为2 V 的蓄电池比电动势为1.5 V 的干电池提供的电能多

答案 AD

解析 同一种干电池，不论是1号还是5号，其电动势皆为1.5 V ，但体积大的电池容量较大；电池使用时间越长，容量越小，内阻越大，故A 正确，C 错误；电源的电动势表示的是非静电力做功的本领，也就是电源将其他形式的能转化为电能的本领，非静电力做的功大小等于电源将其他形式的能转化为电能的多少，W ＝Eq ，电动势越大，通过相同的电荷量时非静电力做的功越多，电源提供的电能越多，电动势E 与通过电源的电流I 的乘积EI 表示在电源内部非静电力的功率，故B 错误，D 正确。

2.(人教版选修3－1·P 52·T 4改编)如图是有两个量程的电压表，当使用a 、b 两个端点时，量程为0～10 V ，当使用a 、c 两个端点时，量程为0～100 V 。

已知电流表的内阻R g 为500 Ω，满偏电流I g 为1 mA ，则电阻R 1、R 2的值为( ) A ．9500 Ω 90000 Ω B.90000 Ω 9500 Ω C ．9500 Ω 9000 Ω D.9000 Ω 9500 Ω

答案 A

解析 接a 、b 时，由串联电路特点有R 总＝R 1＋R g ＝U 1

I g 得R 1＝U 1I g

－R g ＝9500 Ω。接a 、c 时，同理有R 总′＝R 1＋R 2＋R g ＝U 2I g 得R 2＝U 2I g

－R g －R 1＝90000 Ω。