高中物理电路

│ 考点整合
1 R＝ ，斜率越大，R 越小． k斜率 2.电阻定律：R＝______. 3.焦耳定律：Q＝____. 4.串联电路中的两个正比：______与______的分配与电阻的大小成正比． 5.并联电路中的两个反比：______与______的分配与支路电阻的大小成反比．
►
探究点一
电路的连接
│ 要点探究
变式题 有一只电熨斗， 内部电路如图 37－2 甲所示， 其中 M 为旋钮 )
的内部接线端， 旋钮有“高”“中”“低”“关”四个挡， 每个挡内 部接线有如图乙所示的四种方式，下列判断中正确的是 (
图 37－2
A.a 方式为“高”挡 C.c 方式为“关”挡
B. b 方式为“低”挡 D．d 方式为“中”挡
│ 要点探究
[解析] 在 I－U 图象中，图线的斜率表示电阻的倒数，图象中图线 的斜率逐渐减小，电阻应逐渐增大；对应 P 点，小灯泡的电压为 U1，电 U1 流为 I2， 根据欧姆定律可知， 小灯泡的电阻应为 R＝ ， 其功率为 P＝U1I2， I2 即为图中矩形 PQOM 所围的面积，因此本题应选择 D 项．
(对纯电阻电路： U2t 2 W＝UIt＝I Rt＝ ) R
│ 考点整合
P＝UI (对纯电阻电路： U2 2 P＝UI＝I R＝ ) R
电功 率
反映电流 做功的快慢
P＝UI
ρ＝
电阻 率
反映材料 的导电性能 的好坏
RS L
(1)金属电阻率随温 度升高而变大，反之 变小(2)热(光)敏电阻 的电阻率随温度升高 (光照)而变小(3)半导 体的电阻率介于导体 与绝缘体之间，二极 管具有单向导电性

⑵ 捏合等势点画草图。即把几个电势相同的等势点拉到一起，合为 一点，然后假想提起该点“抖动”一下，以理顺从该点向下一个节点 电流方向相同的电阻，这样逐点依次画出草图。画图时要注意标出在 每个等势点处电流“兵分几路”及与下一个节点的联接关系。
⑶ 整理电路图。要注意等势点、电阻序号与原图一一对应，整理后 的等效电路图力求规范，以便计算。
实验12.描绘小电珠的伏安特性曲线 实验13.测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 实验14.把电流表改装为电压表 实验15.测定电源的电动势和内阻 实验16.用多用电表探索黑箱内的电学元件 实验17.传感器的简单应用
要求会正确使 用的仪器有：刻 度尺、游标卡尺、 螺旋测微器、温 度表、电流表、 电压表、多用电 表、滑动变阻器、 电阻箱
│ 要点探究
应用图象的斜率求对应的物理量，这是图象法讨论问题的
方法之一，但应注意坐标轴的物理意义．在用斜率求解时， Δ U、Δ I是用坐标轴上的数值算出的，与坐标轴的标度的选取 无关，而角度只有在两坐标轴单位长度相同时才等于实际角的 大小，从本图中量出的角度大小没有实际意义． 定值电阻的I－U图象为过原点的直线，而热敏电阻的I－U 图象为曲线．
│ 要点探究
变式题 小灯泡通电后， 其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图 37－6 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 A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 U1 B.对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝ I2 C.对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积 U1 D.对应 P 点，小灯泡的电阻为 R＝ I2－I1
电阻定律
公式： R=ρL/S 电阻率、超导、半导体 部分电路欧姆定律 I=U/R
欧姆定律 闭合电路欧姆定律 I=E/（R+r) 复习指南
1、本章是高考的重点，主要考查欧姆定律、串并联电路中电流电压和功率的分配。
2、本章可与机械能、电场、电磁感应、磁场、交变电流等知识综合出题。 3、实验是本章的重中之重，是高考试卷中的常客，我们将在以后作专题复习。
电学量
电流
并联 (1)并联电路干路中的电流等于各支 路电流之和，即：I＝I1＋I2＋„ 电路中各处电流相等，即：I＝ (2)并联电路中通过各个电阻的电流跟 I1＝I2＝„ 它的阻值成反比，即：I1R1＝I2R2＝„＝ U
(1)串联电路两端的电压等于各 部分电路两端电压之和，即：U＝U1 ＋U2＋„ (2)串联电路中各个电阻两端的电 并联电路中各支路两端的电压相等， 即： U1 U2 U＝U1＝U2＝U3＝„ 压跟它的阻值成正比，即： ＝ R1 R2 Un ＝„＝ ＝I Rn 并联电路总电阻的倒数等于各个导体 串联电路的总电阻等于各个导体 1 1 1 的电阻之和，即：R＝R1＋R2＋„ 的电阻的倒数之和，即： ＝ ＋ ＋„ R R1 R2 串联电路中各个电阻消耗的功率 P1 P2 并联电路中各个电阻消耗的功率跟它 跟它的阻值成正比，即： ＝ ＝„ R1 R2 的阻值成反比， 即： P1R1＝P2R2＝„＝PnRn 2 Pn ＝U 2 ＝ ＝I Rn 计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P ＝P1＋P2＋„＋Pn

等效电路图
图1所示电路中，R1=R2=R3=3Ω，R4=R5=R6=6Ω，求M、N两点间 的电阻。
1.在原电路图上标了等势点a、b、c。
2.捏合等势点画草图。从高电势点M点开始，先把两个a点捏合到一起， 理顺电阻，标出电流在a点“兵分三路”，分别经R1、R2、R3流向b 点；再捏合三个b点，理顺电阻，标出电流在b点“兵分三路”，分别 经R4、R5、R6流向c点；最后捏合c点，电流流至N点。（见图2）
│ 考点整合
二、两种电路 1.纯电阻电路的特点：电能 100%地转化成内能．此电路电热计算：Q＝______＝ ______＝________. 2.非纯电阻电路的特点：电能除了转化成内能外，还转化为其他能．此电路的电 UIt 功的计算用 W＝______，电热只能用 Q＝______计算． 三、五个规律 1.欧姆定律 U (1)公式：I＝ . R (2)适用范围：纯电阻用电器和电解液导电． (3)图象描述：在 U－I 图线中，R＝k 斜率，斜率越大，R 越____；在 I－U 图线中，
电功
定义式 W=qU=IUt 计算式 W=I2Rt=U2t/R
(纯电阻、非纯电阻电路)
(纯电阻电路)
恒 定 电 流
用电器
电功率 电源
定义式 P=W/t 计算式 P=IU=I2R=U2/R 总功率：P总=IE、输出功率：P出=IU端 损失功率P损=I2r、效率：η=P出/P总
纯电阻
内容
基 本 规 律
│ 要点探究
► 探究点二 伏安特性曲线及其应用
1.伏安特性曲线
电阻恒定不变的导体，它的伏安特性曲线是直线，如图37 －3中a、b两直线所示，具有这种伏安特性曲线的电学元件叫线 性元件，直线的斜率等于电阻的倒数．电阻 因外界条件变化而变化的导体，它的伏安特 性曲线是曲线，如图中c所示，这类电学元 件叫非线性元件，导体c的电阻随电压升高 而减小．
│ 要点探究
[解析] 从给出的四种接线方式可知，a 为“关”挡，b 为 R1 与 R2 串联，c 只接入了 R1，d 为 R1 与 R2 并联．电熨斗是纯电阻电路，其功率 U 为P ＝ ， 电源电压一定， 所以 b 方式为“低挡”， c 方式为“中挡”， R d 方式为“高挡”，选项 B 正确．
2
联规律；
(3)七个常见的高考热点问题(见“命题趋势”)的处理方法．
│恒定电流
恒定电流
(1)电路的连接；
(2)伏安特性曲线及其应用；
(3)纯电阻电路与非纯电阻电路．
概念
物理意义 反映单位时间里 流过导体某横截面 的电荷量的多少
定义式
常见计算途径
Q Ne I＝ ＝ t t I＝nqvS U I＝ R
电路
定义、条件、方向 电流
电流强度
定义式 I=q/t 微观表示 I=nqsv 决定式 I=U/R=E/(R+r)
电压 基 本 概 念
定义式 UAB=WAB/q=φA－ φB
决定式 U=IR，U外=E－Ir，U内=Ir
电阻 电动势
定义式 R=U/I 决定式 R=ρL/S
定义式 E=W非静电力/q
量度式 E=U外+U内=IR+Ir
向；c.按电流流向，自左向右将元件、结点、分支逐一画出；d.将画出的
等效图加工整理． ②等势点排列法：a.先将各结点用字母标出；b.判断各结点电势高低；c. 将各结点按电势高低自左向右排列，再将各结点间的支路画出；d.将画出 的等效图加工整理．
等效电路图
三步法
⑴ 标出等势点。依次找出各个等势点，并从高电势点到低电势点顺次 标清各等势点字母。一般地，无阻导线视为等势线，无流电阻视为等 势线。
│ 要点探究
► 探究点三 纯电阻电路与非纯电阻电路
考纲展示
内 容 1.电流．欧姆定律．电阻和电阻定律 2.电阻率与温度的关系 3.半导体及其应用．超导及应用 4.电阻的串联、并联．串联电路的分压作用．并联电路的分流作 用 5.电功和电功率．串联、并联电路的功率分配 6.电源的电动势和内电阻．闭合电路的欧姆定律．路端电压 7. 电流、电压和电阻的测量．电流表、电压表和多用电表的使 用．伏安法测电阻 要求 Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ
│ 要点探究
例2 如图 37－5 所示的图象所对应的两个导体：
图 37－5 (1)两导体的电阻的大小 R1＝______Ω ，R2＝______Ω ； (2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比 U1∶U2＝______； (3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比 I1∶I2＝______.
3.整理电路图如图3所示。
从等效电路图图 3 可以清楚地看出原电路各电阻的联接方式，很容易 计算出M、N两点间的电阻R=3Ω。
如图4所示，R1=R3=4Ω，R2=R5=1Ω， R4=R6=R7=2Ω，求a、d两点间的电阻。
1）标出等势点a、b、c、d（在原电路图上） （2）捏合等势点画草图，首先捏合等势点 a ，从a 点开始，电流“兵 分三路”，分别经R2流向b点、经R3和R1流向d点；捏合等势点b，电 流“兵分两路”，分别经R5流向c点，经R4流向d点；捏合等势点c， 电流“兵分两路”，分别经R6和R7流向d点。 （3）整理电路 从等效电路图可清楚地看出原电路各电阻的联接关系，很容易计算出 a、d两点间的电阻R=1Ω。
│ 要点探究
2.利用伏安特性曲线的斜率求电阻时，不能用直线的倾角的正切来求， 原因是用物理图象坐标轴单位长度表示不同大小的电压或电流时对应 ΔU 的直线倾斜角不同，而斜率相同，故可用 R＝ 求电阻，而不能用 R ΔI 1 ＝ 求电阻． tan θ 3.一般金属导体的电阻随温度的升高而增 大，其伏安特性如图 37－4 所示．
│ 要点探究
1 ΔU 2 [解析] (1)在 I－U 图象中 R＝ ＝ ，所以 R1＝2 Ω ，R2＝ Ω . k ΔI 3 (2)由欧姆定律得 U1＝I1R1， U2＝I2R2， 由于 I1＝I2， 所以 U1∶U2＝R1∶R2 ＝3∶1. U1 U2 (3) 由欧姆定律得 I1＝ ， I2＝ ， 由于 U1＝U2， 所以 I1∶I2＝R2∶R1 R1 R2 ＝1∶3.
U R＝ (伏安法) I ρL R＝ S 在伏安特性曲线上读出 W＝UIt U、I，再根据公式计算
注意要点 是标量 (2) 电流 方向规定为正电 荷定向移动的方 向 在伏安特性曲线 中读出U、I计算
电流
I＝
Q t
电阻
反映导体对电流 的阻碍作用的大小
U R＝ I
W＝UIt
电功
反映电路或用电 器消耗电能的多少
串联
电压
电阻
电功率
说明
│ 要点探究
2.如何画等效电路 (1)电路简化时的原则 ①无电流的支路简化时可去除； ②等电势的各点简化时可合并； ③理想导线可任意长短；
④理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路．
(2)常用的等效简化方法 ①电流分支法：a.先将各结点用字母标出；b.判断各支路元件的电流方
高考要求 命题趋势
(1)电路的简化； (2)动态直流电路分析；
(3)非纯电阻电路的分析与计算；
(4)稳态、动态含容电路的分析与计算；
(5)电路故障分析；
(6)电学实验与设计；
(7)电路的综合计算．
复习策略
(1)六个概念：电流、电压、电阻、电功、电功率、电动势； (2)五个规律：欧姆定律、电阻定律、焦耳定律、串联规律、并