1、1 1、內(nèi)、外電路、內(nèi)、外電路(1)內(nèi)電路：電源兩極(不含兩極)以內(nèi)，如電池內(nèi)的溶液、發(fā)電機(jī)的線圈等內(nèi)電路的電阻一般寫作r(2)外電路：電源兩極，包括用電器和導(dǎo)線等外電路的電阻一般寫作R.2 2閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律( (適用條件：純電阻適用條件：純電阻電路電路) )(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，即IE/(Rr)(2)研究閉合電路，主要物理量有E、r、R、I、U，前兩個(gè)是常量，后三個(gè)是變量表達(dá)形式： +EUU外內(nèi)UEIr U I （- 關(guān)系）EIIRRr（關(guān)系）RUE URRr（關(guān)系）3 3路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系(

2、 (純電阻電路純電阻電路) )(1)路端電壓：外電路的電勢(shì)降落，也就是外電路兩端的電壓，UEIr.外電路的電阻增大時(shí)，I減小，路端電壓升高；外電路斷開時(shí)，R，路端電壓UE；外電路短路時(shí)，R0，U0，IImE/r.(2)電源的外特性曲線路端電壓U隨電流I變化的圖象：(如下圖所示)圖象的函數(shù)表達(dá)：UEIr當(dāng)外電路斷路時(shí)(即R，I0)，縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)E(EU端)；當(dāng)外電路短路時(shí)(R0，U0)，橫坐標(biāo)的截距表示電源的短路電流I短E/r；圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)電阻注意：要看清坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開始，若縱坐標(biāo)上的取值不從零開始取，則該截距不表示短路電流4閉合電路的輸出功率閉合電路的輸出

3、功率(1)電源的總功率：P總IEIU外IU內(nèi)IUI2r(閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，所以有EU外U內(nèi))(2)電源的輸出功率與電路中電流的關(guān)系22()EPIEI rr IIr222222() ()22424EEEEEr IIr Irrrrr所以當(dāng) ，電源的輸出功率最大，2EIr(適用于一切電路)2.4mEPr(3)電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系：(等效于右圖)22=PPPIEI rIUI R出總內(nèi)22222()()()44EE RERR rR rR rRrrR所以當(dāng)Rr時(shí)(IE/2r)，電源有最大輸出功率：2max.4EPr（適合于純電阻電路）(4)電源內(nèi)阻上的熱功率：P內(nèi)U內(nèi)II2r.(

4、5)電源的供電效率:當(dāng)電源的輸出功率達(dá)最大時(shí)，50%.22=()PIUUI RRPIEEIR rR r出總5 5電源的外特性曲線和導(dǎo)體的伏安特性曲線電源的外特性曲線和導(dǎo)體的伏安特性曲線的關(guān)系的關(guān)系( (如圖如圖) )(1)聯(lián)系：它們都是電壓和電流的關(guān)系圖線；(2) 區(qū)別：它們存在的前提不同，遵循的物理規(guī)律不同，反映的物理意義不同電源的外特性曲線：(如圖線a)a在電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻r一定的條件下，通過(guò)改變外電路的電阻R使路端電壓U隨電流I變化的圖線；b遵循閉合電路歐姆定律，UEIr；c圖線與縱軸的截距表示電動(dòng)勢(shì)E，斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻r.導(dǎo)體的伏安特性曲線：(如圖線b)a在給定導(dǎo)體(電阻R)的條

5、件下，通過(guò)改變加在導(dǎo)體兩端的電壓而得到的電流I隨電壓U變化的圖線；b遵循部分電路歐姆定律， ；c圖線斜率表示導(dǎo)體的電阻R.UIR6電路的動(dòng)態(tài)分析電路的動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)電路變化的分析是根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，來(lái)分析電路中某一電阻變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況常見方法如下：(1)程序法：基本思路是“部分整體部分”例如：局部變化RiR總I總U內(nèi)U路再討論其他(2)直觀法：即直接應(yīng)用“部分電路中R、I、U的關(guān)系”中的兩個(gè)結(jié)論任意一個(gè)R增大必引起通過(guò)該電阻的電流減小，其兩端電壓UR增加(局部電阻本身電流、電壓)任意一個(gè)R增大必引起與之并聯(lián)支路電流I并增加；與之串聯(lián)支路電壓U串減小(稱

6、串反并同法)I并局部Ri與之串并聯(lián)的電阻iI U串iU 7電路故障電路故障電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有導(dǎo)線斷芯，燈泡斷絲、燈座短路、電阻器內(nèi)部斷路、接觸不良等，檢查故障的基本方法有兩種(1)儀表檢測(cè)法電壓表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電壓表是由靈敏電流計(jì)G和分壓電阻R0串聯(lián)組成的，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示用電壓表檢測(cè)如圖所示，合上開關(guān)S，若燈L不亮，而電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電路中有電流通過(guò)電壓表，電路為通路(電壓表作為一個(gè)高電阻把開關(guān)和電源接通了)，則開關(guān)S和導(dǎo)線不斷路，燈L斷路即故障所在以此類推燈L不亮電壓表無(wú)示數(shù)，則開關(guān)S處斷路可能性很大，可再加以檢驗(yàn)(2) 假設(shè)法已知電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生何處時(shí)，可

7、將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正向推理，推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路，直到找到發(fā)生故障的全部可能為止，亦稱排除法8多用電表和黑箱問(wèn)題多用電表和黑箱問(wèn)題(1)多用電表的實(shí)驗(yàn)原理：多用電表是一種多量程、多用途的測(cè)量交、直流電學(xué)量的儀器，可以測(cè)量電阻、交直流電壓和電流具體名稱如下，a.表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等各種量程的刻度；b.選擇開關(guān)及各種量程；c.機(jī)械調(diào)零螺絲，用于調(diào)整電流、電壓零點(diǎn)；d.歐姆表的調(diào)零旋鈕，用于調(diào)整歐姆零點(diǎn)；f.表的接線插孔，紅表筆插“”孔，

8、黑表筆插“”孔 歐姆表測(cè)電阻的原理是閉合電路的歐姆定律，歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，其中G為靈敏電流計(jì)，滿偏電流Ig，線圈電阻Rg，電源電動(dòng)勢(shì)E，內(nèi)阻r，R0為調(diào)零電阻當(dāng)紅黑表筆短接時(shí)，調(diào)節(jié)R0使指針滿偏當(dāng)紅黑表筆間接電阻Rx時(shí)，通過(guò)電流表電流0ggEIRrR 0ggXEIRrRR 每一個(gè)Rx對(duì)應(yīng)一個(gè)電流I，在刻度盤上直接標(biāo)出與I對(duì)應(yīng)的Rx的值，這樣即可讀出待測(cè)電阻阻值，但由上式看出，I與Rx不成比例，故歐姆表刻度不均勻當(dāng) 時(shí)，IIg/2，指針半偏，所以歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻，用R中表示因此Rx與I的對(duì)應(yīng)關(guān)系為 歐姆表測(cè)電阻時(shí)的誤差分析a在用多用電表測(cè)量電阻時(shí)可能測(cè)量值偏大，其主要原因可能是表筆

9、與電阻兩端接觸欠緊而引入接觸電阻，或者在連續(xù)測(cè)量過(guò)程中，表筆接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，引起電表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)下降，內(nèi)阻增加如果是測(cè)量值偏小，則可能是人體電阻并入造成0 xgRRRrxERRI中b電池老化對(duì)歐姆表的影響：一個(gè)多用電表的電池已使用很久了，但是轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)，仍可使表針調(diào)至零歐姆刻度，這時(shí)測(cè)出的電阻值R測(cè)與所測(cè)電阻的真實(shí)值R真相比較R測(cè)R真分析如下：IE / RIE /(RR )I1EIRR .gxggxgxgEIIR IER IE內(nèi)內(nèi)測(cè)真電阻調(diào)零時(shí)， ，測(cè)量電阻時(shí)， ，故 ，電池用久后， 減小，由公式可知 隨之減小，從而指針指示的電阻刻度值偏大，即(2)多用電表的使用紅表筆代表歐姆表內(nèi)部電源的負(fù)極，

10、黑表筆代表內(nèi)部電源的正極；與使用電流表、電壓表一樣，多用電表在使用前要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零(即觀察指針是否指在刻度線左端的零刻度處，若不指零，可用小螺絲刀旋轉(zhuǎn)定位螺絲)；使用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，還要進(jìn)行“歐姆調(diào)零”，方法是：將選擇開關(guān)置于歐姆擋(適當(dāng)倍率)，將兩表筆短接，調(diào)整電阻調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位置上；注意：每換一次歐姆擋的倍率，都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零關(guān)于歐姆擋倍率的選擇：使用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，指針指示在表盤中值電阻左右讀數(shù)較準(zhǔn)確如某多用電表歐姆擋R中15，當(dāng)待測(cè)電阻約為2k時(shí)，應(yīng)選用“100”擋，讀數(shù)不要忘記乘以相應(yīng)的倍率；測(cè)量時(shí)，待測(cè)電阻要與電源以及其他電阻斷開，且不能用手接觸表筆；測(cè)量完

11、畢后，要把表筆從測(cè)試孔中拔出，并將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋；(3)多用電表探測(cè)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件根據(jù)不同電學(xué)元件的電阻特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量判斷電阻為零兩接線柱由無(wú)阻導(dǎo)線短接電壓為零有下述可能性a任意兩接線柱之間電壓均為零盒內(nèi)無(wú)電源b有的接線柱之間電壓為零.或兩接線柱中至少有一個(gè)與電源斷路.或兩接線柱之間有電動(dòng)勢(shì)代數(shù)和為零的反串電池組.或兩接線柱間短路有充放電現(xiàn)象(歐姆表指針先偏轉(zhuǎn)，然后又回到“”刻度)兩接線柱之間有電容器在分析和解答黑盒問(wèn)題時(shí)，其外觀表現(xiàn)往往相同，所以不僅答案多種多樣，而且在無(wú)條件限制時(shí)，還可能有無(wú)數(shù)多解答解答步驟如下：例1、如圖721，已知E6V，r4，R12，R2的變

12、化范圍是010.求：(1)電源的最大輸出功率；(2)R1上消耗的最大功率；(3)R2上消耗的最大功率一、電路中的能量關(guān)系的處理一、電路中的能量關(guān)系的處理圖721解析：(1) R22時(shí)，外電阻等于內(nèi)電阻，電源輸出功率最大為2.25W；R1是定值電阻，電流越大功率越大，所以R20時(shí)R1上消耗的功率最大為2W；把R1也看成電源的一部分，等效電源的內(nèi)阻為6，所以，當(dāng)R26時(shí)，R2上消耗的功率最大為1.5W.點(diǎn)評(píng)：注意R1上消耗的最大功率與R2上消耗的最大功率的條件是不同的R1是固定電阻，R2是可變電阻變式訓(xùn)練1、(2010山東濰坊上學(xué)期抽樣檢測(cè))如圖722所示，一臺(tái)電動(dòng)機(jī)提著質(zhì)量為m的物體，以速度v勻

13、速上升已知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，電源電動(dòng)勢(shì)為E，通過(guò)電源的電流為I，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，忽略一切阻力及導(dǎo)線電阻，則()A電源內(nèi)阻 B電源內(nèi)阻C如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，較短時(shí)間內(nèi)電源消耗的功率將變大D如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，較短時(shí)間內(nèi)電源消耗的功率將變小B C2EmgvrRIIErRI解析：由能量守恒定律得EII2(Rr)mgv，解得， ，選項(xiàng)B正確而A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)正常工作，EI(Rr)，如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住，則電動(dòng)機(jī)視為純電阻，滿足EI(Rr)，即電路中的電流變大，較短時(shí)間內(nèi)電源消耗的功率EI變大，選項(xiàng)C正確而D錯(cuò)誤2EmgvrRII圖722變式訓(xùn)練2、如圖723所示電路中，直

14、流發(fā)電機(jī)E250V，內(nèi)阻r3，R1R21，電熱器組裝有50個(gè)完全相同的電熱器，每個(gè)電熱器規(guī)格“200V,1000W”，其他電阻不計(jì),不考慮電熱器電阻隨溫度的變化，問(wèn)：(1)接通幾個(gè)電熱器，實(shí)際使用的電熱器都能正常工作？(2)接通幾個(gè)電熱器，發(fā)電機(jī)輸出功率最大？(3)接通幾個(gè)電熱器，電熱器組加熱物體最快？(4)接通幾個(gè)電熱器，電阻R1、R2上消耗的功率最大？ 解析：每只用電器的電阻為R0U2/P2002/100040，每只用電器的額定電流I0P/U5A(1)要使電熱器正常工作，必須使電熱器兩端的實(shí)際電壓等于額定電壓200V，因此干路中電流為而每個(gè)電熱器的額定電流為5A，則電熱器的個(gè)數(shù)為n110/

15、52(個(gè))圖723012250200103 1 1EUIAArRR (2)要使電源輸出功率最大，須使外電阻等于電源內(nèi)電阻，由此可知電熱器總電阻為RrR1R21，故n2R0/R40(個(gè))(3)要使電熱器組加熱物體最快，必須使其總電阻為RR1R2r5，所以n3R0/R40/58(個(gè))(4)要使R1、R2上消耗的功率最大，必須使通過(guò)它們的電流最大，即當(dāng)50只電熱器全接通時(shí)，可滿足要求，即n450(個(gè)) 例2、(2010山東濟(jì)南一模)如圖724所示，四個(gè)電表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P向左端移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A伏特表V1的讀數(shù)減小，安培表A1的讀數(shù)增大B伏特表V1的讀數(shù)增大，安培表

16、A1的讀數(shù)減小C伏特表V2的讀數(shù)減小，安培表A2的讀數(shù)增大D伏特表V2的讀數(shù)增大，安培表A2的讀數(shù)減小二、動(dòng)態(tài)電路的分析與計(jì)算二、動(dòng)態(tài)電路的分析與計(jì)算B C圖7241111212322222;(),()2() PAVUEIrRVAUIRRIIVUIIRBC干干干若滑動(dòng)觸頭 向左端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，電路的總電阻變大，干路電流變小，安培表 示數(shù)變小伏特表示數(shù)故示數(shù)變大；電流表示數(shù)變大；流經(jīng)電阻的解析：電流變小，故伏特表的示數(shù)變小。故、選項(xiàng)正確變式訓(xùn)練3、如圖725所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為U1

17、和U2，下列說(shuō)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CU1U2BD圖725解析：滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端，總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小與電阻串聯(lián)的燈泡L1、L2電流增大，變亮；與電阻并聯(lián)的燈泡L3電壓降低，變暗U1減小，U2增大，而路端電壓UU1U2減小，所以U1的變化量大于U2的變化量，選BD.例3、(2010安徽合肥一模)如圖726所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器兩金屬板水平放置，開關(guān)S是閉合的，兩板間一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，G為靈敏電流計(jì)則以下說(shuō)法正確的是()A在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中

18、，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中有從b到a的電流B在將滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)的過(guò)程中，油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有從b到a的電流A三、含容電路問(wèn)題三、含容電路問(wèn)題C在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中，油滴仍然靜止，G中有從a到b的電流D在將S斷開后，油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，G中無(wú)電流通過(guò)圖726解析：滑片P向上移動(dòng)，接入電路的電阻增大，總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，干路電流減小，因UEI(rR1)，可知電容器極板電壓變大，油滴受到的電場(chǎng)力增大，油滴向上運(yùn)動(dòng)，極板電壓變大，說(shuō)明電容器充電，G中電流方向從b到a，A正確，B、C錯(cuò)誤；將S斷開后，電容器放電，G中有電流，電壓減小，電場(chǎng)力減小，油滴向下運(yùn)動(dòng)

19、，D錯(cuò)誤變式訓(xùn)練4、(2010安徽卷)如圖727所示，M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板，R0為定值電阻，R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部閉合電鍵S，小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為F.調(diào)節(jié)R1、R2，關(guān)于F的大小判斷正確的是()圖727BA保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變大B保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變小C保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變大D保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變小1202022210()RRRRRUUFqEqdFmgFARRRCDBFF電電保持 不變，緩慢增大時(shí)，由于和 串聯(lián)，兩端的電壓減小，即平行板電容器的兩個(gè)極板的電壓減小，帶電

20、小球受到的電場(chǎng)力減小，懸線的拉力 將減小，選項(xiàng) 正確， 錯(cuò)誤保持不變，緩慢增大 時(shí)，兩端的電壓不變，不變，懸線的拉解析：力 不變，、 錯(cuò)誤例4、如圖728所示的電路中，閉合開關(guān)S，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，電流表的示數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是()AR1斷路BR2斷路CR3短路DR4短路四、電路故障問(wèn)題四、電路故障問(wèn)題圖728A23412121.LRRLLLLAR畫出原電路的等效電路圖如圖由于電流表示數(shù)減小、燈變暗，可推知電路中的總電流減小;路端電壓增大，表明外電阻增大，可排除 、短路的可能又燈 變亮、燈變暗，表明燈 兩端電壓增大、燈兩端電壓減

21、小，由解析：歐姆定律可判斷：只能是 發(fā)生斷路答案為點(diǎn)評(píng)：對(duì)于復(fù)雜的電路，首先要理清電路的連接方式(應(yīng)用等勢(shì)法、分支法)，并畫出串、并聯(lián)關(guān)系明顯的規(guī)范電路，便于分析對(duì)于電路的動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題，按局部(R的變化)全局(I總、U端的變化)局部(U分、I分的變化)的邏輯思維進(jìn)行分析推理本題電路動(dòng)態(tài)變化的逆向推理變式訓(xùn)練5、某居民家中的電路如圖729所示，開始時(shí)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，但電燈仍能正常發(fā)光拔出電飯煲的插頭，把試電筆插入插座的左、右插孔，氖管均能發(fā)光，則()A僅電熱壺所在的C、B兩點(diǎn)間發(fā)生了斷路故障B僅電熱壺所在的C、B兩點(diǎn)間發(fā)生了短路故障C僅

22、導(dǎo)線AB斷路D因插座用導(dǎo)線接地，所以發(fā)生了上述故障C圖829CBCBCBA若 、 間斷路，則試電筆插入插座的左孔時(shí)，氖管不發(fā)光若 、 間短路，則燈泡不發(fā)光插座用導(dǎo)線接地，可以防止因用電器外殼帶電而使人觸電的事故發(fā)生，對(duì)電路無(wú)影響若導(dǎo)線斷路，則電熱壺由于只與火線相連，不構(gòu)成閉合回路而停止工作；電燈與火線、地線仍組成閉合回路而正常發(fā)光；此時(shí)，插座的左右兩孔均與火線相連，因此，試電筆插入時(shí)，氖管均發(fā)光解析：選項(xiàng)正確五、多用電表和黑箱問(wèn)題五、多用電表和黑箱問(wèn)題變式訓(xùn)練6、關(guān)于歐姆表及其使用中的問(wèn)題，下列說(shuō)法中正確的是( )A表盤上所標(biāo)明的電阻阻值刻度是均勻的B應(yīng)使待測(cè)電阻與其他電學(xué)元件斷開，并且不能用雙手同時(shí)接觸兩表筆金屬部分C每次更換倍率都要將兩表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零B C D FD為使測(cè)量準(zhǔn)確，應(yīng)使表針指在中值電阻附近，否則應(yīng)換擋E測(cè)量時(shí)，若指針偏角較大，應(yīng)換用倍率較大的擋位F使用完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)置于空擋OFF，或交流電壓最高擋解析：歐姆表表盤刻度是不均勻的，所以A錯(cuò)；在使用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，應(yīng)