2025秋高考物理一轮复习第八章恒定电流第2讲电路电路的基本规律课件（61页PPT）

(共61张PPT)
第八章　恒定电流
第2讲　电路　电路的基本规律
素养目标　1.通过对闭合电路欧姆定律及电路特点等电学相关知识的学习和应用，重在培养学生的能量观念.（物理观念） 2.理解闭合电路欧姆定律，会测量电源的电动势和内阻.（科学思维） 3.通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用.（科学思维）
一、串、并联电路的规律及应用
A. CE
C
1. 串联电路
（1）电流：I＝I1＝I2＝I3＝…＝In.
U1＋U2＋U3＋…＋Un　
R1＋R2＋R3＋…＋Rn　
R1∶R2∶R3∶…∶Rn　
2. 并联电路
（2）电压：U＝U1＝U2＝U3＝…＝Un.
I1＋I2＋I3＋…＋In　

　深化1　　串、并联电路几个常用的推论
（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.
（3）无论电阻怎样连接，每一段电路的总电功率P总是等于各个电阻的电功率之和.
（4）无论是串联电路还是并联电路，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大.
　深化2　　电表的两种改装的比较
项目 改装成大量程电压表 改装成大量程电流表
内部电路
改装原理 串联分压 并联分流
项目 改装成大量程电压表 改装成大量程电流表
所需电阻阻值
改装后的量程 U＝Ig（Rg＋R）
校准电路
角度1　串、并联电路
A. 当cd端短路时，ab之间的等效电阻是8 Ω
B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是16 Ω
C. 当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为9 V
D. 当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为16 V
C
A. 当S1和S2均断开时，可改装成为电流表
B. 当S1和S2均断开时，改装成的是量程为1 kV的电压表
C. 当S1和S2均闭合时，改装成的是量程为10 mA的电流表
D. 当改装为电流表时，仅闭合开关S1时的量程比开关S1和S2均闭合时大
D
角度2　电表的改装
二、闭合电路的欧姆定律分析与计算
A. 通过的电流增大
B. 两端的电压增大
C. 阻值增大为原来的1.2倍
D. 电功率增大为原来的1.44倍
B
1. 闭合电路欧姆定律
2. 路端电压与负载的关系
（2）特殊情况
正比　
反比　

增大　
E　

　深化1　　电路动态分析的常用方法
（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）“串反并同”法：所谓“串反”，即某一电阻增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小（增大）；所谓“并同”，即某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大（减小）.
（3）极限法：因滑动变阻器的滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零，然后再讨论有关问题.
（4）特殊值法：对有些复杂难以直接判断的问题，可采用特殊值代入帮助分析.
　深化2　　含电容器电路的处理方法
（1）电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉此支路，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，电容器两极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压.
（3）电容器的电荷量及变化
①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.
②如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为｜Q1－Q2｜.
③如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q1＋Q2.
A. 0.30 Ω B. 0.83 Ω
C. 1.2 Ω D. 1.5 Ω
B
角度2　闭合电路的动态分析
D
A. I减小，U1增大
B. I减小，U2减小
C. 电压表V2的示数与电流表A示数之比不变
D. 电压表V的示数与电流表A示数之比变大
解析：当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，R2接入电路的阻值变大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，总电流I变小，路端电压U变大，R1两端的电压U1＝IR1减小，R2的电压U2＝U－U1增大，故A、B错误；电压表V2的示数与电流表A示数之比为电阻R2的阻值，R2变大，故C错误；电压表V的示数与电流表A示数之比为外电路总电阻，外电路总电阻变大，故D正确.
角度3　含容电路的分析与计算
A
A. 1∶2 B. 2∶3
C. 1∶1 D. 2∶1
解析：等效电路图如图所示
三、电源的功率和效率
A. 车灯的电流变小
B. 路端电压变小
C. 电路的总电流变小
D. 电源的总功率变大
ABD
　深化1　　电源的功率和效率
电源总功率 任意电路：P总＝EI＝P出＋P内
电源内部消耗的功率 P内＝I2r＝P总－P出
电源的输出功率 任意电路：P出＝UI＝P总－P内
P出与外电阻R的关系
电源的效率
　深化2　　等效电源
把含有电源、电阻的部分电路等效为新的“电源”，其“电动势”“内阻”如下：
（1）两点间断路时的电压等效为电动势E'.
常见电路等效电源如下：
图例 等效情况
E'＝E，r'＝R＋r
A. 电源的内阻消耗的功率最大为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 V
D
解析：由题图可知，当电流为1.5 A时电源的输出功率最大，这时内阻消耗的功率等于输出功率，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Pr＝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，内阻消耗的功率增大，A项错误；随着电流的减小，电源的效率增大，B项错误.
甲 乙
A. R1＝0 B. R1＝1.5 Ω
C. R2＝1.5 Ω D. R2＝2 Ω
C
四、两类U－I图像的比较及应用
考题4　（2023·全国甲卷）某同学用伏安法测绘一额定电压为6 V、额定功率为3 W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为6 kΩ，电流表内阻约为1.5 Ω.实验中有图（a）和（b）两个电路图供选择.
（1）实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图（c）所示，该同学选择的电路图是图（　　）（填“a”或“b”）.
a　
解析：（1）小灯泡的额定电压为6 V，额定功率为3 W，则额定电流为0.5 A，即500 mA，观察题图（c）发现，电流为500 mA时，电压表示数不到6 V，说明电流表示数大于通过小灯泡的电流，该同学选择的电路图是图（a）.
（2）若选择另一个电路图进行实验，在图（c）上用实线画出实验中应得到的I－U关系曲线的示意图.
答案：（2）图见解析
解析（2）若选择题图（b）所示电路，流过小灯泡的电流相同的情况下，题图（b）中电压表的读数要大于题图（a）中电压表的读数，如图所示.
　深化　　两类U－I图像对比
项目 电源的U－I图像 电阻的U－I图像
图像
物理意义 路端电压随电流的变化规律 电阻两端电压随电流的变化规律
截距 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零
项目 电源的U－I图像 电阻的U－I图像
斜率的绝对值 内电阻r 电阻大小
坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率
坐标的U、I比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小不变
甲 乙
A. 该电源的内阻为5.0 Ω
B. 该元件的电阻随着其两端电压的增大而减小
C. 当该元件两端的电压为0.75 V时，它的电阻约为2.5 Ω
D. 让电源和该元件组成闭合回路，该元件的功率约为0.3 W
D
限时跟踪检测
A级·基础对点练
题组一　串、并联电路的规律及应用
A. 7.5 V　10 V B. 10 V　7.5 V
C. 0　10 V D. 10 V　0
C
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A. I1＝2Ig
B. I2＝3Ig
C. 若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大
D. 若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大
C
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A. R1＜R2 B. R1＞R2
C. U1＜U2 D. U1＝U2
D
题组二　闭合电路欧姆定律的分析与计算
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A. 电压表示数变大，电流表示数变小
B. 电压表示数变小，电流表示数变大
C. 电压表示数变大，电流表示数变大
D. 电压表示数变小，电流表示数变小
B
解析：根据题意可知，当滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流变大，路端电压变小，即电压表示数变小；由闭合电路欧姆定律可知，R2两端的电压U2＝E－I（R1＋r），由于总电流变大，则U2变小，流过R2的电流变小，则通过滑动变阻器R3的电流变大，即电流表示数变大，故B正确.
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题组三　电源的功率和效率
A. 电流表示数变小
C. 灯L1变亮，灯L2变暗
D. 电源效率减小，电源输出功率变大
BC
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A. ra＜rb，Pa＝Pb B. ra＜rb，Pa＜Pb
C. ra＞rb，Pa＝Pb D. ra＞rb，Pa＜Pb
A
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A. 电源的电动势为E＝5 V
B. 电阻两端的电压为U＝4 V
C. 电阻的电流为I＝0.4 A
D. 太阳能电池的内阻为5 Ω
D
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B级·能力提升练
甲 乙
AD
A. 环境变暗时，甲电路的灯泡亮度变亮
B. 环境变暗时，乙电路的灯泡亮度变亮
C. 环境变亮时，甲电路的R1电功率减小
D. 环境变亮时，乙电路的R1电功率增大
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A. 对于电流表，是把灵敏电流计与小电阻串联改装而成的
B. V1的电阻大于V2的电阻
C. V1的读数小于V2的读数，V1指针的偏转角度等于V2指针的偏转角度
D. 定值电阻R的电压等于V1的读数与V2的读数之和，其电流等于A1或A2的读数
C
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解析：灵敏电流计与小电阻并联，改装成电流表，故A错误；灵敏电流计与大电阻串联改装成电压表，量程越大，串联的电阻越大，V1的量程小于V2的量程，则V1的电阻小于V2的电阻，故B错误；V1、V2串联，电流相同，流过灵敏电流计的电流相同，则V1、V2指针的偏转角度相同，V1的量程小于V2的量程，则V1的读数小于V2的读数，故C正确；定值电阻R的电压等于V1的读数与V2的读数之和，A1、A2串联，读数相同，电流相同，由于电压表的分流作用，则定值电阻R的电流小于A1或A2的读数，故D错误.
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11. （2025·黑龙江齐齐哈尔期末）利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E＝12 V，电源内阻r＝2 Ω，电阻R＝8 Ω，当重物过重电动机被卡住时，电压表的示数为U1＝10 V；当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为U2＝11 V. 不计各种摩擦，电压表可视为理想电表.求：
（1）电动机的线圈电阻；
答案：（1）2 Ω　
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（2）重物匀速上升时电动机的输出功率.
答案：（2）3 W
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