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- 2021-06-21 发布
课前预习 ● 自我检测
1.判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。
(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)电动势是电源两极间的电压.( × )
(3)当外电阻增大时,路端电压也增大.( √ )
(4)闭合电路中的短路电流无限大.( × )
(5)电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是两极间的电压.( × )
(6)非静电力做的功越多,电动势就越大.( × )
(7)E=只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的.( √ )
2.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1
【答案】B
3. (多选)在如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是( )
A.I1= B.I1=
C.I1= D.I1=
【答案】BC
【解析】 I1=,R1与R2串联,故I1=I2=,从整体计算I1=I2=,故B、C正确。
4. (多选)如图所示,A、B、C、D四个电路中,电源电动势为E,电阻为r,定值电阻为R0,当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时,电压表示数将变大的电路是( )
【答案】 BD
5.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、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S0与S均闭合,现将S断开,则( )
A.V的读数变大,A的读数变小
B.V的读数变大,A的读数变大
C.V的读数变小,A的读数变小
D.V的读数变小,A的读数变大
【答案】 B
【解析】 S断开,相当于总电阻变大,总电流减小,由U=E-Ir知,路端电压增大,即电压表的读数变大,R3两端的电压U3=E-Ir-IR1,因总电流减小,则U3增大,R3中的电流也增大,电流表的读数变大.
6.(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是( ).
A.小灯泡L1、L2均变暗
B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗
C.电流表A的读数变小,电压表V的读数变大
D.电流表A的读数变大,电压表V的读数变小
【答案】 BC
课堂讲练 ● 典例分析
考点一 电路的串、并联
【典例1】(多选)在如图所示的电路中,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( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V
【答案】 AC
【解析】 当cd端短路时,R2与R3的并联电阻为30 Ω,两电阻并联后与R1串联,ab
间的等效电阻为40 Ω,选项A正确;当ab端短路时,R1与R3的并联电阻为8 Ω,两电阻并联后与R2串联,cd间等效电阻为128 Ω,选项B错;当ab两端接通测试电源时,电阻R2未接入电路,cd两端的电压即R3两端的电压,为Ucd=×100 V=80 V,选项C对;当cd两端接通测试电源时,电阻R1未接入电路,ab两端电压即R3两端的电压,为Uab=×100 V=25 V,选项D错.
【反思总结】
1.特点对比
串联
并联
电流
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In
电压
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2=…=Un
电阻
R=R1+R2+…+Rn
=++…+
功率分配
==…=
P1R1=P2R2=…=PnRn
2.两个重要的结论
(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻,电路中任意一个电阻值变大或变小时,串联的总电阻变大或变小.
(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个支路电阻,任意一个支路电阻值变大或变小时,电路的总电阻变大或变小.
3. 处理串、并联电路以及简单的混联电路的方法:
(1)准确地判断出电路的连接方式,画出等效电路图;
(2)正确利用串、并联电路的基本规律、性质;
(3)灵活选用恰当的公式进行计算.
4. 简化电路的原则:
(1)无电流的支路去除;
(2)电势相等的各点合并;
(3)理想导线可任意改变长短;
(4)理想电流表的电阻为零,理想电压表的电阻为无穷大;
(5)电压稳定时电容器可看作断路.
【跟踪短训】
1. 如图所示,电路两端的电压U保持不变,电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大,则电阻之比R1∶R2∶R3是( )
A.1∶1∶1 B.4∶1∶1
C.1∶4∶4 D.1∶2∶2
【答案】 C
考点二 电路的动态分析
【典例2】图所示的电路,L1、L2、L3是3只小电灯,R是滑动变阻器,开始时,它的滑片P位于中点位置.当S闭合时,3只小电灯都发光.现使滑动变阻器的滑片P向右移动时,则小电灯L1、L2、L3的变化情况( ).
A.L1变亮 B.L2变亮
C.L3变暗 D.L1、L2、L3均变亮
【思路指导】
【解析】 当滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器的有效电阻变大,导致外电路的总电阻增大.由闭合电路的欧姆定律I=知,总电流减小,路端电压U=E-Ir
将增大.因此,通过L1灯的电流变小,L1灯变暗.U=UL1+UFG,得L2灯两端的电压变大,L2灯变亮.而IL1=IL2+IL3,通过L1灯的电流IL1变小,通过L2灯的电流IL2变大,则通过L3灯的电流IL3变小,L3灯变暗.由以上分析可知,选项B、C正确.
【答案】 BC
【反思总结】
一、分析此类问题要注意以下三点:
(1)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联合使用.
(2)局部电阻增则总电阻增,反之总电阻减;支路数量增则总电阻减,反之总电阻增.
(3)两个关系:外电压等于外电路上串联各分电压之和;总电流等于各支路电流之和.
二、解决电路动态的三种常见方法
1.程序法:
固定支路
2.“串反并同”结论法:
(1)所谓“串反”,即某一电阻增大时,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,反之则增大。
(2)所谓“并同”,即某一电阻增大时,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,反之则减小。
即:←R↑→
3.极限法:因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电阻最大或电阻为零去讨论。
【跟踪短训】
2. 如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,与分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( ).
A.的读数变大,的读数变小
B.的读数变大,的读数变大
C.的读数变小,的读数变小
D.的读数变小,的读数变大
【答案】 B
课后巩固 ● 课时作业
基础巩固
1.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并联,然后再接到市电上(如图所示),下列说法正确的是( ).
A.开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B.开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小
C.开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少
D.开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率不变
【答案】 A
【解析】 开关接通时,灯泡被短路,灯泡熄灭,电路的总电阻变小,电路的总功率P=变大,电烙铁的功率变大,A正确,B、C、D错误.
2.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强阻值越大.为探测磁场的有无,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路,电源的电动势E和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光,若探测装置从无磁场区进入强磁场区.则( ).
A.电灯L变亮 B.电灯L变暗
C.电流表的示数减小 D.电流表的示数增大
【答案】 AC
【解析】 探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大,回路总电阻变大,总电流减小,电流表示数变小,电源内电阻分压变小,路端电压变大,电灯L亮度增加,正确选项为AC.
3.如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定不变,滑片P在变阻器正中位置时,电灯L正常发光,现将滑片P移到右端,则( ).
A.电压表的示数变大 B.电流表的示数变大
C.电灯L消耗的功率变小 D.电阻R1消耗的功率变小
【答案】 BC
4.在如图所示的电路中,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则( ).
A.电压表的示数变大 B.小灯泡消耗的功率变小
C.通过R2的电流变小 D.电源内阻的电压变大
【答案】 B
5.(多选)如图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时,下列说法中正确的是( )
A.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大
B.电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小
C.电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大
D.电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小
【答案】BC
【解析】 当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,干路中的电流减小,电源内阻及R1分担的电压减小,电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小,选项A错误,B正确;由于电压表V1的读数增大,由部分电路欧姆定律可得通过R3的电流增大,则电流表A2的读数增大,由I1=IR3+IR2可知通过R2的电流减小,则电压表V2的读数减小,选项C正确,D错误。
6.两个定值电阻R1、R2串联接在U稳定于12 V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端,如图所示,电压表示数为8 V,如果把它改接在R2的两端,则电压表的示数将( )
A.小于4 V B.等于4 V
C.大于4 V而小于8 V D.等于或大于8 V
【答案】A
【解析】 当电压表并联在R1两端时,ab间的电阻是R1与电压表内阻RV并联后的等效电阻Rab,Rab2R2,由此可以推断,当不用电压表测量时,R2分得的电压小于4 V。当把电压表并在R2上时,bc间的电阻Rbc为R2和RV的并联电阻,Rbc