内容正文:
恒定电流
第九章
第2讲 电路 电路的基本规律
[教材阅读指导]
(对应人教版新教材必修第三册页码及相关问题)
提示:无论是串联电路还是并联电路,若保持其他电阻的阻值不变,当其中的一个电阻的阻值增大时,总电阻的阻值都增大。
提示
提示:将非理想电压表或电流表当作电阻处理,非理想电压表还能显示出自身两端的电压;非理想电流表还能显示出通过自身的电流。
提示
提示:图线与纵轴的交点代表电动势;图线的斜率绝对值代表内阻。
提示:单位是瓦特,表示电源产生电能的总功率,等于整个回路消耗电能的总功率。
提示:电源a和电阻b组成闭合回路时对应的工作状态。
提示
提示
提示
提示
物理观念 回顾与重建
I1=I2=…=In
I1+I2+…+In
U1+U2+…+Un
U1=U2=…=Un
R1+R2+…+Rn
线圈
越大
(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(表头)改装而成的。它们的改装原理见下表:
电荷量
非静电力
非静电力
内阻
反比
正比
增大
E
短路电流
E-Ir
电动势
电源的内阻
EI
UI
一 堵点疏通
1.无论是串联电路还是并联电路,只要其中一个电阻变大,总电阻就变大。( )
2.用小量程电流表改装电压表时,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。( )
√
√
×
√
×
×
二 对点激活
1.(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
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。
解析
答案
解析
答案
解析
4.如图所示的三个电路图,______是串联电路,________是并联电路。
解析 判断电路是串联的还是并联的,最好的办法是从图中电源的正极出发,用铅笔轻轻地沿电流的路径“走”上一圈,回到电源的负极。在这一圈中,如果一直没有“分岔”,即出现支路,则为串联电路;如果“分岔”,各支路电流汇合后又流回负极,则为并联电路。
解析
A
B、C
5.(人教版必修第三册·P88·T5改编)用电动势为1.5V、内阻为1.0 Ω的干电池5节串联,给一个“6.0 V 0.6 W”的用电器供电。
(1)求该用电器的额定电流;
(2)若要使该用电器在额定电压下工作,电路中还需要串联一个阻值多大的电阻?
(提示:串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和;串联电池组的内阻等于各个电池内阻之和。)
答案
解析
核心素养 发展与提升
[科学思维梳理]
1.判定总电阻变化情况的规律
(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)。
(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小。
(3)在如图甲所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R并与用电器并联,另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。
(4)在一个定值电阻R和一个可变电阻R0组成的如图乙所示的电路中,若R0≥R,则当两个并联支路的电阻值相等时,a、b两端的总电阻最大;若R0<R,则两支路电阻值越接近,a、b间的总电阻越大。即“阻差小,总阻大;阻差大,总阻小”。
(3)极限法
对于因滑动变阻器的滑片滑动引起电路变化的问题,可分析将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端情况,此时还要注意滑片移动引起的电路变化是否是单调变化,滑片移动过程中是否有极值情况出现。
(4)特殊值法
对于某些电路问题,可以代入特殊值进行判定,从而得出结论。
例1 如图所示电路,当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时,下列说法正确的是( )
A.R2的功率增大
B.R3两端的电压减小
C.电流表的示数变大
D.R1的电流增大
答案
[解析] 当滑动变