1、第17讲 部分电路及其规律,一 电路的基本概念,二 电阻的串、并联,教材研读,突破一 电阻定律、欧姆定律的理解与应用,突破二 对伏安特性曲线的理解,突破三 电功、电热、电功率和热功率,重难突破,突破四 电阻的串、并联及电表的改装,一、电路的基本概念,教材研读,二、电阻的串、并联,1.判断下列说法的正误: (1)导体中只要电荷运动就形成电流。 ( ) (2)电流有方向,所以它是一个矢量。 ( ) (3)电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。 ( ) (4)电动势越大,电源把其他形式的能转化为电能的本领越大。 ( ) (5)由R= 知,导体的电阻与导体两端电压成正比,与流过导体的电流成
2、 反比。 ( ) (6)公式W=UIt及Q=I2Rt适用于任何电路。 ( ),2.下列说法正确的是 ( C ) A.欧姆定律只适用于金属导体 B.欧姆定律适用于所有导体 C.对于气体导电,欧姆定律不适用 D.对于非线性元件,因为欧姆定律不适用,所以不能用 计算元件的电阻,3.关于家庭安全用电,下列做法正确的是 ( D ) A.将多个大功率电器在同一个移动插座上并同时使用 B.所有家用电器都使用二孔插座 C.打扫卫生时用湿抹布擦拭正在工作中的电器 D.家庭电路设计时需根据使用的电器功率大小和使用情况考虑供电电 线的粗细,4.下列关于电阻率的叙述,正确的是 ( B ) A.电阻率与导体的长度和横截
3、面积有关 B.电阻率表征了材料的导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度 有关 C.电阻率大的导体,电阻一定大 D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成电阻温度计,突破一 电阻定律、欧姆定律的理解与应用,重难突破,电阻的决定式和定义式的比较,解析 公式R= 是电阻的定义式,它提供了计算电阻大小的一种方法, 对同一导体来说,电阻不随两端电压和流过的电流而改变,故A错误,C正 确。公式R= 是电阻的决定式,反应了影响电阻大小的因素,故B、D 正确。,方法规律 导体变形后电阻的分析方法 某一导体的形状改变后,讨论其电阻变化应抓住以下三点: (1)导体的电阻率不变。 (2)导体的体积
4、不变,由V=lS可知l与S成反比。 (3)在、l、S都确定之后,应用电阻定律公式R= 求解。,1-1 两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来 的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压,则在相 同时间内通过它们的电荷量之比为 ( C ) A.14 B.18 C.116 D.161,解析 对于第一根导线,均匀拉长到原来的2倍,则其横截面积必然变为 原来的 ,由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍,第二根导线对折后,长 度变为原来的 ,横截面积变为原来的2倍,故其电阻变为原来的 。给 上述变化后的裸导线加上相同的电压,由欧姆定律得:I1= ,I2= =,由I= 可知,
5、在相同时间内,通过它们的电荷量之比q1q2=I1I2=1 16。,突破二 对伏安特性曲线的理解,1.如图所示,图线a、b表示线性元件,图线c、d表示非线性元件。图 线a、b的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故RaRb。图线c上 各点与原点连线的斜率增大,电阻减小,图线d上各点与原点连线的斜率 减小,电阻增大。,典例2 如图甲,电路中电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为三个 相同规格的小灯泡,小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合 后,下列说法中正确的是 ( B ) A.L1中的电流为L2中电流的2倍 B.L3的电阻约为1.875 C.L3的电功率约为0.75 W D
6、.L2和L3的总功率约为3 W,解析 由图像可知,灯泡两端的电压变化时,灯泡的电阻发生变化,L2和L3的串联电阻并不是L1电阻的两倍,根据欧姆定律知L1中的电流不是L2中电流的2倍,A错误;由于不计电源内阻,所以L2和L3两端的电压均为1.5 V,由题图乙可知此时灯泡中的电流为I=0.8 A,电阻R= =1.875 ,B正确;L3的电功率P=UI=1.50.8 W=1.2 W,C错误;L2和L3的总功率P=2P=2.4 W,D错误。,易错提醒 (1)伏安特性曲线中,导体电阻等于线上点与原点连线斜率的倒数,而不 等于该点切线斜率的倒数。 (2)无论是线性元件还是非线性元件,只要是纯电阻元件,电阻
7、都可由R= 计算。,解析 本题考查小灯泡的伏安特性曲线、电阻的定义式。由电阻的定 义式R=U/I(在I-U图像上的体现是曲线上某点与坐标原点连线的斜率的 倒数)知,A、B正确,C错误;对应P点,小灯泡的功率P功率=U1I2,即图中 PQOM的面积,D选项正确。,突破三 电功、电热、电功率和热功率,1.电功、电热、电功率和热功率的区别,2.纯电阻电路与非纯电阻电路,典例3 有一小型直流电动机,把它接入U1=0.3 V的电路中时,电动机不 转,测得流过电动机的电流为I1=0.6 A;若把电动机接入U2=3.0 V的电路 中时,电动机正常工作,工作电流是I2=1.0 A,求: (1)电动机正常工作时
8、的输出功率是多少; (2)如果电动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率是 多大。,3-1 在图所示电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 ,电路中的电 阻R0为1.5 ,小型直流电动机M的内阻为0.5 ,闭合开关S后,电动机转 动,电流表的示数为2.0 A。则以下判断中正确的是 ( B ) A.电动机的输出功率为14 W B.电动机两端的电压为7.0 V C.电动机产生的热功率4.0 W D.电源输出的电功率为24 W,解析 电路中电流表的示数为2.0 A,所以电动机的电压为U=E-U内- = E-Ir-IR0=7 V,所以B正确;电动机的总功率P总=UI=14 W,电动
9、机的发热功 率P热=I2R=2 W,所以电动机的输出功率P=P总-P热=12 W,所以A、C错误; 电源的输出的功率P输出=EI-I2R=20 W,所以D错误。,突破四 电阻的串、并联及电表的改装,1.电阻的串、并联,典例4 (多选)如图所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡都正常发光,且两个电路的总功率相等,则这两个电路中的U甲、U乙,R甲、R乙之间的关系正确的是 ( AC ) A.U甲U乙 B.U甲=4U乙 C.R甲=4R乙 D.R甲=2R乙,解析 设灯泡正常工作时两端的电压为U,电流为I,则有U甲I=U乙2I,则U甲= 2U乙,A项正确,B项错误;因两个电路的总功率相等,又知四
10、个灯泡相同 且均正常发光,则它们的实际功率相等,则有I2R甲=(2I)2R乙,得R甲=4R乙,C项 正确,D项错误。,4-1 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 R1R2R3是 ( C ) A.111 B.411 C.144 D.122,解析 根据串、并联电路的特点知U2=U3,因P1=P2=P3,故R2=R3,又因I1=I2 +I3,故I1=2I2=2I3,根据P=I2R和P1=P2=P3得R1R2R3=144,C正确。,典例5 某同学用伏安法测一个未知电阻Rx,用甲、乙图所示的电路各 测试一次,依图甲测得的数据是U=2.00 V,I=1
11、.00 mA,依图乙测得的数据 是U=1.90 V,I=2.00 mA,下列说法正确的是 ( A ) A.用甲电路测量的误差小些,真实值应小于2 000 B.用甲电路测量的误差小些,真实值应大于2 000 C.用乙电路测量的误差小些,真实值应小于950 D.甲电路的电流I和乙电路的电压U都是准确值, 所以电阻的真实值为1 900 ,解析 电流相对变化为: = ,电压相对变化为: = ,对比可知电压 表分流对实验影响大,所以应选择电流表内接法,被测阻值为Rx= =2 00 0 ,真实值应小于测量值,故A正确,B、C、D错误。,5-1 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻 器R
12、组成的,下列说法正确的是 ( C ) 甲表是电流表,R增大时量程增大 甲表是电流表,R增大时量程减小 乙表是电压表,R增大时量程增大 乙表是电压表,R增大时量程减小 A. B. C. D.,解析 由电表的改装可知,电流表应是G与R并联,改装后加在G两端的 最大电压Ug=IgRg不变,所以并联电阻R越大,I=Ig+IR越小,即量程越小。对 于电压表应是G与R串联,改装后量程U=IgRg+IgR,可知R越大,量程越大, 故正确选项为C。,5-2 有两个相同的电流表,允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig=1 mA, 表头电阻Rg=30 ,若改装成一个量程为3 V的电压表和一个量程为0.6 A的电流表应分别 ( C ) A.串联一个2 990 的电阻和并联一个0.15 的电阻 B.并联一个2 990 的电阻和串联一个0.15 的电阻 C.串联一个2 970 的电阻和并联一个0.05 的电阻 D.并联一个2 970 的电阻和串联一个0.05 的电阻,解析 若改装成一个量程为3 V的电压表需串联一个分压电阻,由U=Ig (R+Rg)得,所串联分压电阻阻值R= -Rg= -30 =2 970 ;若改装 成一个量程为0.6 A的电流表需并联一个分流电阻,由IgRg=(I-Ig)R得,所并 联的分流电阻R= = =0.05 ,故选项C正确。,
