1、高考调研高考调研 第七章第七章 恒定电流恒定电流高三物理高三物理 (新课标版新课标版)第第1页页第第2单元单元 串并联电路及应用串并联电路及应用 一、串联电路一、串联电路1电路中各处电流相等，即电路中各处电流相等，即II1I2I3In.2电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，即电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，即UU1U2U3Un.3总电阻等于各个导体电阻之和，即总电阻等于各个导体电阻之和，即RR1R2R3Rn.【名师点拨【名师点拨】串联电阻具有分压作用，电阻越串联电阻具有分压作用，电阻越大，分得电压越大，电阻越小，分得的大，分得电压越大，电阻越小，分得的电压越小利用这一点，可
2、制成分压器电压越小利用这一点，可制成分压器如图所示，滑动变阻器滑片如图所示，滑动变阻器滑片P可将滑动变可将滑动变阻器全电阻阻器全电阻R分成两部分分成两部分RAP与与RPB，二者，二者相当于串联当滑片相当于串联当滑片P向上移动时，向上移动时，RAP减小，减小，RPB增大，输出端电压增大，输出端电压UCD减小，减小，UDE增大增大4电路中任一电阻增大时，总电阻将增大反之，总电电路中任一电阻增大时，总电阻将增大反之，总电阻就减小阻就减小5若并联电路中各支路电阻之和为定值时，当各支路电若并联电路中各支路电阻之和为定值时，当各支路电阻相等时，并联总电阻有最大值阻相等时，并联总电阻有最大值【例【例2】如图
3、所示，电路中各电阻阻值已标出，当输入如图所示，电路中各电阻阻值已标出，当输入电压电压UAB110 V时，输出电压时，输出电压UCD_V.一、等效电路图的画法一、等效电路图的画法1电路化简原则电路化简原则(1)无电流的支路化简时可去除无电流的支路化简时可去除(2)等电势的各点化简时可合并等电势的各点化简时可合并(3)理想导线可任意长短理想导线可任意长短(4)理想的电流表可认为短路，理想的电压表可认为断理想的电流表可认为短路，理想的电压表可认为断路路(5)电压稳定时电容器可认为断路电压稳定时电容器可认为断路(电容器两极间为绝缘物电容器两极间为绝缘物质质)2常用等效化简方法常用等效化简方法(1)电流
4、分支法：电流分支法：先将各节点用字母标上；先将各节点用字母标上；判定各支判定各支路元件的电流方向路元件的电流方向(若无电源，可假设在总电路两端加上电源若无电源，可假设在总电路两端加上电源后判断后判断)；按电流的流向，自左到右将各元件、节点、分支按电流的流向，自左到右将各元件、节点、分支逐一画出逐一画出(遇见电流分支，必定是并联遇见电流分支，必定是并联)；将画出的等效图加将画出的等效图加工整理工整理(2)等势点排列法：等势点排列法：将各节点用字母标出；将各节点用字母标出；判定各节判定各节点电势的高低点电势的高低(若电路中无电源，可在总电路两端加上电源若电路中无电源，可在总电路两端加上电源)；将各
5、节点按电势高低自左到右排列，再将各节点之间的支将各节点按电势高低自左到右排列，再将各节点之间的支路画出；路画出；将画出的等效图加工整理将画出的等效图加工整理【解析【解析】将电源的负极定位将电源的负极定位A点，左边第一个电阻的点，左边第一个电阻的左端左端(即与电源负极连接的点即与电源负极连接的点)为为B点，电源的正极定为点，电源的正极定为C点，点，把等势点标上不同字母对于理想电流表而言，相当于导把等势点标上不同字母对于理想电流表而言，相当于导线，可画出如下图所示的等效电路线，可画出如下图所示的等效电路根据电势相等可进一步画出图形，进一步整理可得如图根据电势相等可进一步画出图形，进一步整理可得如图
6、所示的图形所示的图形再把流经各个电阻上的电流分别流经哪一块电流表找再把流经各个电阻上的电流分别流经哪一块电流表找出，并把电流表再插入电路中，可得如下等效电路图出，并把电流表再插入电路中，可得如下等效电路图【答案【答案】3 2 2二、用电器接入电路时的约定二、用电器接入电路时的约定在电路的分析和计算中，常常遇到用电器不是额定功率在电路的分析和计算中，常常遇到用电器不是额定功率下的工作状态，从理论上分析，这时用电器的阻值会随着实下的工作状态，从理论上分析，这时用电器的阻值会随着实际电流的变化阻值发生变化，即使原来相同的用电器，由于际电流的变化阻值发生变化，即使原来相同的用电器，由于在电流不同的支路
7、，阻值也不同，这给我们的分析造成困在电流不同的支路，阻值也不同，这给我们的分析造成困难，不知在这种变化中如何分析，从电路工作的分析来看，难，不知在这种变化中如何分析，从电路工作的分析来看，我们主要寻求的是变化的规律或趋势，阻值的微小变化并不我们主要寻求的是变化的规律或趋势，阻值的微小变化并不影响变化规律的探寻，除非是专门探究小灯泡的伏安特性曲影响变化规律的探寻，除非是专门探究小灯泡的伏安特性曲线的问题，否则，纯电阻用电器接入电路中，若无特别说线的问题，否则，纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变明，应认为其电阻不变用电器的实际功率超过额定功率时，认为它将被烧毁，用电器的实际功率
8、超过额定功率时，认为它将被烧毁，不考虑其安全系数，有别于实际灯泡的略微超过额定功率的不考虑其安全系数，有别于实际灯泡的略微超过额定功率的特亮情况特亮情况没有注明额定值的用电器没有注明额定值的用电器(如用于限流的变阻器等如用于限流的变阻器等)接入接入电路时，认为其工作的物理量均不大于其额定值，能安全使电路时，认为其工作的物理量均不大于其额定值，能安全使用用【例【例2】两个用电器的额定电压都是两个用电器的额定电压都是6 V，额定电流分，额定电流分别是别是0.1 A和和0.3 A.(1)把这两个用电器并联后接在电压为把这两个用电器并联后接在电压为8 V的电路中，要使的电路中，要使它们正常工作，应附加
9、多大电阻？怎样连接？功率至少需多它们正常工作，应附加多大电阻？怎样连接？功率至少需多大？大？(2)如果把它们串联后接在如果把它们串联后接在12 V的电路上，要使它们正常的电路上，要使它们正常工作应该怎样做？工作应该怎样做？【解析【解析】(1)两个用电器的额定电压都是两个用电器的额定电压都是6 V，并联后接，并联后接入入6 V的电路中就能正常工作；现给的电压是的电路中就能正常工作；现给的电压是8 V，大于，大于6 V，故应串联一个分压电阻故应串联一个分压电阻Rx，使其分担，使其分担2 V的电压，这个附加电的电压，这个附加电阻通过的电流，应等于通过两用电器的电流之和，电路连接阻通过的电流，应等于通
10、过两用电器的电流之和，电路连接情况如图甲所示情况如图甲所示图甲图甲(2)由于两个用电器的额定电流不同，所以不能把它们简由于两个用电器的额定电流不同，所以不能把它们简单地串联在电路上，如果把它们串联后连入单地串联在电路上，如果把它们串联后连入12 V电路中，且电路中，且使通过使通过R2的电流为的电流为0.3 A(这时这时R2两端的电压等于两端的电压等于6 V)，通过，通过R1的电流为的电流为0.1 A(这时这时R1两端的电压也等于两端的电压也等于6 V)，就必须在，就必须在R1两两端并联一个分流电阻端并联一个分流电阻Rx，使其分去，使其分去(0.30.1)A的电流，如图的电流，如图乙所示乙所示图
11、乙图乙【答案【答案】(1)串联串联5 电阻，电阻，0.8 W(2)R1两端并联两端并联30 的电阻，的电阻，1.2 W三、电路的故障分析三、电路的故障分析电路出现的故障有两个原因：电路出现的故障有两个原因：短路，短路，断路断路一般检测故障用电压表一般检测故障用电压表如果电压表示数为如果电压表示数为0，说明电，说明电压表上无电流通过，可能与电压表并联路段内有短路或与电压表上无电流通过，可能与电压表并联路段内有短路或与电压表并联路段之外有断路压表并联路段之外有断路若电压表有示数，说明电压表若电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则与电压表并联路段内无短路或与电压表并上有电流通过，则与电压表并联路段
12、内无短路或与电压表并联路段之外无断路联路段之外无断路【例【例3】用电压表检查如图所示电路中的故障，测得用电压表检查如图所示电路中的故障，测得Uad5.0 V，Ucd0 V，Uab5.0 V，则此故障可能是，则此故障可能是()AL断路断路BR断路断路CR断路断路 DS断路断路【解析【解析】Uab5.0 V，说明，说明bcd与电源之间和与电源之间和a与电源之与电源之间的元件和导线是完好的，只能是间的元件和导线是完好的，只能是R断路断路【答案【答案】B【触类旁通】【触类旁通】在如图所示的电路中，电源两端电压恒在如图所示的电路中，电源两端电压恒定，由于某个电阻发生故障，电压表的读数减小而电流表的定，由
13、于某个电阻发生故障，电压表的读数减小而电流表的读数增大，如果两只电表都可看作理想电表，则可能是读数增大，如果两只电表都可看作理想电表，则可能是()AR1断路断路 BR1短路短路CR2短路短路 DR3短路短路【解析【解析】如果如果R1断路，断路，R2、R3串联，则串联，则R2分得的电压分得的电压减小，减小，R3分得的电压增大，因此通过分得的电压增大，因此通过R3的电流增大，因此符的电流增大，因此符合题意；如果合题意；如果R1或或R3短路，则电流表和短路，则电流表和R3或或R1均被短路，电均被短路，电流表示数为零，故不合题意；如果流表示数为零，故不合题意；如果R2短路，则短路，则R1、R3并联，并
14、联，电流表示数增大，电压表示数为零，故电流表示数增大，电压表示数为零，故A、C选项符合题意选项符合题意【答案【答案】AC 一、惠斯通电桥一、惠斯通电桥 如图所示，如图所示，ab、bc、cd和和da四条支路分四条支路分别由电阻别由电阻R1(Rx)、R2、R3、R4组成，称为电桥的四条臂适当组成，称为电桥的四条臂适当调节各臂的电阻值，使通过检流计的电流为零，既调节各臂的电阻值，使通过检流计的电流为零，既IG0，此，此时电桥达到平衡，时电桥达到平衡，b、d两点的电势相等，则有两点的电势相等，则有R1R3R2R4.【例【例1】(2013安徽安徽)用如图所示的电路可以测量电阻用如图所示的电路可以测量电阻
15、的阻值，图中的阻值，图中Rx是待测电阻，是待测电阻，R0是定值电阻，是定值电阻，是灵敏度很是灵敏度很高的电流表，高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝闭合开关，改变滑动是一段均匀的电阻丝闭合开关，改变滑动头头P的位置，当通过电流表的位置，当通过电流表的电流为零时，测得的电流为零时，测得MPl1，PNl2，则，则Rx的阻值为的阻值为()【答案【答案】C【触类旁通【触类旁通】如图所示，如图甲为在温度为如图所示，如图甲为在温度为10 左右左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R120 k，R210 k，R340 k，Rt为热敏电阻，它的电阻随温为
16、热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，当度变化的图线如图乙所示，当a、b端电压端电压Uab0时，电压鉴时，电压鉴别器会令开关别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当高；当Uab0时，电压鉴别器时，电压鉴别器S断开，停止加热则恒温箱内断开，停止加热则恒温箱内的温度大约恒定在的温度大约恒定在()A10 B35 C50 D60【解析【解析】由题意，得当由题意，得当Uab0时，恒温箱保持稳定，时，恒温箱保持稳定，根据串并联电路电压与电阻的关系，可知根据串并联电路电压与电阻的关系，可知R1 R22 1，只，只有有R3 Rt也为也为2 1
17、的时候，的时候，Uab0，此时电桥平衡，所以可知，此时电桥平衡，所以可知Rt电阻电阻20 k，从图乙可以看出，电阻为，从图乙可以看出，电阻为20 k时，温度为时，温度为35.【答案【答案】B二、节点电流二、节点电流电流定律的第一种表述：在任何时刻，电路中流入任一电流定律的第一种表述：在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点电流定律的第二种表述：在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零上的各支路电流代数和恒等于零【例【例2】如图所示为复杂电路一部分，图中电阻
18、如图所示为复杂电路一部分，图中电阻R13，R22，R31，电流，电流I12 A，I21.5 A，电流的流，电流的流动方向如图所示，求电流表中电流大小及方向动方向如图所示，求电流表中电流大小及方向【答案【答案】0.5 A，方向由，方向由C指向电流表指向电流表【学法指导【学法指导】简单电路和复杂电路不是以电阻的排列简单电路和复杂电路不是以电阻的排列是否对称，不是以个数的多少来确定，本题有的学生入手的是否对称，不是以个数的多少来确定，本题有的学生入手的等效电路就画错了，以至于电压关系分析不清等效电路就画错了，以至于电压关系分析不清课时作业（课时作业（word）高考调研高考调研 第七章第七章 恒定电流恒定电流高三物理高三物理 (新课标版新课标版)第第51页页课间活动请同学们注意安全安全小贴士安全小贴士高考调研高考调研 第七章第七章 恒定电流恒定电流高三物理高三物理 (新课标版新课标版)第第52页页
