高考物理第一轮串联电路并联电路电表的改装专项复习。

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第二课时串联电路并联电路电表的改装
【考纲要求】
内容要求说明
电阻的串联与并联I
【基础知识回顾】
1.串并联电路的特点
①串联电路各处的电流________,并联电路的总电流等于_________.
②串联电路两端的总电压等于_______,并联电路的总电压与各支路的电压____.
③串联电路的总电阻等于_________,并联电路总电阻的倒数____________.
2.几个重要的结论
（1）几个相同的电阻并联，总电阻R=
（2）并联电路的总电阻于任一支路电阻，在某一支路电阻增大时，总电阻必
某一支路电阻减小时，总电阻必。
（3）并联支路增多，总电阻，支路减少，总电阻。
（4）理想电压表内阻可视为，相当于。理想电流表内阻可视为，相当于。恒定直流电路中，稳定时电容器可视为。
3、电表的改装
小量成的电流表要改装成量程较大的电压表示需___连一个电阻，要改装成一个量程较大的电流表需___连一个电阻。
电流表G的电阻Rg叫电流表的___,指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做___,此时加在它两端的电压Ug叫做有欧姆定律可知Ug=_____.
【要点讲练】
1.串并联电路
例1.已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？

针对练习1.(08年高考上海卷物理)某同学利用图（a）所示的电路研究灯泡L1（6V，1.5W）、L2（6V，10W）的发光情况（假设灯泡电阻恒定），图（b）为实物图。
（1）他分别将L1、L2接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现灯泡均能正常发光。在图（b）中用笔线代替导线将电路连线补充完整。
（2）接着他将L1和L2串联后接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮，出现这种现象的原因是
（3）现有如下器材：电源E（6V，内阻不计），灯泡L1（6V，1.5W）、L2（6V，10W），L2（6V，10W），单刀双掷开关S。在图（c）中设计一个机动车转向灯的控制电路：当单刀双掷开关S与1相接时，信号灯L1亮，右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮；当单刀双掷开关S与2相接时，信号灯L1亮，左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。
2.复杂电路的简化
例2.如图所示电路中，已知电阻R1＝R2＝R3＝6Ω，R4＝R5＝3Ω，A1、A2为理想安培表，UAE＝24V，
求（1）RAE＝？（2）A1、A2示数各是多少？

针对练习2..四个电阻串联，R2=R4，接入电路后伏特表V1和V2的示数分别为15V和10V，则AB两端的电压为V。
3.含非理想电表电路的处理
例3.如图.两个定值电阻串联后接在输出恒定电压U=12V的电源上,
把一内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,示数为8V,若
把此表接在R2两端,示数为＿＿＿4V.

针对练习3.如图所示，电源电压U不变，将电流表A1、A2分别接入电路，接成a图时，A1的示数为2A，A2示数为3A，接成b图时，A1A2的示数均为4A，求电路中不接入电流表时电流。
4.滑动变阻器电路
例4.如图，R1=80KΩ，电位器R2=300kΩ，用电器R3=200kΩ，电压U=1000V，当电位器的滑动头上下移动时，加在R3上电压的范围是多少？

针对练习4.左图甲为分压器接法电路图，电源电动势为E，内阻不计，变阻器总电阻为r。闭合电键S后，负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线
A.①B.②C.③D.④
5.电路中的极值问题
例5.如图所示，固定电阻为R，可变电阻为R，电流表内阻不计，A、B两端电压U不变，试求：
（1）滑片P移到何处时，电流表的示数最大？最大值为多少？
（2）滑片P移到何处时，电流表的示数最小？最小值为多少？

针对练习5（如皋市2008届高三一轮复习）如图所示，电源电动势E＝8V，内阻不为零，电灯A标有“10V，10W”字样，电灯B标有“8V，20W”字样，滑动变阻器的总电阻为6Ω，当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中（不考虑电灯电阻的变化)（）A．电流表的示数一直增大，电压表的示数一直减小
B．电流表的示数一直减小，电压表的示数一直增大
C．电流表的示数先增大后减小，电压表的示数先减小后增大
D．电流表的示数先减小后增大，电压表的示数先增大后减小

6.含电容器电路的分析
例6.如图所示，电容器C1＝6μF，C2＝3μF，电阻R1＝6Ω，R2＝3Ω。当电键S断开时，A、B两点间的电压UAB＝？当S闭合时，电容器C1的电量改变了多少库仑？（设电压U＝18V）

针对练习6.已知如图，R1=30Ω，R2=15Ω，R3=20Ω，AB间电压U=6V
A端为正C=2μF，为使电容器带电量达到Q=2×10-6C，应将R4的阻值调节到多大？

7.电路故障分析
例7.如图,白炽灯A、B不亮,但电路中只有一处断开,今用
伏特表测得:Uab=0,Uac=6V,Ubc=6V,Ucd=0,则可知()
AB灯断BA灯断
CR断D电源断

针对练习7（如皋市2008届高三一轮复习）如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在灯泡A突然比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是（）
A．R3断路B．R2短路
C．R2断路D．R1、R2同时短路
8.与实际相联系问题
例8（如东、启东2008届期中联合测试）一中学生为即将发射的“神州七号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化如图，拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处，在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值，当加速度方向竖直向上时电压表的示数为正．这个装置在“神州七号”载人飞船发射、运行和回收过程中，下列说法中正确的是（）
A．飞船在竖直减速上升的过程中，处于失重状态，电压表的示数为负
B．飞船在竖直减速返回地面的过程中，处于超重状态，电压表的示数为正
C．飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为零
D．飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为负
针对练习9.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的随温度变化而变化的特性工作的。在图甲中，电源的电动势E=9.0V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图乙的R-t图线所示。闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1=2mA，则当电流表的示数I2=3.6mA时，热敏电阻R的温度是摄氏度。
9．电表的改装
例9．有一只电流计，已知其Ig=500μA，Rg=100Ω，现欲改装成量程为6V的电压表，则应该联Ω的电阻；由于所用电阻不准，当改装表与标准表比较时，发现当标准值为3V时，改装电压表读数为3.2V，则实际所用的电阻值偏（填“大”或“小”）Ω．
针对练习9．如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，则
安培表A1的读数安培表A2的读数；
安培表A1的偏转角安培表A2的偏转角；
伏特表V1的读数伏特表V2的读数；
伏特表V1的偏转角伏特表V2的偏转角；（填“大于”，“小于”或“等于”）

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第9课时简单的逻辑电路
【基础回顾与重难点分析】
1．数字电路的工作状态有、两个独立的状态。
2．基本的逻辑关系有、、。基本的逻辑电路有、、。
3．“与”门的符号为；“或”门的符号为-；“非”门的符号为。
4．三种基本逻辑电路
输入结果
ABY
00
01
10
11
（1）“与”门真值表（2）“或”门真值表
输入结果
ABY
00
01
10
11
（3）“非”门真值表
输入结果
AY
0
1
要点讲练
例1：一个机要仓库有一扇大门，门上有三把自动门锁，三个机要员各有一把锁上的钥匙，只有三个人同时转动自己的钥匙（闭合自己的开关）才能通过一个继电器把门打开．如图所示S1，S2，S3是三个锁内的开关，J为继电器（图中未画电动机电路），试在图中画出符合要求的三输入的门电路的符号。
例2：如图所示是一种应用逻辑电路制作的简易走道灯电路图，R2是一个光敏电阻，当走道里光线较暗时或是将手动开关S接通时，灯都会亮．则在电路图的虚线框内的门电路应是门，当有光照到光敏电阻R0时，门电路的输入端B是电势．

例3：某同学设计了一路灯控制电路如图所示，光照射光敏电阻RG时，其阻值变小．设白天时继电器两端电压为U1，夜晚为U2，以下说法正确的有BD
A．U1＞U2
B．U1＜U2
C．要使路灯比平时早一些亮起来，应增大R1
D．要使路灯比平时早一些亮起来，应减小R1

强化练习
1．联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成票时或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系（）
A．与门B．或门C．非门D．与非门
2．如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入“1”时，A、B端输入为何时输出端Y输出“1”（）
A．00B．01C．10D．11
3．在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号”1”、B端输入电信号”0”时，则在C和D端输出的电信号分别为
A.1和0B.0和1C.1和lD.0和0
4、如图是一个火警报警装置的逻辑电路图。Rt是一个热敏电阻，，低温时电阻值很大，高温时电阻很小，R是一个阻值较小的分压电阻。
a)要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起。在图中虚线处应接入怎样的元件？
b)为什么温度高时电铃会被接通？
c)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍抵些，R的值应大一些还是小一些？

5、如图所示是一个温度报警电路，R1为热敏电阻，R2为可变电阻，是斯密特触发器，为蜂鸣器，（1）请你说明工作原理，（2）怎样能够使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？
7、如图所示为热水系统的恒温器电路，当温度低时，热敏电阻的电阻很大，温度高时，热敏电阻的电阻就很小。只有当热水器中有水或水的温度低时，发热器才会开启并加热，反之，便回关掉发热器。
a)图中虚线框中应接入一个什么逻辑电路？
b)为将水温调高一些，应如何改变可变电阻的阻值？

高考物理第一轮基础知识串、并联电路复习教案

第2课时串、并联电路焦耳定律

基础知识归纳
1.串联电路
(1)电路中各处电流相等，即I＝I1＝I2＝I3＝…；
(2)串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和，即U＝U1＋U2＋U3＋…；
(3)串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R＝R1＋R2＋R3＋…；
(4)串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即；
(5)串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即.
2.并联电路
(1)并联电路中各支路两端的电压相等，即U＝U1＝U2＝U3＝…；
(2)并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋I3＋…；
(3)并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和，即.当并联电路是由n个相同的电阻r并联而成时，总电阻R＝rn；当并联电路只有两个支路时，则总电阻为R＝；
(4)并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝U；
(5)并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2.
注意：计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P＝P1＋P2＋…＋Pn.
3.电路的简化
原则：
(1)无电流的支路可以除去；
(2)等势点可以合并；
(3)理想导线可以任意长短；
(4)理想电压表断路，理想电流表短路；
(5)电容充、放电完毕时断路.
方法：
两种方法经常一起使用
(3)等效法
注意：不漏掉任何一个元件，不重复用同一个元件.
3.电路中有关电容器的计算
(1)电容器充、放电稳定后跟与它并联的用电器的电压相等.
(2)在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两极板的极性，并标在图上.
(3)在充、放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷的变化情况来判断电流方向.
(4)如果变化前后极板带的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始、末状态电容器所带电荷量的之差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始、末状态电容器所带电荷量的绝对值之和.
4.电功与电热(焦耳定律)
(1)电功：电流所做的功，计算公式为W＝qU＝UIt(适用于一切电路)，考虑到纯电阻电路中有U＝IR，所以还有W＝I2Rt＝U2t/R(适用于纯电阻电路).
(2)电热(焦耳定律)：电流通过导体时，导体上产生热量.计算公式为Q＝I2Rt(适用于一切电路)，考虑到纯电阻电路中有U＝IR，所以也有Q＝UIt＝U2t/R(适用于纯电阻电路).
(3)电功与电热的关系：
①纯电阻电路：电流做功将电能全部转化为内能，所以电功等于电热，即Q＝W.
②非纯电阻电路：电流做功将电能转化为热能和其他形式的能(如机械能、化学能等)，所以电功大于电热，由能量守恒可知W＝Q＋E其他或UIt＝I2Rt＋E其他
5.电功率与热功率
(1)电功率：单位时间内电流做的功.计算公式P＝W/t＝UI(适用于一切电路)，对于纯电阻电路P＝I2R＝U2/R.用电器的额定功率是指用电器在额定电压下工作时的功率；而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率.
(2)热功率：单位时间内电流通过导体时产生的热量.计算公式P＝Q/t＝I2R(适用于一切电路)，对于纯电阻电路还有P＝UI＝U2/R.
(3)电功率与热功率的关系：纯电阻电路中，电功率等于热功率；非纯电阻电路中，电功率大于热功率.
重点难点突破
一、含电容器电路的分析与计算
在直流电路中，当电容器充(放)电时，电路里有充(放)电电流.一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件.分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点：
1.电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压.
2.当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等.
3.电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电.
二、电路中的能量转化和守恒定律
电功和电热都是电能和其他形式的能的转化的量度.遵循能量的转化和守恒定律.在纯电阻(电阻、灯泡、电炉、电烙铁等)电路中电功等于电热，即Q＝W.在非纯电阻电路(电动机、电解槽、电感线圈、电容……)中W＝Q＋E其他或UIt＝I2Rt＋E其他
三、电表的改装
1.电流表原理和主要参数
电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指针的偏转角θ与电流强度I成正比，即θ＝kI，故表的刻度是均匀的.电流表的主要参数有，表头内阻Rg，即电流表线圈的电阻；满偏电流Ig，即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U，即指针满偏时，加在表头两端的电压，故Ug＝IgRg.
2.电流表改装成电压表
方法：串联一个分压电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，即n＝，则根据分压原理，需串联的电阻值R＝Rg＝(n－1)Rg，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大.
3.电流表改装成量程更大的电流表

方法：并联一个分流电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，即n＝，则根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值R＝Rg＝，故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小.
4.说明
(1)改装后，表盘刻度要相应变化，但电流表主要参数(Ig、Ug、Rg)不变.
(2)改装后的电流表的读数为通过表头和分流小电阻所组成并联电路的实际电流强度；改装后的电压表读数是指表头与分压大电阻所组成串联电路两端的实际电压.
(3)电流表指针的偏转角度与通过电流表的实际电流成正比.
(4)非理想电流表接入电路后起分压作用，故测量值偏小；非理想电压表接入电路后起分流作用，故测量值偏小.
(5)考虑电表对电路影响时，把电流表和电压表当成普通的电阻，只是其读数反映了流过电流表的电流强度或是电压表两端的电压.
典例精析
1.含电容器的电路的分析与计算
【例1】在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定()
A.电源的电动势E一定小于击穿电压U
B.电容器所带的最大电荷量一定为CE
C.闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大
D.在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等
【解析】电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充、放电，使得闪光灯周期性短暂闪光.要使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于或等于U，A项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为CU，B项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；充电时电荷通过R，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D项正确.
【答案】D
【思维提升】理解此电路的工作过程是解决本题的关键.找出题意(当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光)中的内涵，就是我们的突破口.
【拓展1】如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，电容器的电容C＝3.6μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开.
(1)合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电荷量变化了多少？
(2)合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电荷量是多少？
【解析】(1)设开关S1闭合，S2断开时，电容两端的电压为U1，干路电流为I1，根据闭合电路欧姆定律有
I1＝＝1.5A①
U1＝I1×R1＝4.5V②
合上开关S2后，电容电压为U2，干路电流为I2.根据闭合电路的欧姆定律有
I2＝＝2A③
U2＝I2＝4V④
所以电容器上电荷量变化了
ΔQ＝(U2－U1)C＝－1.8×10－6C⑤
或电容器上电荷量减少了
ΔQ＝(U1－U2)C＝1.8×10－6C
(2)合上S2后，电容上的电荷量为Q＝CU2＝1.44×10－5C⑥
断开S1后，R1和R2的电流与阻值成反比，故流过电阻的电荷量与阻值成反比，故流过电阻R1的电荷量为Q1＝Q＝9.6×10－6C⑦
【拓展2】如图所示的电路中，4个电阻的阻值均为R，E为直流电源，其内阻可以不计，没有标明哪一极是正极.平行板电容器两极板间的距离为d.在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m、电荷量为q的带电小球.当电键K闭合时，带电小球静止在两极板间的中点O上.现把电键打开，带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动，并与此极板碰撞，设在碰撞时没有机械能损失，但带电小球的电荷量发生变化.碰后小球带有与该极板相同性质的电荷，而且所带的电荷量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板.求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷量.
【解析】由电路图可以看出，因R4支路上无电流，电容器两极板间电压，无论K是否闭合始终等于电阻R3上的电压U3，当K闭合时，设此两极板间电压为U，电源的电动势为E，由分压关系可得U＝U3＝23E①
小球处于静止，由平衡条件得qUd＝mg②
当K断开，由R1和R3串联可得电容两极板间电压为U′＝③
由①③式得U′＝34U④
U′＜U表明K断开后小球将向下极板运动，重力对小球做正功，电场力对小球做负功，表明小球所带电荷与下极板的极性相同，由功能关系可知
mg＝12mv2－0⑤
因小球与下极板碰撞时无机械能损失，设小球碰后电荷量变为q′，由功能关系得
q′U′－mgd＝0－12mv2⑥
联立上述各式解得q′＝76q
即小球与下极板碰后电荷符号未变，电荷量变为原来的76.
2.电路中能量的转化与守恒
【例2】微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？
【解析】当加0.3V电压时，电动机不转，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能全部转化为内能，此时电动机也可视为纯电阻，则r＝U1/I1＝1Ω，当加2.0V电压，电流为0.8A时，电动机正常工作，有机械能输出，此时的电动机为非纯电阻用电器，消耗的电能等于转化机械能和热能之和.转化的热功率由P＝I22r＝0.82×1W＝0.64W计算，总功率由P0＝I2U2＝0.8×2.0W＝1.6W计算.所以电动机的效率为η＝(P－P0)/P＝60%
【思维提升】电动机不转时为纯电阻，U＝IR；电动机转动时为非纯电阻，UIR.
【拓展3】如图所示为电解水的实验装置，闭合开关S后观察到电压表的示数为6.0V，电流表的示数为100mA.
(1)在实验过程中消耗了何种形式的能量？转化成了何种形式的能量？
(2)若通电10min，A管中将生成多少毫升气体.
(3)已知每摩尔水被电解消耗280.8kJ的能量，则10min内增加了多少化学能？
(4)在电解池中产生了多少内能，在该实验中电解池两极间液体的电阻是多大？
【解析】(1)在电解水的过程中，消耗了电能，转化成了化学能和内能，由能量转化及守恒定律，消耗的电能等于化学能和内能的总和.
(2)因I＝q/t，故q＝It＝0.1×600C＝60C
到达阴极的氢离子和电子结合成氢原子，再结合成氢分子.每个电子带电e＝1.6×10－19C，在10min内，在阳极生成氢气的物质的量为n＝q/(2eNA)＝60/(2×1.6×10－19×6.02×1023)mol＝3.11×10－4mol
在标准状况下每摩尔氢气的体积为22.4L，所以在A管中生成氢气的体积V＝3.11×10－4×22.4L＝6.97mL
(3)10min内增加的化学能E化＝3.11×10－4×280.8×103J＝87.3J
(4)由能量守恒定律求得电解池中产生的内能
Q＝E电－E化＝IUt－E化＝6×0.1×600J－87.3J＝272.7J
再根据焦耳定律可求出电解池内两极间电阻R＝＝272.20.12×600＝45.4Ω
3.电表的改装
【例3】电流—电压两用电表的电路如图所示.已知图中S是双刀双掷开关，a、b、c、d、e、f为接线柱.双刀双掷开关的触刀掷向a、b，e与a接通，f与b接通；掷向c、d，e与c接通，f与d接通.电流表G的量程是0.001A，内阻是100Ω，电阻R1的阻值为9900Ω，R2的阻值是1.01Ω.
(1)触刀掷向a、b时，此两用表是什么表？量程是多大？
(2)触刀掷向c、d时，此两用表是什么表？量程是多大？
【解析】(1)触刀掷向a、b时，R1与电流表串联，是电压表，其量程为U＝Ig(R1＋Rg)＝0.001×(100＋9900)V＝10V
(2)触刀掷向c、d时，R2与电流表并联，是电流表，其量程为I＝Ig＋IgRg/R2＝(0.001＋100×0.001/1.01)A＝0.1A
【思维提升】用表头改装成电流表时需要并联一个电阻，改装成电压表时需要串联一个电阻，根据这个原理可以判断出是什么表，并算出其量程.另外弄清双刀双掷开关结构也是本题的一个重要细节.
【拓展4】四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表和两个电压表.已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按图示接入电路，则(D)
①电流表A1的读数大于电流表A2的读数；
②电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角；
③电压表V1的读数小于电压表V2的读数；
④电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角；
A.①②B.②③C.③④D.①④
易错门诊
【例4】有一起重机用的是直流电动机，如图所示，其内阻r＝0.8Ω，线路电阻R＝10Ω，电源电压U＝150V，电压表示数为110V，求：
(1)通过电动机的电流；
(2)输入到电动机的功率P入；
(3)电动机的发热功率Pr，电动机输出的机械功率.
【错解】(1)I＝UM/r＝110/0.8A＝137.5A
(2)P入＝IUM＝(137.5×110)kW＝15.12kW
(3)Pr＝I2r＝(137.522×0.8)kW＝15.12kW
P机＝P入－Pr＝0
【错因】I＝U/r对电动机不适用.
【正解】(1)I＝(U－UM)/R＝4A
(2)P入＝UMI＝(110×4)W＝440W
(3)Pr＝I2r＝(42×0.8)W＝12.8W
P机＝P入－Pr＝427.2W
【思维提升】电功表示的是电流通过导体时消耗的全部电能都转化为其他形式的能，电热仅表示电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分电能，两者是不同的物理量，不能混淆.计算公式不能通用，只有对纯电阻元件两者算出的结果才是一致的.两者可通过能量的转化与守恒定律联系起来.

高考物理第一轮闭合电路欧姆定律专项复习

第五课时闭合电路欧姆定律习题课
1．图示电路中，M、N两灯电阻相同，当滑动端P向下滑动时：（）
A．通过电源的电流减小；B．电阻R中电流减小；
C．电灯M将变暗一些；D．电灯N将变暗一些。
2．在图示电路中，电源电动势为ε，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，当R1的滑动触头从左向右滑动时，电压表V1和V2的示数增量分别为ΔU1、ΔU2（两电压表内阻均很大），则它们之间的关系为：()
A．|ΔU1|＞|ΔU2|B．|ΔU1|＝|ΔU2|
C．ΔU1＞0，ΔU2＜0D．ΔU1＜0，ΔU2＞0

3．如图所示，电源电动势为ε，内阻为r，R1和R2为定值电阻，在滑动变阻器R的滑片P从上端a到下端b的过程中，电阻R2上消耗功率为（）
A、一定逐渐减小B、一定逐渐增大；
C、一定先变大而后变小D、一定先变小而后增大。
4、（徐州市2008届第一次质检）某兴趣小组对一火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路如图所示，其中R2是半导体热敏电阻，它的电阻随温度变化关系如图乙所示．当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比()
A．I变大，U变大B．I变小，U变小
C．I变小，U变大D．I变大，U变小
5（2007年河北唐山一中）在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）
A．I1增大，I2不变，U增大
B．I1减小，I2增大，U减小
C．I1增大，I2减小，U增大
D．I1减小，I2不变，U减小
6（北京东城区2008年二模）如图（1）所示，电压表V1、V2串联接入电路中时，示数分别为6V和4V，当只有电压表V2接入电路中时，如图示（2）所示，示数为9V，电源的电动势为（）
A.9.8VB.10VC.10.8VD.11.2V
7.(2009年北京丰台区高三上学期期末)．如图所示，电源电动势为E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF。开关S断开时，电容器的电荷量为C。闭合开关S，稳定后通过R1的电流为A。

8．有甲乙两个电压表，当将它们串联接在电源上时，甲表示数为4V,乙表示数为2V；当将乙表单独接在同一个电源两极上时示数为5.2V,则该电源的电动势E=______________。
9．如图所示，已知电源电动势E=6.3V,内阻r=0.5Ω,固定电阻R1=2Ω,R2=3Ω,变阻器R3阻值为5Ω，按下开关S，调节滑动变阻器的滑片，求通过电源的电流范围。

10、如图所示，电源电动势为E=100V，内阻不计，R1、R2、R4的阻值均为300Ω，R3为可变电阻。C为一水平放置的平行板电容器，虚线到两极板距离相等且通过竖直放置的荧光屏中心，极板长为L=8cm，板间距离为d=1cm，右端到荧光屏距离为s=20cm，荧光屏直径为D=5cm.有一细电子束沿图中虚线以E0=9.6×102eV的动能连续不断地向右射入平行板电容器。已知电子电量e=1.6×1019C.要使电子都能打在荧光屏上，变阻器R3的取值范围多大？

11、如图中所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，可见两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故。参考这根曲线，回答下列问题（不计电流表和电池的内阻）。
（1）若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。
（2）如图所示，将两个这样的电灯并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流值及各灯泡的电阻值。

高考物理第一轮闭合电路的欧姆定律专项复习

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，教师要准备好教案，这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，让教师能够快速的解决各种教学问题。你知道如何去写好一份优秀的教案呢？考虑到您的需要，小编特地编辑了“高考物理第一轮闭合电路的欧姆定律专项复习”，相信能对大家有所帮助。

第四课时闭合电路的欧姆定律
【考纲要求】
内容要求说明
闭合电路欧姆定律II
【基础知识回顾】
1.电动势
（1）电动势描述了__________________________________________的本领大小。
(2)电源的电动势等于____________________________________时两极间的电压
2.闭合电路欧姆定律：I=_______________或者E=________+_________
3.路端电压与负载的关系U=E-Ir当外电阻增大，电流_____，路端电压________;当外电路断路时，电流I=______,U=_________;当外电阻减小，电流_____，路端电压________;当外电路短路时，电流I=______,U=_________;
4.闭合电路中功率分配IE=I2r+P出其中P出=I2R+P其他（对纯电阻电路P其他=0）
在电源的E和r一定情况下，外电阻R=________时，电源输出功率最大
二、要点讲练：
1.对电动势的理解
例1.下列关于电动势的说法不正确的是()
A.电动势就是电压,它是内外电压之和B.电动势不是电压,但它的数值等于内外电压之和
C.电动势的大小与外电路的结构有关
D.一节干电池的电动势为1.5V,意味着外电路闭合时,电池1秒能向电路提供1.5J的化学能.
E．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大。
F．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功
G．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大
H．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大
2.闭合电路欧姆定律的理解
例2.关于闭合电路，下列说法中正确的是（）
A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方
B．闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大
C．闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大
D．闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大
E、电源短路时，路端电压为零，电路电流达最大值
F.外电路断开时，电路电压为零，路端电压也为零
G.路端电压增大时，流过电源的电流一定减小
3.闭合电路的功率
例3.如图,电源电动势ε=42V,内阻r=1Ω,R=20Ω,M为直流电动机,其线圈电阻r′=1Ω,电动机正常工作时,电压表的示数为21V,求:(1)电路中的发热功率;(2)电动机的效率.

针对练习1.已知如图，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。

针对练习2.(2009届安徽省皖南八校高三第一次联考试卷)在如图所示的电路中，电源的电动势E恒定，内阻r=1Ω，定值电阻R3=5Ω，电表均为理想的．当开关S断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相同．则下列说法正确的是(BC)
A．电阻R1、R2可能分别为3Ω、6Ω
B．电阻R1、R2可能分别为4Ω、5Ω
C．开关S断开时电压表的示数可能小于S闭合时的示数
D．开关S从断开到闭合，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω
4.伏安特性曲线和电源的U-I图线
例4．（2008年北京东城区期末考）在如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。由图象可知（）
A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．电阻R的阻值为1Ω
C．电源的输出功率为2WD．电源的效率为66.7%
针对练习3.(2009年上海卢湾区高三期末)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如右图中的a、b、c所示，根据图线可知（）
A、反映Pr变化的图线是cB、电源电动势为8v
C、电源内阻为2ΩD、当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω
5.直流电路的动态分析
例5.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是
A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
C.ΔU1ΔU2D.ΔU1ΔU2
针对练习6.在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是
（A）U1/I不变，ΔU1/ΔI不变．
（B）U2/I变大，ΔU2/ΔI变大．
（C）U2/I变大，ΔU2/ΔI不变
（D）U3/I变大，ΔU3/ΔI不变．
针对练习7(2009年北京海淀区高三上学期期末)．在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表A、电压表V1、V2、V3均为理想电表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，当R2的滑动触头P向上滑动的过程中（）
A．电压表V1的示数增大，电压表V2的示数变小
B．电压表V3示数的变化量的绝对值与电压表V1、V2示数的变化量的绝对值之和相等
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
D．电压表V3示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值保持不变
例6.(上海市2009届高三上期期末浦东区)如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为()
（A）电流表的读数一直减小；（B）R0的功率先减小后增大；
（C）电源输出功率先增大后减小；
（D）电压表的读数先增大后减小。
6.闭合电路的计算
例7.（06川）.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10－2C，质量为m=2×10－2kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=10m/s2）

针对练习8.如图所示，电源电动势E=10V，内电阻r=1.0Ω，电阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω，R5=4.0Ω，水平放置的平行金属板相距d=2.4cm，原来单刀双掷开关S接b，在两板中心的带电微粒P处于静止状态；现将单刀双掷开关S迅速接到c，带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上，取g=10m/s2，不计平行板电容器充放电时间，求带电微粒在金属板中的运动时间．

例8（上海市2009届高三上期期末浦东区）如图（a）所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。
（1）若在C、D间连一个理想电压表，其读数是多少？
（2）若在C、D间连一个理想电流表，其读数是多少？
（3）图（a）中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图（a）可等效为图（b），其等效电动势E′等于CD间未接入用电器时CD间的电压；若用导线直接将CD两点连接起来，通过该导线的电流等于等效电源的短路电流。则等效电源的内电阻r′是多少？
（4）若在C、D间连一个“6V，3W”的小灯泡，则小灯泡的实际功率是多少？

7.实际应用
例9.图甲是某同学自制的电子秤原理图，利用理想电压表的示数来指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，滑动触头恰好指在变阻器R的最上端，此时电压表示数为零．设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，若不计一切摩擦和其它阻力．（1）求出电压表示数Ux用所称物体的质量m表示的关系式；
（2）由⑴的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在乙图的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数Ux用所称物体的质量m表示的关系式．