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教案纸科目名称物理审批意见：课题恒定电流专题学生姓名任课教师温健平学生年级高二授课日期年月日时至时授课形式讲授内容专题一：等效电路图的画法电路化简原则 无电流的支路化简时可去除； 凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点） 等电势的各点化简时可合并； 凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。 在外电路，沿着电流方向电势降低。 理想导线可任意长短、变形； 理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路； 电压稳定时电容器可认为断路.一、简化电路的具体方法1支路电流法：电流是分析电路的核心。从电源正极出发顺着电流的走向，经各电阻外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。例：试判断图中三灯的连接方式。图L.等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺序依次用、数码标出来（接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低,等电势的节点用同一数码）。然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间,即可画出等效电路。例：判断图各电阻的连接方式。R-iB*-图2【解析】将节点标号，四个节点分别标上1、将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。将各个电路元件对号入座，画出规范的等效电路图，如图所示。从等效电路图可判断，四个电阻是并联关系。【题后小结】等电势法，关键是找各等势点。在解复杂电路问题时，需综合以上两法的优点。、综合法：支路电流法与等电势法的综合。注意点:给相同的节点编号。间的等效电阻为电流的流向：由高电势点流向低电势点（等势点间无电流），每个节点流入电流之和等于流出电流之和。:由个Q电阻连成的如图所示的电路，导线的电阻不计，则、Ri1CR4F2Rb【策略】采用综合法，设点接电源正极，点接电源负极，将图示电路中的节点找出，凡是用导线相连的节点可认为是同一节点，然后按电流从端流入，从端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。【解析】由于节点、间是用导线相连，这两点是等势点（均标），节点、间是用导线相连，这两点是等势点（均标），节点、间是用导线相连，这两点是等势点（均标），则点电势最高，（）次之，点电势最低，根据电流由高电势流向低电势，易得出各电阻的电流方向。由于电阻，均有一端接点，另一端接点2电阻，均有一端接点，另一端接点3电阻一端接点，另一端接点，易得其等效电路如图所示。或者用图中所标电流方向，也可得其等效电路如图5相比第一种方法更简单。故间总电阻力.W。【题后小结】在分析电路时，首先应找出各个节点，凡是用导线相连的两节点是等势点，可以等效为一个节点（如图中的与、与、与），连在两个相邻的节点间的电阻是并联的（如图中的电阻和电阻2电阻和电阻），当把最基本的电路等效后，再对高一级电路进一步分析，即电阻，并联后与电并联后串联，之后再与电阻并联。这种逐级分析的方法在分析等效电路中是很有效的。（此方法侧重于等电势法）但是，若将图改为图，即使画出等效电路图，（按习惯总将电流表看作导线），也无济于事，而且将电流表置于图中的合适位置更是难上加难。若根据图中的电流方向则易得：电流表测的是电阻和的电流之和；电流表测的是电阻和的电流之和；电流表测的是电阻和的电流之和。注:有些初学者凭感觉认为：电流可以沿一一方向流动，这是错误的。因为电流由高电势点流向低电势点，不可能由点（）经点（）又流回点（）。其它点同理可得电流流向。三、含电容器、电流表、电压表的复杂电路：画等效电路时，电流表视为导线，电容器、电压表视为断路（若考虑内阻，则将其视为一个大电阻），与电容器、电压表串联的用电器视为短路即可。画等效电路图的同时，根据图中电流方向将电流表接入电路；根据图中所标节点数字，将电压表和电容器接入电路。无电流的支路删去即可根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如、总、等）的变化情况，常见方法如下：总一. 程序法。基本思路是“局部一整体一局部”。即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知总的变化情况再由欧姆总定律判知总和端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况总端其一般思路为：（）确定电路的外电阻外总如何变化；外总 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） 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联灯，与灯泡并联的那一段电阻为并，则会压器的总电阻为:段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为，灯泡的电阻为R总RR并-并匚R1总并人并叫由上式可以看出，当并减小时，总增大；当f并总的变化情况，总变化与并联段电阻的变化情况相反,总并增大时，总减小。由此可以得出结论：分压器总电阻并总与串联段电阻的变化相同。一段与R2串联（简称R下），则并联总电阻 在图中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与R1串联（简称R），另RrR1上2下总RRR12由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支路电阻相差越大时，总电阻越小。E（）根据闭合电路欧姆定律1总rr确定电路的总电流如何变化；外总（）由由、确定电源内电压如何变化；内总（）由外一内或外确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）夕卜内夕卜RIIrUE加断路“EIIrUSR0短路U0()由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化；()确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化(可利用节点电流关系)。动态分析问题的思路程序可表示为:简单表示为：/总U端局部R的变化全局I总、U端的变化局部I分、U分的变化例1在右图所示电路中，电源的电功势为、内阻为r,R、RR为定值电阻，是一滑动变阻器，电路123中的电压表和电流表均视为理想的。试讨论：当的滑键向上滑动时，电源总功率及各电表示数如何变化？JmMTrLIT解析：本题等效电路如右下图所示。E的滑键上滑时，其阻值增大，导致电路中总电阻增大。由I可知，电路中的总电流减小，即R乩r外表示数减小。因电源端电压UEIr，故端电压增大，即2示数增大。电源的总功率PEI减小。R上1的电压因总电流的减小而变小，U变大，(UUU)所以示数变大。R上的电流强度I变大，22端122所以变小。2的示数变大。因总电流变小，I变大，所以I变小(III)，9的示数变小，2的示数23总23点评:和内电阻()、根据全电路欧姆定律，分析总电流的变化情况和路端电压的变化情况。因此电源的电动势E是定值，所以，当外电阻增大(或减小)时，由I可知电流减小(或增大)，由UEIrRr可知路端电压随之增大(或减小)()根据串、并联电路的特点和局部电路与整个电路的关系，分析各部分电路中的电流强度、电压和电功率的变化情况。一般来说，应该先分析定值电阻上I、的变化情况，后分析变化电阻上的I、的变化情况。列2如图所示，电键闭合时，当滑动变阻器滑片向右移动时，试分析、的亮度变化情况。分析与解：当向右移动时，滑动变阻器的有效电阻变大，因此，整个电路的电阻增大，路端电压增大，总电流减小，流过的电流将减小，将变暗；同时分得的电压变小，两端电压增大，故变亮；我们注意到总电流减小，而变亮，即两端电流增大，可见上的电流比上的电流减小得还要多，因此也要变暗1IL2IL31总外总pI2RL3L3灯-变暗VL2L总1UL2(1)I厂亠灯L2变亮1U2PL221RL2化总叫AL2RU.E(rBR)灯l3变暗P右移点评：()讨论灯泡亮度的变化情况，只需判断其电流或电压如何变化就可以。()象这样的电路，由于滑动变阻器电阻的变化而引起整个电路的变化，一般不应通过计算分析，否则会很繁杂。处理的一般原则是：主干路上的用电器，看它的电流变化；与变阻器并联的用电器看它的电压变化；与变阻器串联的电器看它的电流变化。()闭合电路动态分析的一般顺序是：先电阻后干路电流；先内电压，后外电压；先固定电阻的电压,后变化电阻的电压；先干电流后并联支路上的电流。二. “串反并同”“串反”：是指某一电阻增大时，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;某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。“并同”：是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。例、如图所示的电路中，、和皆为定值电阻，为可变电阻，电源的电动势为，内阻为的读数为，电压表的读数为，当的滑动角点向图中端移动时(A变大,变小B变大，变大C变小,变大D变小，变小分析与解：本题中变量是，由题意知，的等效电阻变小。设电流表简化电路结构可各知，电压表，电流表均与间接并联，根据串反并同”的原则，电压表V电流表的读数均与的变化趋势相同，即两表示数均减小。答案：选点评：（）近几年高考对电路的分析和计算，考查的重点一般不放在基本概念的理解和辨析方面，而是重在知识的应用方面。本题通过个电阻与电表的串、并联构成较复杂的电路，关键考查考生简化电路结构、绘制等效电路图的能力。然后应用“串反并同”法则，可快捷得到结果。（）注意“串反并同”法则的应用条件：单变量电路。对于多变量引起的电路变化，若各变量对同一对象分别引起的效果相同，则该原则的结果成立；若各变量对同一对象分别引起的效果相反，则“串反并同”法则不适用。例、如图（）所示电路中，闭合电键，当滑片向右移动时，灯泡、的亮度变化如何？分析与解：本题中滑动变阻器左右两部分都接入电路，等效电路如图（）所示，变阻器分解得到两变量、，由图可知：滑片向右移一Rf），（）对灯泡：比与L并联对灯泡：r2与l2串联R1与L2间接串联R2与L1间接串联由上述分析可知:对，变量、变化均引起变亮，故将变亮；对，变量、变化引起的亮度变化不一致，故此法不宜判断的亮度变化。但若把变阻器与的总电阻合成一个变量合，则由上述结论可知，右移时，合减小，与合串联，由“串反并同”法则可口口口知，亮度变大。三. 特殊值法与极限法：极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以采取代入特殊值去判定，从而找出结论。例、在图所示的四个电路中，当分别闭合开关，移动滑动变阻器角头从左端至右端时，能使其中一个灯由暗变亮同时，另LL个灯由亮变暗，则符合要求的电路是（、fPL图：对灯，可由“串反并同”法则判断其变亮；而对由于两个变量引起它亮度变化不一致，故“串反并同”不适用。现取特殊值法：取、的阻值均为Q,变阻器总阻值也为Q,电源电动势为；然后取极限值：取滑片置于最左端和最右端时分别两灯实际工作时的电压即可判断两灯均变亮。图：对，可由“串反并同”法则判断其变亮；对，采用合成变量法，再根据“串反并同”法则可判断其变亮。图：采用极限值法。滑片置于最左端时，被短路，不发光，而两端电压最大，亮度最大；滑片置于最右端时，两端电压最大，亮度最大，而被短路，不发光。由此分析可知，该电路符合题目要求。图：灯一直被短路，不发光，不合要求。综上分析有：符合要求的电路是（）。四、小试身手:.如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为。当可变电阻的滑片向点移动时，电压表的读数与电压表的读数的变化情况是：（变大,变小变大,变大变小,变小变小,变大在如图所示的电路中，为电源电动势,为电源内阻,和均为定值电阻，为滑动变阻器。当和的示数分别为、和。现将的滑动触点向端移动，则三个电表示数的变化情况是（）A增大，不变，增大1减小，增大，减小c增大，减小，增大D减小，不变，减小的滑动触点在端时合上开关，此时三个电表如图所示是一实验电路图，在滑动触头由端滑向端的过程中，下列表述正确的是（）.路端电压变小.电流表的示数变大.电源内阻消耗的功率变小.电路的总电阻变大电动势为、内阻为的电源与定值电阻及滑动变阻器连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向端时，下列说法正确的是电压表和电流表读数都增大电压表和电流表读数都减小电压表读数增大，电流表读数减小电压表读数减小，电流表读数增大右U由左、在右图所示电路中R2、R3是定值电阻，R1是滑动变阻器，当示数怎样变化?动时，各个电表的答案:E解析：当滑片向端滑动时，接入电路中的电阻减少，使得总电阻减小错；根据I，可知总电1R总流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有EIrU外可知路端电压在减小，对；流过电流表的示数为UI外，可知电流在减小，错；根据P12r，可知内阻消耗的功率在增大，错。R3xR4解析：设滑动变阻器的触头上部分电阻为，则电路的总电阻为=丫R,2滑动变阻器的触总ixR2头由中点滑向端时，并联支路电阻增大，故路端电压变大，同时并联部分的电压变大，故通过电流表的电流增大，故选项正确。、解析：当气的滑键向右滑动时，由R和R2组成的分压器的串联段电阻减小，所以电路的总电阻减小：根据1Rsr可知干路中的电流强度增大电流表。的示数增大再根据Ur，可知路端电压减小,电压表。的示数减小。因为R为定值电阻，当干路中电流强度增大时，其两端电压随之增大，所以电压表国的示数增大。根3据UUU，因减小，U增大，所以U减小，电压表2的示数减小。当滑动变阻器的滑键向右滑动1331时，R的左段电阻R与R并联部分的电阻增大，且干路中的电流强度增大，根据部分电路欧姆定律可知电1左2压表3的示数增大，由于R为定值电阻，且U增大，根据部分电路欧姆定律可知电流表巴示数增大。22根据并联分流原理，通过电流表的电流强度为:,RI丁RE1RRRRRR2左2左-左2RRRrRR1左3左2RER2.IRR厂R厂左13左132在上式中，分子为恒量，分母为关于R左的二次函数，且二次项的系数小于零，分母有极大值，由此可见,电流表的示数先减小后增大。五、规律小结 砧IU（为定式）讨论 RIaIII.讨论分12 U为不定式） RRRIU分总总外叭UIR（为定义式Abuuu.12）讨论.讨论、电路故障的特点1断路的特点：电路中发生断路，表现为电源电压不为零而电流强度为零，若外电路中任意两点之间的电压不为零，则这两点间有断点，而这两点与电源联结部分无断点。2短路的特点：电路中发生短路，表现为有电流通过电路而电压为零。二、电路故障的分析方法1仪器检测法C）断路故障的判断：用伏特表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若伏特表指针偏转，则该段电路中有断点。（）短路故障的判断：用伏特表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联；若伏特表示数为零时，该电路被短路；当伏特表示数不为零，则该电路不被短路或不完全被短路。2假设法：已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用电流定律进行正向推理，推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止。【例题】如图所示，电路中灯泡和都不亮，用电压表测得各部分电压为:则电路的故障为（）.变阻器短路.变阻器断路.灯泡断路.灯泡和都断路【例题】如图所示，.、：.；是三个完全相同的小灯泡，串联后接在电压为的电路中，原来三个小4-二灯泡都正常发光，现在三个小灯泡都不亮了.用电压表接在、两端时，示数是；接在、两端时，示数是.接在、两端时示数也是0那么灯丝断了的小灯泡是（）AL、L、L3这三个小灯泡中的某一个123、L1和L2、L1和L3、L2和L3【例题】如图所示的电路中，闭合电键，灯、正常发光.由于电路出现故障，突然发现灯变亮，灯变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（）断路断路短路.短路解析：把原电路改画为如图所示的电路，才便于分析.由于电流表示数减小、灯变暗，可推知电路中短路的可能.的总电流减小，路端电压增大，表明外电阻增大，可排除又灯变亮、灯变暗，表明灯两端电压增大、灯两端电压减小，由欧姆定律可判断：只能是发生断路答案:1.在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S,电路正常工作。过了一会儿，灯L熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变大，则下列判断中正确的是A、定是灯L断路，电流表的示数变小。B、可能是灯L短路，电压表的示数变大。C、定是电阻R断路，电流表的示数变小。D、可能是电阻R短路，电压表的示数变大。.在图所示的电路中，闭合电键S,灯L不亮，电压表V无示数。若电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R中的某一个外，其余元件均完好，则下列判断中正确的是（A一定是电阻R短路，电流表的示数变大。B可能是电阻R断路，电流表的示数变小。C一定是灯L断路，电流表的示数变小。D可能是灯L短路，电流表的示数变大。5在如图所示的电路中，闭合电键后，发现灯LL2都不发光，电流表无示数，为了找出发生故障的原因，现用电压表进行检测，发现a、b间的电压和a、c间的电压都为6伏,b、c间的电压为零，则电路故障可能是（）A、L断路B、L短路C、L2断路D、L2短路.如图示电路中，电源电压不变，闭合电键S,灯L、L2都发光，一会儿，其中一灯突然熄灭，两个电表中只有一个示数减小，则产生这一现象的原因可能是（）（A）一定是灯L短路，A表示数减小（B）可能是灯L断路，V表示数减小（C）可能是灯L2短路，V表示数减小（D）一定是灯L2断路，A表示数减小在图所示的电路中，闭合电键S，灯L不亮，已知电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R外，其余元件均完好。（1）请判断该电路中存在的故障可能是。（请将二种可能填写完整）（2）为进一步确定故障，小明同学将一个电压表正确并联在灯的两端，闭合电键S,观察电压表的示数情况。若电压表有示数，说明故障是;若电压表无示数，说明故障是。（3）为进一步确定故障，小华同学再在电路中串联一个电流表，请判断他能否查找出电路的故障，并说明理由。.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键后，电路正常工作，一会儿后，电灯突然变亮（没有烧毁），则下列关于电压表、电流表读数的判断正确的是（）A.电压表读数变小，电流表示数变小。B.电压表读数变大，电流表示数变大。C.电压表读数变大，电流表示数变小。D.电压表读数变小，电流表示数变大。在如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合电键S,电路正常工作。过了一会儿，灯熄灭了，已知电路中各处均接触良好，除电灯和电阻夕卜，其它元件均完好，且电灯和电阻的故障不同时发生。（）、请判断该电路中存在的故障可能是。（请将三种可能填写完整）（）、请根据图中电表进一步确定故障原因：A如果两只电表均无示数，说明故障是B如果两只电表均有示数，说明故障是c如果电路中只有一只电表有示数，说明故障是9. 在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S后,电路正常工作。过了一会儿，三个电表中有一个电表的示数变大、一个电表的示数变小，则下列判断中正确的是（）A电流表A示数可能变小，灯L一定熄灭。B电流表A示数一定变大，灯L可能熄灭。C电压表V示数可能变大，灯L可能熄灭。D电压表V?示数一定变小，灯L一定熄灭。在图所示的电路中，闭合电键S,灯L不亮。已知电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R外，其它元件均完好。（1）若电路中只有一处出现故障，请判断故障可能是（选填“R断路”“L断路”、“R短路”、或“L短路”）。=（2）小明同学为进一步确定故障，将一个电流表正确串联在图18所示的电路中，请判断：他（选填“能”或“不能”）查找出电路的故障。（3）小华同学继续进行实验。他在小明已串联好电流表的电路中，将电压表V正确并联在灯L两端，闭合电键S,观察电流表和电压表的示数情况。请判断：他（选填“能”或“不能”）查找出电路的故障。若闭合电键S,电流表无示数，电压表有示数，说明电路的故障是。10. 在上图的电路中，电源电压不变。闭合电键S，电路正常工作。一段时间后，发现其中一个电压表的示数变大，贝y（）A.灯L一定变暗。B.电阻R可能短路。C.灯L亮度可能不变。D.电阻R可能断路。i如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键后，电路正常工作。过了一会儿，灯熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变小，则下列判断中正确的是（）可能是灯断路，电压表的示数变大可能是电阻断路，电压表的示数变小定是灯短路，电压表的示数变小定是电阻短路，电流表的示数变大在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键后，电路正常工作。当滑动变阻器）。可能断路。可能断路。你可能短路。可能短路。有一只电表的示数突然为零。发生这一现象的原因，下列判断正确的是（3在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S,电路正会儿，其中有两个电表的示数都变小，则下列判断中正确的是A.灯L的亮度可能不变。B.灯可能不亮。灯L的亮度一定不变。D.灯一定不亮。在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键，电路正常工作。经过一段时间，电流表突然无示数。若电路中只有一处故障，且只发生在电阻或上。该电路中存在的故障可能是若灯亮，说明故障是.障为进一步确定故障，小强同学用一只完好的灯替换电路中的电阻，闭合电键，观察灯的亮暗情况。答案1.C4.C5.A6.D7.（1）L短路、R断路、L断路。（2）L断路；L短路或R断路。（3）能。若电流表有示数，表明L短路；若电流表无示数，表明R断路。8.A；（1）小灯断路、小灯短路、电阻断路；（2）A、小灯断路；B、小灯短路。C、电阻断路9.A；（1）L断路（或R断路、或L短路）。（2）说明：根据第（1）题答案判断本题是否正确。（3）能。L断路。10.B11.A12.A13.D14.（1）Rl断路或R2断路；（2）比断路；R2断路。课堂练习课后作业作业完成情况学生课堂表现学生主要问题家长签字:
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