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第二章 简单的直流电路考纲要求1.掌握闭合电路的欧姆定律。2.掌握串联.并联电路的性质和作用。3.理解串联分压.并联分流和功率分配的原理。4.掌握简单混联电路的分析方法及计算。5.掌握电路中各点电位以及任意两点间电压的计算方法。6.掌握电阻的各种测量方法（伏安法.万用表.惠斯通电桥法）复习提要与练习一.电源电动势（E）1.大小：（1）电源电动势等于在没有外电路（电路开路）时正负两极间的电压。 （2）电源电动势等于内外电压降之和。2.方向：规定自负极通过电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。二.闭合电路欧姆定律(全电路欧姆定律)1.内容：闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与整个电路内外电阻之和成反比，即2.公式： 注：在题干中，若I、E、R、四个量中已知其中三个量，则根据以上公式可求第四个量。例如已知E、R、三个物理量，可以求电流I. :（1）电源的电动势为1.5V，内电阻为0.1，外电路上的电阻为1.4，求电路中的电流强度和路端电压。3.电源的外特性负载电阻（外电阻）增大，则也增大，通过可知I减小，由于端电压，电流I减小时，端电压U就增大；反之，外电路的电阻R减小时，电流I增大，于是电压U就减小。即负载电阻（外电阻）增大，端电压增大，负载电阻减小，端电压减小。电源端电压随负载电流变化的规律叫做电源的外特性。判断：通路状态下，负载电阻增大，电源端电压就要下降。（ ）4.电路两种特殊情况下的电流、端电压和内电压的变化情况。 （1）外电路断路外电路断路，电流为I=0，则，即内电压等于0，又因为，所以即外电路断路时，端电压等于电源电动势，内电压等于零。（2）外电路短路外电路短路，外电阻R=0，则，即端电压等于0，又因为，所以即外电路短路时，内电压等于电源电动势，端电压等于零。注：外电路短路时， 所以（内阻极小，所以电流I无穷大，即短路时会引起极大的电流）-如下表格 参数电路状态电流端电压内电压通路U=IR开路（断路）I=0U = E短路（捷路）U=0判断：短路状态下，电源内电阻的压降为零。（ ）5.负载获得最大功率的条件： 获得的最大功率为：注：当负载获得最大功率时，电源的效率只有50%，并不是最大。判断：只有负载电阻等于电源内阻时，负载才能获得最大功率。（ ）三.电阻的串联1.定义：把电阻一个接一个地依次连接起来，就组成串联电路。2.特点：（1）电路中各处的电流相等（）（2）电路两端总电压等于各部分电两端电压之和（）（3）串联电路的总电阻，等于各个串联电阻之和（）注：串联后的总电阻大于任何一个分电阻。3.电压分配关系（1）串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比。（） （2）两个电阻串联时的分压公式：，4.功率分配关系:串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。5.应用（串联电阻扩大电压表的量程）：（1）现有一量程10V的电压表，内阻Rg=10千欧，若把它改成量程为250V的电压表，应 联的电阻R= 。（2）将3和2两个电阻串联后接在15V的电源上，2的电阻消耗的功率为_,3的电阻消耗的功率为_。四.电阻的并联1.定义：把几个电阻并列地连接起来，就组成了并联电路。2.特点（1）电路中各支路两端的电压相等（）（2）电路中的总电流等于各支路的电流之和（）(3) 并联电路的总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和。 注:当两个电阻并联时，总电阻 当n个阻值均为R相同的电阻并联在电路中，总电阻 并联后的总电阻小于任何一个分电阻。：判断 （1）通常电灯开的越多，总负载电阻越大。（ ）（2）两个电阻并联时，其等效电阻总是大于并联电阻中最小的一个电阻。（ ）3.电流分配关系（1）并联电路通过各个电阻的电流与它的电阻成反比() （2）两个电阻并联时的分流公式：, 4.功率分配关系：并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。 两个同种材料的电阻丝，长度之比为1：5,横截面积之比2：3,它们的电阻之比为_。将它们串联时，它们的电压之比为_，电流强度之比为_；将它们并联时，它们的电压之比为_，电流强度之比_。5.应用（并联电阻扩大电流表的量程）：有一表头，满刻度电流Ig=100微安，内阻Rg=1.5千欧，若把它改成量程为1mA的电流表，应_联的电阻R=_。课堂练习 1.已知电源电动势E=2V，负载电阻R=9,电源的端电压U=1.8V，则电源的内电阻R0= 。2.一只“220V 40W”的灯泡，它的灯丝电阻是_ 。当它接在110V的电路上，它的实际功率是_。（假定灯丝电阻不随温度而变化）3.电路处于开路状态时，电路中的电流等于_，路端电压等于_；电路处于短路状态时，电源内电压等于_，路端电压等于_。4.电源端电压与负载电阻的关系是：端电压随负载电阻的增大而_。当外电路断开时，端电压等于_。5.在理想的电压源系统中，我们讲负载增加，通常是指（ ）A.负载电流增加 B.负载电阻增加 C.负载电压增加 D.总电阻增加五、电阻的混联 1.混联电路等效电路图的画法 （1）利用电流的流向及电流的分、合，画出等效电路。 画出等效电路图，求等效电阻。（2）利用电路中各等电位点分析电路，画出等效电路。 等电位点的判断：电流总是从高电位点流向低电位点，电源正极可看成电位最高点，负极可看成电位最低点。电流从电源正极流向电源负极过程中，若经过用电器、电压表、电阻等对电流有较大阻碍作用的原件时，其电位会降低，故它们两端不是等电位点 若只经过导线、闭合的开关、电流表等对电流的阻碍作用几乎为零的元件时，电位不会降低，故这些位置可看成等点位点。等电位法画等效电路图的一般方法及步骤 在电阻之间的连接点上标注字母，电势相等的点标注同一字母 根据等电位点法从电源正极出发或从电路中某一端点出发，按着电路图顺序依次画出等效电路，从同一节点出发的各支路均是并联关系。 画出等效电路图，求等效电阻。六.电阻的测量1.万用表欧姆档特点：（1）反向刻度，即刻度尺是由大到小刻度；（2）刻度尺不均匀（3）使用欧姆档时，万用表内部电池提供电压，待测电阻必须与外电路断开。红表笔与内部电池的负极相连，黑表笔与内部电池的正极相连；（4）每测量一次电阻前，或者每进行一次换挡都要进行欧姆调零。2.伏安法测电阻（大内小外，大偏大、小偏小）VARx（1）安培表内接法 适用场合：待测电阻远远大于电流表内阻时 误差分析：测量值大于真实值（2）安培表外接法适用场合：待测电阻远远小于电压表内阻时误差分析：测量值小于真实值VARx 如图所示，如果伏特表读数为10V，安培表读数为0.1A，安培表的电阻为0.2，则待测电阻Rx的值为_。3.惠斯通电桥测电阻 桥臂：,其中为已知电阻，为待测电阻 桥：灵敏电流计（检流计）原理：当灵敏电流计（检流计）指针指在零刻线时，流过检流计的电流=0，这时称为电桥平衡。 表明B、D两点电位箱等：所以 即： 推出： 推出： 又因为：， 所以： 则待测电阻可求。有一划线式电桥如图16所示，当滑柄滑到D点时，电流计读数为_时，称电桥处于平衡状态。若这时测得：L1=40cm，L2=60cm，R=10则Rx=_。七电路中各点电位的计算 1.电位（1）定义：电路中任一点与零电位点之间的电压（电位差）。 （2）符号：V A点的电位可表示为 B点的电位可表示为（3）单位：伏特（V）2.计算电路中某点电位的方法及步骤（1）根据题意选择好零电位点-（一般选择大地为零电位点）（2）确定电路中电流的方向和各元件两端电压的正负极 A.电流的方向判断原则当回路中存在一个电源时，电流的方向与电源电动势方向相同；当回路中存在两个电源时，如果两个电源电动势方向相同，则电流的方向与电动势的方向相同；如果两个电源的电动势方向相反，则电流的方向与电动势大的方向相同。B. 各元件两端电压的正负极电阻：电流流入端为正，流出端为负电源：长正短负（如图）（3）从被求点开始通过一定的路径绕到零电位点，则该点的电位即等于此路径上全部电压降的代数和。C. 各元件两端及电源两端电压降方向总体原则：先遇到正极就取正； 若先遇负极则取负注：电位与电压的区别：电位具有相对性（即参考点选择不同，电路中各点的电位也随之改变）；电压具有绝对性（即电路中任意亮点间的电压不随参考点的变化而变化）。电路中任意两点间的电压值，与下列那个因素有关（ ）A.参考点位置的选择 B.路径的选择 C.电压与电流正方向的选择 如图所示，当S闭合时，Va=_， Uab=_；当S断开时，Uba=_。课堂练习1.如下图所示，R1=R2=R7=2 ,R3=R5=R6=4 ,R4=3求：AB之间等效电阻。2.如图求Va, Vb ,Uab3.图右图所示，正确的表达式是 A. U=E+IR0 B. U=E-IR0 C. U=-E+IR0 D. U=-E-IR0
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