第39讲 电路的基本概念和规律(二)
基础命题点 串、并联电路 闭合电路欧姆定律
一、串、并联电路 1．规律对比
电流 电压 电阻 串联 并联 I＝I1＝I2＝…＝In U＝U1＋U2＋…＋Un R＝R1＋R2＋…＋Rn I＝01I1＋I2＋…＋In U＝02U1＝U2＝…＝Un 1111＝03＋＋…＋ RR1R2Rn2．几个常用的推论 (1)串联电路的总电阻04大于其中任一部分电路的总电阻。串联电阻增多时，总电阻增大。
(2)并联电路的总电阻05小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻。并联支路增多时，总电阻减小。
(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是06等于各个电阻耗电功率之和。 (4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻07变大。 二、闭合电路欧姆定律
1．内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成08正比，跟内、外电路的电阻之和成09反比。
E只适用于纯电阻电路?I＝10R＋r2．公式?
?E＝U＋11U适用于任何电路
外
内
3．路端电压与电流的关系 (1)关系式：U＝12E－Ir。 其中I＝
ER＋r，当R增大时，U13增大。
(2)电源的U-I图象：由U＝E－Ir可知，路端电压随着电路中电流的增大而14减小；
U-I图象如图所示。图线的斜率的绝对值为电源的15内阻r。
①当电路断路即I＝0时，纵轴的截距为16电动势E。
②当电源短路即路端电压U＝0时，横轴的截距为短路电流Im＝17。
Er
1．[教材母题] (人教版选修3－1 P63·T3)许多人造卫星都用太阳能电池供电。太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板不接负载时的电压是600 μV，短路电流是30 μA。求这块电池板的内阻。
[变式子题] 卫星在太空中可以利用太阳能电池板供电。若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( )
A．0.10 V C．0.30 V 答案 D
解析 电源没有接入外电路时，路端电压值等于电源电动势，所以电动势E＝800 mV。
B．0.20 V D．0.40 V
EE800×10－3
由闭合电路欧姆定律得，短路电流I短＝，所以电源内阻r＝＝ Ω＝20 Ω。该
rI短40×10－3
电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中的电流I＝
800
＝ mA＝20 mA，所以路端R＋r20＋20
E电压U＝IR＝20×20 mV＝400 mV＝0.40 V，故D正确。
2.如图所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用Pr、P1和P2分别表示电阻r、R1和R2上所消耗的功率，当R1＝R2＝r时，Pr∶P1∶P2等于( )
A．1∶1∶1 C．1∶4∶4
B．2∶1∶1 D．4∶1∶1
答案 D
解析 设干路电流为I，流过R1和R2的电流分别为I1和I2。由题，R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故I1＝I2＝0.5I；根据公式P＝IR，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即Pr∶P1∶P2＝4∶1∶1。故选D。
3．(2019·石家庄精英中学高三二调)如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图象，用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V。则该电路可能是下图中的( )
2
答案 B
6－4
解析 由U-I图象可得电源的电动势E＝6 V，内阻r＝ Ω＝0.5 Ω；外电路连接电
4阻R时，路端电压为4.8 V，由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir，I＝又因为I＝
E－U6－4.8
＝ A＝2.4 A。r0.5
ER＋r，所以R＝－r＝?
EI?6－0.5? Ω＝2 Ω。选项A、B、C、D四个电路的外电路
?
?2.4?
电阻分别是1 Ω、2 Ω、9 Ω、4.5 Ω，因此只有B正确。
能力命题点一 闭合电路中的功率和效率
任意电路：P总＝EI＝P出＋P内 电源总功率 纯电阻电路：P总＝I(R＋r)＝2E2R＋r 电源内部 消耗的功率 电源的 P内＝I2r＝P总－P出 任意电路：P出＝UI＝P总－P内
2021届高考物理一轮复习第九章恒定电流第39讲电路的基本概念和规律二教学案新人教版
