《【步步高】2020年高考物理大一輪 第七章 第3課時(shí) 閉合電路歐姆定律 新人教版選修3-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【步步高】2020年高考物理大一輪 第七章 第3課時(shí) 閉合電路歐姆定律 新人教版選修3-1（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3課時(shí)閉合電路歐姆定律 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1.理解閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，并能進(jìn)行電路動(dòng)態(tài)分析及電路的相關(guān)計(jì)算.2.能利用UI圖象進(jìn)行分析并計(jì)算一、電源的電動(dòng)勢(shì)基礎(chǔ)導(dǎo)引關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)，判斷下面說(shuō)法的正誤：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)就是接在電源兩極間的電壓表測(cè)得的電壓()(2)同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢(shì)就會(huì)發(fā)生變化()(3)電源的電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)大小的物理量()(4)在閉合電路中，當(dāng)外電阻變大時(shí)，路端電壓增大，電源的電動(dòng)勢(shì)也增大()知識(shí)梳理1電源是通過(guò)非靜電力做功把_的能轉(zhuǎn)化成_的裝置2電動(dòng)勢(shì)：非靜電力搬運(yùn)電荷所做的功與搬運(yùn)的電荷量的比值，E_，單位：V.3電動(dòng)勢(shì)的物理含
2、義：電動(dòng)勢(shì)表示電源_本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓4電動(dòng)勢(shì)是_量，需注意電動(dòng)勢(shì)不是電壓二、閉合電路歐姆定律基礎(chǔ)導(dǎo)引如圖1所示電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E9 V、內(nèi)阻r3 ，R15 . 下列說(shuō)法中正確的是 ()A當(dāng)S斷開時(shí)，UAC9 V圖1B當(dāng)S閉合時(shí)，UAC9 VC當(dāng)S閉合時(shí)，UAB7.5 V，UBC0D當(dāng)S斷開時(shí)，UAB0，UBC0知識(shí)梳理閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成_，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成_(2)公式(3)路端電壓與外電阻的關(guān)系負(fù)載R增大I減小U內(nèi)_U外_外電路斷路時(shí)(R)，I0，U外E.負(fù)載R減小I增大U內(nèi)_U外_外電路短路時(shí)(R0)
3、，I_，U內(nèi)E.(4)UI關(guān)系圖：由UEIr可知，路端電壓隨著電路中電流的增大而_；UI關(guān)系圖線如圖2所示當(dāng)電路斷路即I0時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為_當(dāng)外電路電壓為U0時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為_圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的_圖2 ：對(duì)于UI圖線中縱坐標(biāo)(U)不從零開始的情況，直線的斜率的意義是否變化？考點(diǎn)一電路的動(dòng)態(tài)分析考點(diǎn)解讀電路的動(dòng)態(tài)分析是電學(xué)的常考點(diǎn)之一，幾乎每年都有該類試題出現(xiàn)該類試題能考查考生對(duì)閉合電路歐姆定律的理解，電路的結(jié)構(gòu)分析及對(duì)串并聯(lián)特點(diǎn)的應(yīng)用能力，兼顧考查學(xué)生的邏輯推理能力典例剖析圖3例1(2020北京理綜17)如圖3所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過(guò)
4、程中 ()A電壓表與電流表的示數(shù)都減小B電壓表與電流表的示數(shù)都增大C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大思維突破電路動(dòng)態(tài)分析的方法(1)程序法：電路結(jié)構(gòu)的變化R的變化U端的變化固定支路.(2)“并同串反”規(guī)律，所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大跟蹤訓(xùn)練1在如圖4所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)時(shí)，則 ()圖4AA燈變亮、B燈變亮、C燈變亮BA燈變亮、B燈變亮、C燈變暗CA燈變亮、B燈變暗
5、、C燈變暗DA燈變亮、B燈變暗、C燈變亮考點(diǎn)二電路中的有關(guān)功率及效率考點(diǎn)解讀1電源的總功率(1)任意電路：P總EIU外IU內(nèi)IP出P內(nèi)(2)純電阻電路：P總I2(Rr).2電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)I2rU內(nèi)IP總P出3電源的輸出功率(1)任意電路：P出UIEII2rP總P內(nèi)(2)純電阻電路：P出I2R.(3)輸出功率隨R的變化關(guān)系當(dāng)Rr時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm.當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大當(dāng)P出Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R1和R2，且R1R2r2.P出與R的關(guān)系如圖5所示圖54電源的效率(1)任意電路：100%100%.(2)純
6、電阻電路：100%100%因此在純電阻電路中R越大，越大；當(dāng)Rr時(shí)，電源有最大輸出功率，效率僅為50%.特別提醒1.當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí)，效率并不是最大，只有50%；當(dāng)R時(shí)，100%，但此時(shí)P出0，無(wú)實(shí)際意義2對(duì)于內(nèi)、外電路上的固定電阻，其消耗的功率根據(jù)PI2R來(lái)判斷，與輸出功率大小的判斷方法不同典例剖析圖6例2在如圖6所示的電路中，R12 ，R2R34 ，當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，R2上消耗的電功率為4 W，當(dāng)開關(guān)S接b時(shí)，電壓表示數(shù)為 4.5 V，試求：(1)開關(guān)S接a時(shí)，通過(guò)電源的電流和電源兩端的電壓；(2)開關(guān)S接b時(shí)，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；(3)當(dāng)開關(guān)S接c時(shí)，通過(guò)R2的電流思維突破對(duì)于直流
7、電路的分析與計(jì)算，要熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，知道這兩種電路的電壓、電流及電功率的分配關(guān)系，并能把較為復(fù)雜的電路化為簡(jiǎn)單、直觀的串、并聯(lián)關(guān)系跟蹤訓(xùn)練2如圖7中電源的電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻為1 ，R1為2 ，R2全阻值為3 ，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()圖7A當(dāng)R2為1 時(shí)，R1消耗的功率最大B通過(guò)改變R2的阻值，路端電壓的最大值為5 V，最小值為4 VCR2的阻值越小，R1消耗的功率越大D當(dāng)R2的阻值為3 時(shí)，R2消耗的功率最大考點(diǎn)三涉及UI圖象的功率計(jì)算考點(diǎn)解讀兩種圖線的比較：圖象上的特征物理意義電源UI圖象電阻UI圖象圖象表述的物理量變化關(guān)系電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻的電流隨電阻兩端
8、電壓的變化關(guān)系圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流過(guò)坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒有電壓時(shí)電流為零圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率圖線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I比值表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小圖線的斜率內(nèi)電阻r的相反數(shù)r表示電阻大小典例剖析例3如圖8所示，圖中直線表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，圖中曲線表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象，則下列說(shuō)法正確的是 ()圖8A電源的電動(dòng)勢(shì)為50 VB電源的內(nèi)阻為 C電流為2.5 A時(shí)，外電路的電阻為15 D輸出功率為120 W時(shí)，輸出電壓是30
9、 V思維突破在解決此類圖象問題時(shí)，(1)要明確縱橫坐標(biāo)的物理意義(2)要明確圖象的截距、斜率，包圍面積的物理意義(3)根據(jù)物理規(guī)律寫出反映縱橫坐標(biāo)物理量的關(guān)系式(4)充分挖掘圖象所隱含的條件跟蹤訓(xùn)練3用標(biāo)有“6 V3 W”的燈泡L1、“6 V6 W”的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖9甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中電源電動(dòng)勢(shì)E9 V圖乙是通過(guò)兩個(gè)燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線當(dāng)其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)()圖9A電流表的示數(shù)為1 A B電壓表的示數(shù)約為6 VC電路輸出功率為4 W D電源內(nèi)阻為2 21.含電容器電路的分析方法圖10例4如圖10所示的電路中，R1、R2、R3是固定電阻，R4是光敏電
10、阻，其阻值隨光照的強(qiáng)度增強(qiáng)而減小當(dāng)開關(guān)S閉 合且沒有光照射時(shí)，電容器C不帶電當(dāng)用強(qiáng)光照射R4且電路穩(wěn)定時(shí)，則與無(wú)光照射時(shí)比較 ()A電容器C的上極板帶正電B電容器C的下極板帶正電C通過(guò)R4的電流變小，電源的路端電壓增大D通過(guò)R4的電流變大，電源提供的總功率變小方法提煉含電容器電路的分析方法1電路的簡(jiǎn)化：不分析電容器的充、放電過(guò)程時(shí)，把電容器處的電路視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置處補(bǔ)上2電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法：電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不起降低電壓的作用，但電容器兩端可能出現(xiàn)電勢(shì)差3電壓變化帶來(lái)的電容器的變化：電路中電流、電
11、壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電若電容器兩端電壓升高，電容器將充電；若電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電4含電容器電路的處理方法：如果電容器與電源并聯(lián)，且電路中有電流通過(guò)，則電容器兩端的電壓不是電源電動(dòng)勢(shì)E，而是路端電壓U.圖11跟蹤訓(xùn)練4如圖11所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，閉合開關(guān)S，待電流達(dá)到穩(wěn)定后，電流表示數(shù)為I，電壓表示 數(shù)為U，電容器C所帶電荷量為Q.將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從圖示位置向a端移動(dòng)一些，待電流達(dá)到穩(wěn)定后，則與P移動(dòng) 前相比 ()AU變小 BI變小 CQ不變 DQ減小A組電路的動(dòng)態(tài)分析1如圖12所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，兩電表均可看做是理
12、想電表閉合開關(guān)，使滑動(dòng)變阻器的滑片由右端向左端滑動(dòng)，在此過(guò)程中 ()圖12A小燈泡L1、L2均變暗B小燈泡L1變暗，L2變亮C電流表A的讀數(shù)變小，電壓表V的讀數(shù)變大D電流表A的讀數(shù)變大，電壓表V的讀數(shù)變小2如圖13所示，圖中的四個(gè)電表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右端移動(dòng)時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是 ()A電壓表V1的讀數(shù)減小，電流表A1的讀數(shù)增大圖13B電壓表V1的讀數(shù)增大，電流表A1的讀數(shù)減小C電壓表V2的讀數(shù)減小，電流表A2的讀數(shù)增大D電壓表V2的讀數(shù)增大，電流表A2的讀數(shù)減小B組閉合電路中電功率的分析與計(jì)算3某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化
13、的圖線畫在同一坐標(biāo)系內(nèi)，如圖14 所示，根據(jù)圖線可知 ()A反映Pr變化的圖線是c圖14B電源電動(dòng)勢(shì)為8 VC電源內(nèi)阻為2 D當(dāng)電流為0.5 A時(shí)，外電路的電阻為6 4一個(gè)微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則 ()A電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UIB電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為C電源的輸出功率為EID電源的效率為1C組含電容器電路的分析與計(jì)算圖155如圖15所示，電源兩端電壓為U10 V保持不變，R14.0 ，R26.0 ，C1C230 F.先閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，再將S斷 開，則S斷開后，通過(guò)R1的電荷
14、量為 ()A4.2104 CB1.2104 CC4.8104 CD3.0104 C圖166如圖16所示，兩個(gè)相同的平行板電容器C1、C2用導(dǎo)線相連，開始都不帶電現(xiàn)將開關(guān)S閉合給兩個(gè)電容器充電，待充電平衡后，電容器C1兩板間有一帶電微粒恰好處于平衡狀態(tài)再將開關(guān)S斷開，把電容器C2兩板稍錯(cuò)開一些(兩板間距離保持不變)，重新平衡后，下列判斷正確的是 ()A電容器C1兩板間電壓減小B電容器C2兩板間電壓增大C帶電微粒將加速上升D電容器C1所帶電荷量增大D組UI圖象的理解與應(yīng)用7如圖17所示為兩電源的UI圖象，則下列說(shuō)法正確的是()A電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均比電源大B當(dāng)外接同樣的電阻時(shí)，兩電源的輸出功率可能
15、相等圖17C當(dāng)外接同樣的電阻時(shí)，兩電源的效率可能相等D不論外接多大的相同電阻，電源的輸出功率總比電源的輸出功率大8如圖18所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，其中a、b分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的情況，下列說(shuō)法正確的是 ()圖18A陰影部分的面積表示電源輸出功率B陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻上消耗的功率C當(dāng)滿足時(shí)，電源效率最高D當(dāng)滿足時(shí)，電源效率小于50%課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練(限時(shí)：30分鐘)1下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中正確的是 ()A在某電源的電路中，每通過(guò)2 C的電荷量，電源提供的電能是4 J，那么這個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)是0.5 VB電源的路端電壓增大時(shí)，其電源的電動(dòng)勢(shì)一定也增大C無(wú)
16、論內(nèi)電壓和外電壓如何變化，其電源的電動(dòng)勢(shì)一定不變D電源的電動(dòng)勢(shì)越大，電源所能提供的電能就越多2兩個(gè)相同的電阻R，當(dāng)它們串聯(lián)后接在電動(dòng)勢(shì)為E的電源上，通過(guò)一個(gè)電阻的電流為I；若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上，通過(guò)一個(gè)電阻的電流仍為I，則電源的內(nèi)阻為 ()A4R BR C. D無(wú)法計(jì)算圖13將三個(gè)不同的電源的UI圖線畫在同一坐標(biāo)中，如圖1所示，其中1和2平行，它們的電動(dòng)勢(shì)分別為E1、E2、E3，它們的內(nèi) 阻分別為r1、r2、r3，則下列關(guān)系正確的是 ()Ar1r2r2r3CE1E2E3 DE1E2E3圖24在純電阻電路中，當(dāng)用一個(gè)固定的電源(設(shè)E、r是定值)向變化的外電阻供電時(shí)，關(guān)于電源的輸出功率P隨
17、外電阻R變化的規(guī)律如圖2所示，則 ()A當(dāng)Rr時(shí)，電源有最大的輸出功率B當(dāng)Rr時(shí)，電源的效率50%C電源的功率P隨外電阻R的增大而增大D電源的效率隨外電阻R的增大而增大5(2020上海單科5)在如圖3所示的閉合電路中，當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，兩電表讀數(shù)的變化是 ()A.變大，變大圖3B.變小，變大C.變大，變小D.變小，變小圖46(2020安徽18)如圖4所示，M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板，R0為定值電阻，R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部閉合開關(guān)S，小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為F.調(diào)節(jié)R1、R2，關(guān)于F的大小判斷正確的是 ()A保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)
18、將變大B保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變小C保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變大D保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變小7. (2020上海單科12)如圖5所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最高端向下滑動(dòng)時(shí)， ()A電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)變大圖5B電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)變小C電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)先變小后變大D電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)先變大后變小8如圖6所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過(guò)程中，下列各物理量變化情況為()圖6A電流表的讀數(shù)一直減小BR0的功率先減小后增大C電
19、源輸出功率先增大后減小D電壓表的讀數(shù)先增大后減小9如圖7甲所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中R2為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電阻R2隨溫度t變化的圖線如圖乙所示電流表為值班室的顯示器a、b之間接報(bào)警器，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I和報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是()圖7AI變大，U變大 BI變大，U變小CI變小，U變大 DI變小，U變小10在電學(xué)探究實(shí)驗(yàn)課中，某組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖8甲所示的電路圖連接好電路，并用于測(cè)定定值電阻R0，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V1的測(cè)量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄的是電流表
20、A和電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù)根據(jù)所得數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條UI直線則有 ()甲乙圖8A圖象中的圖線乙是電壓表V1的測(cè)量值所對(duì)應(yīng)的圖線B由圖象可以得出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別是E1.50 V，r1.0 C圖象中兩直線的交點(diǎn)表示定值電阻R0上消耗的功率為0.75 WD圖象中兩直線的交點(diǎn)表示在本電路中該電源的效率達(dá)到最大值復(fù)習(xí)講義基礎(chǔ)再現(xiàn)一、基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)(2)(3)(4)知識(shí)梳理1.其它形式電勢(shì)能2.3.把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能4.標(biāo)二、基礎(chǔ)導(dǎo)引AC知識(shí)梳理(1)正比反比(2)U外U內(nèi)(3)減小增大增大減小(4)減小電動(dòng)勢(shì)E短路電流Im內(nèi)阻r思考：不變斜率的絕對(duì)值仍表示電源內(nèi)阻課堂探究例1A跟蹤訓(xùn)練1D例2(1)1 A4 V(2)6 V2 (3)0.5 A跟蹤訓(xùn)練2A例3ACD跟蹤訓(xùn)練3CD例4B跟蹤訓(xùn)練4B分組訓(xùn)練1BD2AD3ACD4AD5A6BCD7AD8A課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練1C2B3AC4ABD5B6B7A8BD9D10B
【步步高】2020年高考物理大一輪 第七章 第3課時(shí) 閉合電路歐姆定律 新人教版選修3-1
