《山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 電路 第2節(jié) 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用課件 新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 電路 第2節(jié) 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用課件 新人教版.ppt（41頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2節(jié)閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用,知識梳理,考點(diǎn)自診,一、電源的電動勢和內(nèi)阻 1.電源 電源是把負(fù)電荷從正極搬到負(fù)極的一種裝置;從能的轉(zhuǎn)化角度看,電源是 將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 2.電動勢 (1)定義:電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的 正電荷在電源內(nèi)從 負(fù)極移送到 正極所做的功。,(3)物理意義:反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)大小的物理量。 3.內(nèi)阻 電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的,也有電阻,叫作電源的 內(nèi)阻,它是電源的另一重要參數(shù)。,知識梳理,考點(diǎn)自診,二、閉合電路歐姆定律 1.內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的電動勢成 正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成 反比。,3.特別提醒:閉合電路
2、歐姆定律是根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒推導(dǎo)出來的,因此要注意各表達(dá)式的適用條件,如I= 只適用于純電阻電路,而E=U外+U內(nèi)適用于任何電路。,知識梳理,考點(diǎn)自診,4.路端電壓U與電流I的關(guān)系 (1)關(guān)系式:U= E-Ir。 (2)U-I圖象如圖所示。 當(dāng)電路斷路,即I=0時(shí),縱坐標(biāo)的截距為 電源電動勢。 當(dāng)外電路電壓U=0時(shí),橫坐標(biāo)的截距為 短路電流。 圖線的斜率的絕對值為電源的 內(nèi)阻。,知識梳理,考點(diǎn)自診,1.判斷下列說法的正誤。 (1)電動勢是電源兩極間的電壓。() (2)當(dāng)外電阻增大時(shí),路端電壓也增大。() (3)閉合電路中的短路電流無限大。() (4)電動勢的單位跟電壓的單位一致,所以電動勢就
3、是電源兩極間的電壓。() (5)非靜電力做的功越多,電動勢就越大。() (6)在閉合電路中,外電阻越大,電源的輸出功率越大。() (7)在某電池的電路中每通過2 C的電荷量,電池提供的電能是4 J,那么這處電池的電動勢是0.5 V。() (8)電源的電動勢越大,電源所能提供的電能就越多。(),答案,知識梳理,考點(diǎn)自診,2.(2018陜西西安名校聯(lián)考) 某電路如圖所示,已知電池組的總內(nèi)阻r=1 ,外電路電阻R=5 ,理想電壓表的示數(shù)U=3.0 V,則電池組的電動勢E等于() A.3.0 VB.3.6 V C.4.0 VD.4.2 V,答案,解析,知識梳理,考點(diǎn)自診,3.一個(gè)電源接8 電阻時(shí),通過
4、電源的電流為0.15 A,接13 電阻時(shí),通過電源的電流為0.10 A,則電源的電動勢和內(nèi)阻分別為() A.2 V1.5 B.1.5 V2 C.2 V2 D.1.5 V1.5 ,答案,解析,知識梳理,考點(diǎn)自診,4.如圖所示,關(guān)于閉合電路,下列說法正確的是() A.電源正、負(fù)極被短路時(shí),電流很大 B.電源正、負(fù)極被短路時(shí),電壓表示數(shù)最大 C.外電路斷路時(shí),電壓表示數(shù)為零 D.外電路電阻增大時(shí),電壓表示數(shù)減小,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,電路的動態(tài)分析,一、總電阻變化的特點(diǎn) (1)當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí),電路的總電阻一定增大(或減小)。 (2)若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用
5、電器增多時(shí),電路的總電阻增大;若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí),電路的總電阻減小。 (3)在如圖所示分壓電路中,滑動變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成,其中一段R并與用電器并聯(lián),另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)。A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢一致。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,二、電路動態(tài)分析的三種常用方法 1.程序法,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,2.“串反并同”結(jié)論法 (1)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。 (2)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。,3.極限法
6、:因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端,讓電阻最大或電阻為零去討論。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,三、比較動態(tài)電路中電表變化量的方法 2.明確比較方法: 比較動態(tài)電路中電表變化量,就要弄清電表所測量的是純電阻還是非純電阻,弄清什么量變,什么量不變,然后根據(jù)伏安特性特點(diǎn)求解。像即學(xué)即練第2題,要看U和I之比的情況,就是看它們的比值是什么,就可判斷結(jié)果。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,典例1在如圖所示的電路中,R1=20 ,R2=40 ,滑動變阻器R的阻值為0100 ,當(dāng)滑動觸頭P由a向b滑動的過程中,燈泡L1、L2的亮度變化情況是() A.L1逐漸變亮,L2逐漸
7、變暗 B.L1逐漸變暗,L2逐漸變亮 C.L1先變亮后變暗 D.L2先變暗后變亮,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,本題考查學(xué)生基本電路模型構(gòu)建、科學(xué)推理的核心素養(yǎng)。通過本題要進(jìn)一步明確處理直流電路動態(tài)分析討論問題常規(guī)思維過程是:首先對電路進(jìn)行分析,然后從阻值變化的部分入手,由串、并聯(lián)規(guī)律判斷電路總電阻變化情況(若只有有效工作的一個(gè)電阻阻值變化,則不管它處于哪一支路,電路總電阻一定跟隨該電阻變化規(guī)律而變),再由閉合電路歐姆定律判斷電路總電流、路端電壓變化情況,最后再根據(jù)電路特點(diǎn)和電路中電壓、電流分配原則判斷各部分電流、電壓、電功率的變化情況。同時(shí)還要明確此類問題的科學(xué)思維方法較多,一般
8、有計(jì)算法、極限法、流程圖分析法、電壓源等效替代法、電流源等效替代法等。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,即學(xué)即練 1.(多選)(2018廣東華南三校聯(lián)考)如圖所示電路,電源內(nèi)阻不能忽略,R1阻值小于變阻器的總電阻,初態(tài)滑片P位于變阻器的中點(diǎn),P由中點(diǎn)向上移動到頂端的過程中() A.電源的內(nèi)功率先減小后增大 B.電源的效率先減小后增大 C.電流表的示數(shù)先減小后增大 D.電壓表的示數(shù)先增大后減小,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,2.(2018陜西咸陽下學(xué)期模擬)如圖所示,電路中電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,C為電容器,L為小燈泡,R為定值電阻,閉合開關(guān),小燈泡能正常發(fā)光,現(xiàn)將滑動變阻器滑片向右
9、滑動一段距離,滑動前后理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為U1、U2、U3,理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為I,則() A.電源的輸出功率一定增大 B.燈泡亮度逐漸變暗 D.當(dāng)電路穩(wěn)定后,斷開開關(guān),小燈泡立刻熄滅,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,3.(多選)在如圖所示的電路中,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)阻,R1和R3均為定值電阻,R2為滑動變阻器。當(dāng)R2的滑動觸點(diǎn)在a端時(shí)閉合開關(guān)S,此時(shí)四個(gè)由同樣表頭改裝但量程不同的電表A1、A2和V1、 V2的示數(shù)分別為I1、I2和U1、U2,其中V1的內(nèi)阻大于 V2的內(nèi)阻?，F(xiàn)將R2的滑動觸點(diǎn)由a向b端移動,當(dāng)移動到中點(diǎn)的過程中,則下
10、列說法正確的是() A.電表A1、A2指針偏角一定相同 B.I1減小,I2增大,U1、U2均減小 C.V1、 V2指針偏角相同 D.U1大于U2,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,電路中的功率及電源效 1.電源的功率,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,2.純電阻電路中,P出與外電阻R的關(guān)系 (2)當(dāng)Rr時(shí),隨著R的增大輸出功率越來越小; (3)當(dāng)Rr時(shí),隨著R的增大輸出功率越來越大; (4)當(dāng)P出Pm時(shí),每個(gè)輸出功率對應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R1和R2,且R1R2=r2; (5)P出與R的關(guān)系如圖所示。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,典例2(多選)如圖所示,已知R1
11、=R4= r=0.5 ,R2=6 ,R3的最大阻值為6 。在滑動變阻器R3的滑片P由N向M端滑動過程中,下列說法正確的是() A.定值電阻R4的功率,電源的總功率均減小 B.電源的輸出功率增大 C.滑動變阻器R3的功率先增大后減小 D.MN并聯(lián)部分的功率先增大后減小,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,思維點(diǎn)撥本題是關(guān)于電路功率分析問題,要弄清是定值電阻還是可變電阻的最大功率,定值電阻的最大功率用 分析,可變電阻的最大功率可用等效電源法求解。 本題考查學(xué)生的電源總功率、輸出功率、輸出最大功率、電源效率的物理觀念以及如何應(yīng)用這些觀念進(jìn)行模型構(gòu)建、科學(xué)推理的核心素養(yǎng)。通過本題要進(jìn)一步明確三點(diǎn)
12、:一是等效的思維方法;二是解決最大功率問題時(shí),要弄清是定值電阻還是可變電阻的最大功率,定值電阻的最大功率用 分析,可變電阻的最大功率用等效電源法求解;三是電源輸出功率最大時(shí),效率不是最大,只有50%。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,即學(xué)即練 4.(多選)如圖所示,電阻R1=1.5 ,R2=0.5 ,小燈 泡L上標(biāo)有“3 V 1.5 W”字樣,電源內(nèi)阻r=1 ,滑 動變阻器的最大阻值為R0(大小未知)。當(dāng)觸頭P 滑動到最上端a時(shí),電流表的讀數(shù)為1 A,小燈泡L 恰好正常發(fā)光,則下列說法正確的是() A.當(dāng)觸頭P滑動到最上端a時(shí),滑動變阻器的最大阻值R0為6 B.當(dāng)觸頭P滑動到最上端a時(shí),流過小燈
13、泡L的電流為1 A C.當(dāng)觸頭P滑動到最下端b時(shí),電源的總功率為12 W D.當(dāng)觸頭P滑動到最下端b時(shí),電源的輸出功率為10 W,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,5.如圖,電路中三個(gè)電阻R1、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí),電源輸出功率為P0;當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),電源輸出功率也為P0。根據(jù)以上信息,你認(rèn)為下列結(jié)論正確的是() B.該電源內(nèi)阻為3R C.當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),電源的總功率為P0 D.當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),電源的總功率為2P0,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,6.(多選)(2018海南物理卷)如圖,三個(gè)電阻R1、R2、R3的
14、阻值均為R,電源的內(nèi)阻rR,c為滑動變阻器的中點(diǎn)。閉合開關(guān)后,將滑動變阻器的滑片由c點(diǎn)向a端滑動,下列說法正確的是() A.R2消耗的功率變小B.R3消耗的功率變大 C.電源輸出的功率變大D.電源內(nèi)阻消耗的功率變大,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,含電容器電路的分析 電容器是一個(gè)儲存電能的元件,在直流電路中,當(dāng)電容器充、放電時(shí),電路有充電、放電電流,一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無限大(只考慮電容器是理想不漏電的情況)的元件,在電容器處電路可看作是斷路。分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí),關(guān)鍵是準(zhǔn)確地判斷和求出電容器兩端的電壓,具體做法是: 1.確定電容器和哪個(gè)電
15、阻并聯(lián),該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓。 2.當(dāng)電容器和某一電阻串聯(lián)后,任何電阻其阻值都應(yīng)視為零。接在某一電路兩端時(shí),此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓。 3.電路的電流、電壓變化時(shí),將會引起電容器的充放電。如果電容器兩端電壓升高,電容器將充電;如果電壓降低,電容器將通過與它連接的電路放電。電荷量的多少可根據(jù)Q=CU計(jì)算。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,典例3(多選)(2019安徽江淮十校第一次聯(lián)考)如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r,C為電容器,R0為定值電阻,電表均為理想電表,R為滑動變阻器,閉合開關(guān)后燈泡正常發(fā)光,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時(shí),下列判斷正確的是() A.電壓表、電流表
16、示數(shù)均變大,燈泡L將變暗 B.定值電阻R0中將有從右向左的電流 C.電壓表示數(shù)改變量與電流表示數(shù)改變量之比不變 D.電源輸出功率一定變小,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,思維點(diǎn)撥本題總體是電路的動態(tài)分析問題,但涉及電容器電路。涉及電容器時(shí),要明確穩(wěn)定時(shí),與電容器串聯(lián)的電路沒有電流,相當(dāng)于斷路;當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時(shí),要分析電容器電壓變化,然后由Q=CU分析電荷量的變化。 在靜電場一章平行板電容器的電容物理觀念形成的基礎(chǔ)上,要進(jìn)一步明確這一模型如何應(yīng)用在電路中進(jìn)行科學(xué)推理,解決實(shí)際問題。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,即學(xué)即練 7.(2018安徽淮南二模)如圖所示的電路中,R1是
17、光敏電阻,其阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小。R2、R3、R4是定值電阻,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R1且電路穩(wěn)定時(shí),與無光照射時(shí)比較,下列說法中正確的是() A.電容器C的下極板帶負(fù)電 B.R2兩端電壓降低 C.R4兩端電壓降低 D.電源提供的總功率變小,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,8.(2018山西孝義名校模擬)如圖所示的電路中,電源電動勢E=8 V,內(nèi)阻r=2 ,電阻R2=6 ,電容為1 F的平行板電容器水平放置且下極板接地。當(dāng)滑動變阻器R1的滑片處于b端時(shí),有一帶電油滴位于板間正中央P點(diǎn)且恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是() A.此時(shí)P點(diǎn)電勢為6
18、 V B.電容器上極板所帶電荷量為610-6 C C.若僅將電容器上極板緩慢上移少許,則P點(diǎn)電勢不變 D.若僅將滑片P從b端向a端緩慢移動少許,則油滴將向下移動,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,9.(多選)(2018江西撫州臨川第一中學(xué)模擬)在如圖所示的電路中,R0為定值電阻,R為光敏電阻(光照減弱時(shí)阻值增大),C為電容器,現(xiàn)減弱對光敏電阻R光照的強(qiáng)度,下列說法正確的是 () A.電流表的示數(shù)減小 B.電容器C的電荷量增大 C.電壓表的示數(shù)變小 D.電源內(nèi)部消耗的功率變大,答案,解析,兩種U-I圖象的綜合應(yīng)用 一、電源和電阻U-I圖象的比較,二、利用兩種圖象解題的基本方法 利用電源的
19、U-I圖象和電阻的U-I圖象解題,無論電阻的U-I圖象是線性還是非線性,解決此類問題的基本方法是圖解法,即把電源和電阻的U-I圖線畫在同一坐標(biāo)系中,圖線的交點(diǎn)即電阻的“工作點(diǎn)”,電阻的電壓和電流可求,其他的量也可求。,典例(多選)(原創(chuàng)改編)如圖甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1=100 ,R2阻值未知,R3為一滑動變阻器。當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時(shí),測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化的圖線如圖乙所示,其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的。則下列說法正確的是() A.該電源的電動勢為20 V B.定值電阻R2的阻值為10 C.滑動變阻器的最大阻值為300 D.在
20、滑動變阻器的滑片P從左端滑至右端過程中,該電源的最大輸出功率為10 W,答案,解析,思維點(diǎn)撥解決本題時(shí)要明確: (1)電路的連接方式:R1、R3并聯(lián),然后與R2串聯(lián)后接在電源上。 (2)弄清圖線AB延長線與坐標(biāo)軸相交后的縱軸截距、橫軸截距、A點(diǎn)、B點(diǎn)坐標(biāo)及圖象斜率的意義;特別是弄清斜率是某點(diǎn)切線的斜率還是該點(diǎn)和原點(diǎn)連線的斜率。 在解決圖象問題時(shí)往往需要搞清圖象的物理意義和圖象中所給的隱含條件,找出必要的信息,圖象問題才可得到突破。在導(dǎo)體伏安特性曲線(非線性元件)中,某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示該點(diǎn)的電阻大小,而該點(diǎn)切線的斜率沒有物理意義。在本題中閉合電路的伏安特性曲線中斜率表示內(nèi)電阻。,即學(xué)即練
21、1.(多選)(2018浙江稽陽聯(lián)誼學(xué)校4月聯(lián)考)如圖所示,圖甲為一電動機(jī),當(dāng)滑動變阻器的觸頭從一端滑到另一端的 過程中,兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示,已知電流表讀數(shù)在0.2 A以下時(shí),電動機(jī)沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動,不考慮電表對電路的影響,以下判斷正確的是() A.電路中的電源電動勢為3.4 V B.變阻器向右滑動時(shí),V2讀數(shù)逐漸減小 C.此電路中,電動機(jī)的最大輸出功率為0.54 W D.變阻器的最大阻值為30 ,CD,解析:先確定圖線與電壓表示數(shù)對應(yīng)的關(guān)系。再根據(jù)圖線求出電源的電動勢,并判斷V2讀數(shù)的變化情況。當(dāng)I=0.3 A時(shí),電動機(jī)輸出功率最大。由電動機(jī)的總功率UI與發(fā)熱功率I2R
22、之差求解輸出功率。變阻器的全部接入電路時(shí),電路中電流最小。由歐姆定律求解變阻器的最大阻值。由電路圖甲知,電壓表V2測量路端電壓,電流增大時(shí),內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,所以最上面的圖線表示V2的電壓與電流的關(guān)系。此圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻,2.如圖所示,直線、分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性曲線,曲線是一個(gè)小燈泡的U-I特性曲線,如果把該小燈泡先后分別與電源1和電源2單獨(dú)連接時(shí),則下列說法正確的是() A.電源1和電源2的內(nèi)阻之比是117 B.在這兩種連接狀態(tài)下,電源的效率之比是53 C.在這兩種連接狀態(tài)下,電源輸出功率之比是12 D.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是12,答案,解析,3.(多選)(2018湖南株洲質(zhì)檢)某種小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示,三個(gè)完全相同的這種小燈泡連接成如圖乙所示的電路,電源的內(nèi)阻為1.0 ?，F(xiàn)閉合開關(guān)S,理想電壓表V的示數(shù)為4.0 V,則() A.三個(gè)燈泡的總電阻為8.3 B.電源的電動勢為5.6 V C.電源消耗的熱功率為3.0 W D.電源的效率為89.3%,答案,解析,
山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 電路 第2節(jié) 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用課件 新人教版.ppt
