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1、第 2講 閉 合 電 路 歐 姆 定 律 及 其 應 用 一 、 電 路 的 串 聯 與 并 聯1.串、并聯電路的特點項目串聯電路并聯電路電路電流II1I2In II1I2In電壓UU 1U2Un UU1U2Un 項目串聯電路并聯電路總電阻R總R1R2Rn功率分配P總P1P2Pn P總P1P2Pn(續(xù) 表 ) 2.幾個有用的結論大于變大(1)串聯電路的總電阻_電路中任意一個電阻，電路中任意一個電阻變大時，總電阻_.(2)并聯電路的總電阻_電路中任意一個電阻，任意一個電阻變大時，總電阻_.小于變大(3)某電路中無論電阻怎樣連接，該電路消耗的電功率 P 總等于各個電阻消耗的電功率之和. 二 、 電
2、 源 的 電 動 勢 和 內 阻1.電源：把_的能轉化為_的裝置.2.電動勢：等于外電路斷開時_兩端的電壓.電動勢用 E 表示，單位是伏(V).其他形式電能(1)物理意義：反映電源把其他形式的能轉化為_的本領大小的物理量.電源電能功(2)大小：電動勢在數值上等于非靜電力把 1 C 正電荷從電源負極通過電源內部移至正極所做的_.3.電源的內阻：電源內部電路的電阻. 三 、 閉 合 電 路 的 歐 姆 定 律閉合電路的總電阻1.內容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟_成反比.2.公式：I_，常用表達式為 EIRIrUU；UE_.Ir閉合3.意義：描述了包含電源在內的_電路中，電流與電動勢以
3、及電路總電阻之間的定量關系. 四 、 閉 合 電 路 中 的 功 率1.電源的總功率：指電源提供的全部電功率.公式為 P總_.IE UII2r比值2.電源的輸出功率：指電源提供給外電路的功率.公式為P 出_.3.電源的內部發(fā)熱功率：指電源內阻消耗的功率.公式為P 內_.4.電源的效率：指用電器得到的電功率跟電源的總功率的 【 基 礎 檢 測 】(多 選 ， 2015 年 甘 肅 一 模 )如圖 7-2-1 所示，R 為熱敏電阻，R1、R2 為定值電阻.閉合電鍵 S，電壓表的示數為 U，電流表的示數為I，現 R 所處環(huán)境溫度降低，電壓表的示數改變量的大小為U，)電流表的示數改變大小為I，則下列說
4、法正確的是(C.電阻 R 1 的功率變大D.電源的總功率變大圖 7-2-1 答 案 ： AC 考 點 1 閉 合 電 路 的 動 態(tài) 分 析 方 法 重 點 歸 納1.程序法：基本思路是“局部整體局部”.分析步驟如下：(1)明確局部電路變化時所引起的局部電路電阻的變化.(2)根據局部電阻的變化，確定電路的外電阻 R外如何變化.如何變化. (4)由 U內I總 r，確定電源的內電壓如何變化.(5)由 U外EU內，確定電源的外電壓如何變化.(6)由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化.(7)確定支路兩端的電壓如何變化以及通過各支路的電流如何變化.2.極限法：因變阻器的滑片滑動而引起
5、的電路變化問題，可以將變阻器的滑片分別移動到兩個極端去討論，此時要注意是否出現極值情況，即變化是否為單調變化. 3.口訣法：該類型的題目可以總結出“串反并同”的實用技巧.在某一閉合電路中，在電源內阻不可忽略的條件下，如果只有一個電阻變化，該電阻增大(減小)，與它串聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大)；與它并聯或間接并聯的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小). 典 例 剖 析例 1： (多 選 ， 2015 年 湖 南 長 沙 四 校 聯 考 )如圖 7-2-2 所示，圖中的四個電表均為理想電表，當滑動變阻器滑片 P 向右端移動時，下面說法中正確的是( )的讀數減小，電流
6、表的讀數增大，電流表的讀的讀A.電壓表數增大B.電壓表數減小圖 7-2-2C.電壓表D.電壓表的讀數減小，電流表的讀數增大，電流表的讀數增大的讀數減小 解 析 ： 滑 動 變 阻 器 滑 片 P 向 右 端 移 動 ， 使 得 RP 變 小 ， 總 電阻 變 小 ， 總 電 流 變 大 ， 即 電 流 表 的 讀 數 增 大 .內 電 壓 變 大 ， R1所 分 電 壓 變 大 ， 并 聯 電 路 電 壓 即 電 壓 表端 電 壓 變 小 ， 通 過 R3 的 電 流 變 小 即 電 流 表 的 讀 數 變 小 .即 R3 兩的 讀 數 減 小 ， 由 于總 電 流 增 大 ， 所 以 經 過
7、 另 外 一 個 支 路 即 經 過 R2 的 電 流 變 大 ， R2的 讀 數 增 大 ， A、 D 正 確 .兩 端 電 壓 變 大 ， 即 電 壓 表答 案 ： AD 備 考 策 略 ： 動 態(tài) 問 題 的 分 析 一 定 要 掌 握 分 析 的 順 序 ， 一 般由 局 部 (R 的 變 化 )全 局 (I 總、 U 端的 變 化 )局 部 (U 分、 I 分的 變化 )來 推 理 ， 注 意 干 路 中 的 電 流 大 小 是 連 接 內 、 外 電 路 的 橋 梁 . 【 考 點 練 透 】1.(多 選 ， 2015 年 湖 北 公 安 縣 模 擬 )如圖 7-2-3 所示電路中
8、，電源內阻不能忽略，兩個電壓表均為理想電表.當滑動變阻器 R2與的示數，下列判的滑動觸頭 P 移動時，關于兩個電壓表斷正確的是( )圖 7-2-3 A.P 向 a 移動，B.P 向 b 移動，示數增大、示數增大、的示數減小的示數減小示數改變量的絕對值小于示數改變量的絕對值大于示數改變量示數改變量C.P 向 a 移動，的絕對值D.P 向 b 移動，的絕對值答 案 ： AC 2.(2014 年 上 海 卷 )如圖 7-2-4 所示，電路中定值電阻阻值 R大于電源內阻阻值 r.將滑動變阻器滑片向下滑動，理想電壓表、示數變化量的絕對值分別為V1、V2、V3，理)想電流表A.B. 示數變化量的絕對值I，
9、則( 的示數增大 的示數增大C.V 3 與I 的比值大于 rD.V1 大于V2圖 7-2-4 答 案 ： ACD 考 點 2 含 電 容 器 電 路 的 分 析 重 點 歸 納1.除充、放電過程，含有電容器的支路看作斷路.2.電路穩(wěn)定后，與電容器同支路的電阻相當于導線.3.電路中電流、電壓的變化可能會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，電容器將通過與它連接的電路放電.可由QCU 計算電容器上電荷量的變化. 4.在直流電路中，如果串聯或并聯了電容器，應該注意在與電容器串聯的電路中沒有電流，所以電阻不起降低電壓的作用，但電容器兩端可能出現電勢差；如果電容器與電源并聯
10、，電路中有電流通過.電容器兩端的充電電壓不是電源電動勢 E，而是路端電壓 U.5.在含容電路中，當電路發(fā)生變化時.除了要判斷和計算電容器兩端的電壓外，還必須要判斷電容器極板上極性的變化，防止出現電容器先放電后反向充電的現象. 典 例 剖 析圖 7-2-5 例 2： (多 選 ， 2015年 東 北 三 校 二 模 )如圖7-2-5所示，C16 F，C23 F，R13 ，R26 ，電源電動勢E18 V，內阻不計.下列說法正確的是() A.開關S斷開時，a、b兩點電勢相等B.開關S閉合后，a、b兩點間的電流是2 AC.開關S斷開時C1帶的電荷量比開關S閉合后C1帶的電荷量大D.不論開關S斷開還是閉
11、合，C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大 思 維 點 撥 ： 根 據 電 路 結 構 ， S斷 開 時 ， 整 個 電 路 斷 路 ， a、b分 別 與 電 源 的 負 、 正 極 等 勢 ， C 1、 C2板 間 電 壓 等 于 電 源 的電 動 勢 ； S閉 合 時 ， R1、 R2與 電 源 構 成 簡 單 的 串 聯 電 路 ， C1、C2分 別 與 R1、 R2并 聯 . 答 案 ： BC 【 考 點 練 透 】3.(2015 年 湖 北 鄂 南 、 鄂 州 高 中 、 黃 石 二 中 聯 考 )如圖 7-2-6所示，電源電動勢為 E，內阻為 r.當滑動變阻器 R2 的滑片 P 向左滑
12、動時，下列說法不正確的是( )A.電阻 R3 消耗的功率變大B.電容器 C 上的電荷量變大C.燈 L 變暗D.R 1 兩端的電壓變化量的絕對值小于R2 兩端的電壓變化量的絕對值圖 7-2-6 答 案 ： A 4.(多 選 ， 2015 年 湖 北 黃 岡 模 擬 )如圖 7-2-7 所示的電路中，電源的電動勢 E 和內阻 r 一定，A、B 為平行板電容器的兩塊正對金屬板，R1 為光敏電阻.當 R2 的滑動觸頭 P 在 a 端時，閉合和電壓表的示數分別為 I 和 U.以下開關 S，此時電流表說法正確的是( )圖 7-2-7 A.若僅將 R2 的滑動觸頭 P 向 b 端移動，則 I 不變，U 增大
13、B.若僅增大 A、B 板間距離，則電容器所帶電荷量減小C.若僅用更強的光照射 R1，則 I 增大，U 增大，電容器所帶電荷量增加D.若僅用更強的光照射 R1，則 U 變化量的絕對值與 I 變化量的絕對值的比值不變 解 析 ： 若 僅 將 R2 的 滑 動 觸 頭 P 向 b 端 移 動 ， 電 壓 表 與 電 流表 示 數 都 不 變 ， A 錯 誤 ； 增 大 A、 B 板 間 距 離 ， 電 容 減 小 ， 電容 器 兩 端 電 壓 不 變 ， 由 Q CU 得 電 荷 量 減 小 ， B 正 確 ； 光 照 更強 ， 光 敏 電 阻 R1 變 小 ， 根 據 串 聯 分 壓 ， U 變
14、小 ， Q 也 減 小 ， C錯 誤 ； U 變 化 量 的 絕 對 值 與 I 變 化 量 的 絕 對 值 的 比 值 就 等 于 r，D 正 確 .答 案 ： BD 電源總功率任意電路：P總EIP出P內電源內部消耗的功率P內I2rP總P出電源的輸出功率任意電路：P出UIP總P內 考 點 3 閉 合 電 路 的 功 率 和 效 率 重 點 歸 納電源的功率和效率 P出與外電阻R 的關系電源的效率(續(xù) 表 ) 由 P出與外電阻 R 的關系圖象可知當 Rr 時，隨著 R 的增大輸出功率越來越小.當 Rr 時，隨著 R 的增大輸出功率越來越大.當P出Pm時，每個輸出功率對應兩個外電阻R1和R2，且
15、R1R2r2. 典 例 剖 析例 3： (2015 年 湖 北 七 市 聯 考 )有一個電動勢為 3 V、內阻為1 的電源.下列電阻與其連接后，使電阻的功率大于 2 W，且使該電源的效率大于 50%的是( )A.0.5 B.1 C.1.5 D.2 答 案 ： C 【 考 點 練 透 】5.(多 選 ， 2015 年 北 京 海 淀 區(qū) 檢 測 )一個微型吸塵器的直流電動機的額定電壓為 U，額定電流為 I，線圈電阻為 R，將它接在電動勢為 E、內阻為 r 的直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，則( )A.電動機消耗的總功率為 UIB.電動機消耗的熱功率為C.電源的輸出功率為 EID.電源的效
16、率為答 案 ： AD 6.(多 選 ， 2015 年 河 北 衡 水 中 學 模 擬 )在如圖 7-2-8 所示的圖象中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關系圖象，直線為某一電阻 R 的伏安特性曲線.用該電源直接與電阻 R 相連組成閉合電路.由圖象可知( )A.電源的電動勢為 3 V，內阻為 0.5 B.電阻 R 的阻值為 1 C.電源的輸出功率為 2 W圖 7-2-8D.電源的效率為 66.7%答 案 ： ABD 項目圖象物理意義注意問題部分電路歐姆定律反映 U 跟 I 的正比關系圖象的斜率表示導體的電阻，斜率越大，電阻越大 方 法 電 路 中 的 圖 象1.三種圖象的比較 項目圖象物理意義
17、注意問題伏安特性曲線直線表示導體為線性元件，曲線表示導體為非線性元件圖象斜率的倒數為導體的電阻閉合電路表示電源的輸出特性，縱軸截距為電源電動勢，橫軸截距為短路電流圖象斜率的絕對值表示電源的內阻 r(續(xù) 表 ) 2.對圖象的分析(1)分析圖象問題時，一定要明確圖線的含義，確定兩坐標軸表示的物理意義.(2)對閉合電路的 U-I 圖象，圖線上每一點坐標的乘積為電源的輸出功率；圖線上每一點縱橫坐標的比值為此時外電路的電阻.(3)如果 U-I 圖線為曲線，則元件為非線性元件；圖線上某比). 圖 7-2-9 例 4： (多 選 ， 2015年 上 海 青 浦 質 檢 )如圖7-2-9所示，直線A、B分別為
18、電源a、b的路端電壓與電流的關系圖線，設兩個電源的內阻分別為ra和rb，若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為Ia和Ib，則()A.rarbB.IaIbC.R0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低D.R0接到b電源上，電源的輸出功率較小，電源的效率較低 審 題 突 破 ： 在 電 源 的 U-I 圖 象 中 ， 圖 象 與 縱 軸 的 交 點 表 示電 源 的 電 動 勢 ， 圖 象 斜 率 的 絕 對 值 表 示 電 源 的 內 阻 .答 案 ： ABC 解 析 ： 在 電 源 路 端 電 壓 與 電 流 的 關 系 圖 象 中 斜 率 的 絕 對 值表
19、 示 電 源 內 阻 ， ra rb， A正 確 .在 圖 象 中 作 出 定 值 電 阻 R0的 伏 安特 性 曲 線 ， 與 電 源 的 伏 安 特 性 曲 線 交 點 表 示 電 路 工 作 點 ， Ia Ib，B正 確 .R0接 到 a電 源 上 ， 電 源 的 輸 出 功 率 較 大 ， 但 電 源 的 效 率 較低 ， R0接 到 b電 源 上 ， 電 源 的 輸 出 功 率 較 小 ， 但 電 源 的 效 率 較 高 ，C正 確 ， D錯 誤 . 【 觸 類 旁 通 】 (2015年 山 東 濟 南 外 國 語 檢 測 )如圖7-2-10甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1100 ，R2阻值未知，R3為一滑動變阻器.當其滑片P從左端滑至右端時，測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖象如圖乙所示，其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的.求：(1)電源的電動勢和內阻.(2)定值電阻R 2的阻值.(3)滑動變阻器的最大阻值. 甲乙圖 7-2-10 (3)當 P滑 到 R3的 左 端 時 ， 由 圖 乙 知 此 時 U外 16 V，I總 0.2 A，所 以 滑 動 變 阻 器 的 最 大 阻 值 為 R3 300 .
高考物理一輪總復習 專題七 第2講 閉合電路歐姆定律及其應用課件 新人教版
