高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題八 第3講 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用課件

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1、考點 1電源電動勢和內(nèi)電阻1電源：把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置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)電源(1)物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為的本領(lǐng)大小的物理量電能(2)大?。簲?shù)值上等于非靜電力移送 1 C 正電荷從電源負(fù)極至正極所做的功第3講閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用與外電路的狀況無關(guān)；電路中任意兩點之間的電壓與電源的電動勢和電路參數(shù)無關(guān)(2)電動勢的大小反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)；電壓的大小表示電場力在電場中兩點之間移動 1 C 正電荷做的功，是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(3)兩者之間的聯(lián)系：電路閉合時，EU 內(nèi)U 外；電路斷開時，EU

2、外4電源的內(nèi)阻：電源內(nèi)部電路的電阻電源向外供電時，電源內(nèi)部也有電流流過，內(nèi)部電流通過內(nèi)阻時要產(chǎn)生熱量，內(nèi)部電阻消耗電能，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能3電動勢與電壓的區(qū)別及聯(lián)系(1)電源電動勢是表征電源特性的物理量，只與電源有關(guān)，1(單選)下列關(guān)于電源的說法，正確的是()DA電源向外提供的電能越多，表示電動勢越大B電動勢就是電源兩端的電壓C電源的電動勢與外電路有關(guān)，外電路電阻越大，電動勢就越大D電動勢越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大解析：電源向外提供的電能除與電動勢有關(guān)之外，還與輸出的電流、通電時間有關(guān)，故 A 錯誤；只有當(dāng)外電路斷路時，電動勢才等于電源兩端的電壓，故 B 錯誤；電源的電動勢由

3、電源自身的性質(zhì)決定，與有無外電路無關(guān)，故選項 C 錯誤；電動勢是反映電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，故選項 D正確A電源是通過靜電力把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B在電源內(nèi)部正電荷從低電勢處向高電勢處移動C電源電動勢反應(yīng)了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng)D把同一電源接在不同的電路中，電源的電動勢也將發(fā)生變化2(雙選)下列關(guān)于電動勢的說法正確的是()BC解析：在電源內(nèi)部，存在由正極指向負(fù)極的電場，正電荷受靜電力的阻礙不能向正極移動，正是電源內(nèi)部的化學(xué)作用或電磁作用等提供了非靜電力才使正電荷從低電勢的負(fù)極向高電勢的正極移動，正是通過非靜電力做功，實現(xiàn)了其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，選項 A 錯誤，B、

4、C 正確電動勢由電源內(nèi)部的非靜電力決定，與外電路無關(guān)，選項 D 錯誤1內(nèi)容：閉合電路里的電流跟電源的電動勢成，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成正比反比2公式：IERr(只適用于純電阻電路)；EU 內(nèi)U 外(適用于任何電路)3路端電壓與外電阻、電流的關(guān)系(1)由 UIRERrRE1r/R可知，當(dāng) R 增大時，U；當(dāng)外電路斷路時，R 無窮大，此時 I0，U；當(dāng)外電路短路時，R0，UE，I .r增大E0(2)由 UE，當(dāng)總電流變大時，路端電壓變小Ir考點 2閉合電路的歐姆定律4兩個 UI 圖象的比較(1)電路動態(tài)分析的基本思路：“部分整體部分”，即 R的變化R總的變化I總的變化路端電壓 U端的變化各支路電壓

5、 U、電流 I 的變化(2)串反并同某電阻增大(減小)，與它串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大)；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(減小)；所謂的串并關(guān)系：即流過該電阻的電流也流經(jīng)的其他電阻與它是串關(guān)系，流過該電阻的電流不流經(jīng)的其他電阻與它是并關(guān)系5.閉合電路的動態(tài)分析3(雙選)如圖 831 所示，甲、乙為兩個獨立電源的路端電壓與通過它們的電流 I 的關(guān)系圖象，下列說法中正確的 是()AC圖 831A路端電壓都為 U0時，它們的外電阻相等B電流都是 I0 時，兩電源的內(nèi)電壓相等C電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢D電源甲的內(nèi)電阻小于電源乙的內(nèi)電阻6001

6、03010流是 30 mA，這塊電池板的內(nèi)電阻是()CA60 B40 C20 D10 解析：電源電動勢等于開路時電壓，即 E600 mV，而 rEI 短3320 .4(單選)許多人造衛(wèi)星都用太陽能電池供電，太陽能電池由許多片電池板組成，某電池板的開路電壓是 600 mV，短路電A 正確；依據(jù) UI 圖象，可知 r甲r乙，D 選項錯誤；內(nèi)電壓 UrIr，當(dāng)電流為 I0 時，顯然 Ur 甲Ur乙，故 B 錯誤；從圖象的截距易知 E甲E乙，選項 C 正確解析：由 U0I0R 知，路端電壓為 U0時甲、乙的外電阻相等，10 ，R28 .當(dāng)電鍵扳到位置 1 時，電壓表示數(shù)為 2.0 V；當(dāng)電鍵扳到位置

7、2 時，電壓表示數(shù)可能是()BCA2.2 V B1.9 V C1.7 VD1.4 V解析：由閉合電路歐姆定律 UEIr 和 IERr知，當(dāng)外電阻變小時，電流變大，則路端電壓變小，A 錯誤；當(dāng)接到位置2 時，通過 R2 的電流大于接到 R1 時的電流，即 I2 大于 0.2 A ，則 R2 的電壓 U2 大于 0.2 A8 1.6 V，電壓表示數(shù)可能小于2.0 V 大于 1.6 V，B、C 正確5(雙選)如圖 832 所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略，R1圖 832圖 8336(單選)(2010 年汕頭二模)如圖 833 電路，閉合電鍵)BS，待電路中的電流穩(wěn)定后，減小 R 的阻值，則(A電流表的示數(shù)

8、減小B電壓表的示數(shù)減小C電阻 R2 兩端的電壓減小D路端電壓增大解析：根據(jù)“串反并同”，B 正確考點 3閉合電路的功率1電源的總功率：電源的總功率：就是電源提供的總功率，即電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率，也叫電源消耗的功率，P 總 EI.圖 8342電源輸出功率電源輸出功率：整個外電路上消耗的電功率對于純電阻電路，電源的輸出功率 P出 I2RE/( Rr) 2R ，當(dāng) Rr時，電源輸出功率最大，其最大輸出功率為 PmaxE2/(4 r) 23電源內(nèi)耗功率：內(nèi)電路上消耗的電功率，P 內(nèi)U 內(nèi) IIr.24電源的效率：指電源的輸出功率與電源的功率之比，即P 出/P 總IU I2RIE I (R

9、r)R 1Rr 1r/R，所以當(dāng) R 增大時，效率提高，當(dāng) Rr，電源有最大輸出功率時，效率僅為50%，效率并不高5非純電阻電路：P 總P 內(nèi)P 熱P 其他；I 總I2(rR 外總)P 其他7(單選)如圖 835 所示電路中，電源電動勢為 E，內(nèi)阻為 r，R 為可變電阻，其余電阻為定值電阻則開關(guān) S 閉合后，當(dāng) R 變小時，以下說法正確的是()A圖 835A電阻 R1 的功率變大C電阻 R3 的功率變大B電阻 R2 的功率變小D電阻 R4 的功率變大8(雙選)(2011 年長沙一中月考)如圖 836，a、b 分別表示一個電池組和一只電阻的伏安特性曲線則以下說法正確的是()AD圖 836A電池組

10、的內(nèi)阻是 1 B電阻的阻值為 0.33 C將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是 4 WD改變外電阻的阻值時，該電池組的最大輸出功率為 4 W解析：a 的斜率的負(fù)倒數(shù)等于電池組內(nèi)阻，為 1 ，b 的斜率的倒數(shù)等于電阻阻值，為 3 ，A 對 B 錯；電池組電動勢為 E考點 4含容電路的分析與計算分析和計算含有電容器的直流電路時，需注意以下四點：(1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻的兩端無電壓，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓(2)當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等(3)電路的電流、電壓變化時，將會引起電

11、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(4)在電容器處電路可看做是斷路，簡化電路時可去掉它簡化后若要求電容器所帶電量時，可接在相應(yīng)的位置上9(單選)如圖 837 所示，為了使白熾燈泡 L 在電路穩(wěn))D定后變得更亮，可以采取的方法有的(A只減小電容器 C 兩板間的距離B只增大電容器 C 兩板間的距離C只增大電阻 R1 的阻值D只增大電阻 R2 的阻值圖 83 7 解析：穩(wěn)定后電容在電路中相當(dāng)于斷路，對其他電路無影響，顯然 L 與 R2并聯(lián)、與 R1 串，因此由串反并同，增大 R2 或減小 R1 的阻值都能使通過 L 的電流增大，而變得更

12、亮，只有選項D 正確【例 1】圖 838 甲為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線，由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于_如圖乙所示，將這個電燈與 20 的定值電阻 R 串聯(lián)，接在電動勢為 8 V 的電源上，則電燈的實際功率為_W(不計電流表電阻和電源內(nèi)阻，保留一位小數(shù))圖 838熱點1 U-I圖象的理解及其應(yīng)用解析：(1)I 與 U 不成線性關(guān)系，是由于隨著電壓增大，燈變亮，燈絲溫度升高，電阻率變大，電阻變大(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律：EIRUL得到：8UL20I在甲圖中畫出此方程的圖象如圖 839.圖 839由圖象得出：該圖象與原圖線的交點為此電路對應(yīng)的電流和電壓值，故電路中小燈

13、泡兩端電壓為 U2.2 V，電流 I0.29A，所以功率 PUI0.6 W.UI 圖象是電子元件的一個重要標(biāo)示，理解 UI圖象反映的是 U 與 I 的函數(shù)關(guān)系，要能從圖象中看函數(shù)關(guān)系，從函數(shù)關(guān)系中畫圖象尤其是同一坐標(biāo)系中，電源的 UI 圖象和電阻的 UI 圖象交點的含義表示著該電阻接入該電源時的電壓與電流1(單選)(2010 年新課標(biāo)卷)電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比在測電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中得到的實驗圖線如圖 8310 所示，圖中 U 為路端電壓，I 為干路電流，a、b 為圖線上的兩點，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為a、b.由圖可知a、b 的值分別為() 3A. 、4

14、141B. 、3231C. 、2122D. 、313D圖 8310【例 2】如圖 8311 所示，電源電動勢 E6 V，內(nèi)阻 r1 ，電阻 R12 ，R23 ，R37.5 ，電容器的電容C4 F.開關(guān) S 原來斷開，現(xiàn)在合上開關(guān) S 到電路穩(wěn)定，試問這一過程中通過電流表的電量是多少？圖 8311熱點2 含容電路R1 E1.8 VQCU17.210解析：S 斷開，C 相當(dāng)于斷路，R3 中無電流，C 兩端電壓即R2 兩端電壓：U2 ER1R2rR23 V.QCU21210-6C，且 a 板帶正電，b 板帶負(fù)電S 閉合，C 兩端電壓即 R1 兩端電壓，由電路分析：U1 R1R2 rR 外R 外6C且

15、 a 板帶負(fù)電，b 板帶正電據(jù)此通過電流表電量QQQ1.92105C.(1)解決這類問題的一般方法：通過穩(wěn)定的兩個狀態(tài)來了解不穩(wěn)定的中間變化過程(2)只有當(dāng)電容器充、放電時，電容器支路中才會有電流，當(dāng)電路穩(wěn)定時，電容器對電路的作用是斷路(3)電路穩(wěn)定時，與電容器串聯(lián)的電阻為等勢體，電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻電壓2(單選)(2010 年安徽卷)如圖 8312 所示，M、N 是平行板電容器的兩個極板，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)部閉合電鍵S，小球靜止時受到懸線的拉力為 F.調(diào)節(jié) R1、R2，關(guān)于 F 的大小判斷正確的是()B圖8312

16、A保持 R1 不變，緩慢增大 R2 時，F(xiàn) 將變大B保持 R1 不變，緩慢增大 R2 時，F(xiàn) 將變小C保持 R2 不變，緩慢增大 R1 時，F(xiàn) 將變大D保持 R2 不變，緩慢增大 R1 時，F(xiàn) 將變小解析：保持 R1 不變，緩慢增大 R2 時，由于 R0 和 R2 串聯(lián)，R0兩端的電壓減小，即平行板電容器的兩個極板的電壓 U 減小，易錯點：電路中功率的求解【例 1】在如圖 8313 所示電路中，電源電動勢 E6 V，內(nèi)阻不計，小燈泡 L 上標(biāo)有“6 V,0.3 A”的字樣，滑動變阻器R1 的阻值范圍是 020 ，電阻 R2 上標(biāo)有“15 、4 A”，理想電流表 A 的量程為 00.6 A求滑動

17、變阻器功率的最大值圖 8313錯解分析：由于電流表允許通過的最大電流為 0.6 A，小燈泡的為 0.3 A，所以通過 R1 的最大電流為 0.3 A，這時滑動變阻器 R1 兩端的最大電壓為 U1mEI1mR21.5 V，因此滑動變阻器的最大功率為 P1mI1mU1m0.45 W.正確解析：因電源內(nèi)阻不計，所以 L 支路可以不用考慮將 R2 并入電源，看成一個等效電源內(nèi)阻，則 R1 的功率即為等效電源的輸出功率，則當(dāng) R1R215 時，R1 的功率最大，此時R1 兩端的電壓為 U1E/23 V，R1 的功率為 P1mU1/R10.6 W且 R1上的電流 I1E 6R1R2 1515A0.2 A，

18、不會使電流表的電流超過最大值2大功率還是可變電阻的最大功率，對于定值電阻PI R，電流越大功率越大對于可變電阻的功率PI R，電阻是變化的，電阻增大電流往往是減小的，只有I R最大時功率才最大對于在求最大功率時要特別注意求的是定值電阻的最222電源的輸出功率，外電阻與內(nèi)電阻相等時電源的輸出功率最大我們在解題時要具體問題具體分析，不能生搬硬套，關(guān)鍵是要掌握好“條件和范圍”1(雙選)如圖 8314 所示，用兩節(jié)干電池點亮幾個小)燈泡，當(dāng)逐一閉合開關(guān)，接入燈泡多時，以下說法正確的是(圖 8314A燈少時各燈較亮，燈多時各燈較暗B燈多時各燈兩端電壓較高C燈多時通過電池的電流較大ACD燈多時電池輸出功率

19、較大解析：燈泡的總電阻 R 隨點亮燈泡個數(shù)的增加而減小，燈泡電壓 U ERRrE1rR，所以B錯 據(jù) PU2R燈知 A對 由 IERr知電流增大，C對 (1)當(dāng)滑動變阻器 R2 的阻值為多大時，電阻 R1 消耗的功率最大？(2)當(dāng)滑動變阻器 R2 的阻值為多大時，電源的輸出功率最大？(3)當(dāng)滑動變阻器 R2 的阻值為多大時，變阻器消耗的功率最大？【教師參考備選題】如圖所示，已知電源的內(nèi)阻 r2 ，定值電阻 R10.5 ，求：(2)當(dāng)外阻等于內(nèi)阻時電源的輸出功率最大，即 R1R2r，R2rR12 0.5 1.5 時，電源的輸出功率最大(3)將電阻 R1 等效到電源內(nèi)部，此時電源的輸出功率就等于變阻器 R2 消耗的功率，等效電源的輸出功率最大時，變阻器消耗的功率也最大即 R2R1r0.5 2 2.5 時，變阻器消耗的功率最大解：(1)因為R1是定值電阻，其功率P1I1R1，2所以當(dāng) R20 時，I1 最大，則電阻 R1 的功率 P1 最大