高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題8 恒定電流 第2講 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用課件

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1、第第2講閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用講閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用【考綱解讀【考綱解讀】1.熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),并能分析、熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),并能分析、計算;計算;2.理解閉合電路歐姆定律,并能進(jìn)行電路的動態(tài)分析和理解閉合電路歐姆定律,并能進(jìn)行電路的動態(tài)分析和計算計算 一、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn) 1特點(diǎn)對比考點(diǎn)O講堂梳理自查I1I2In I1I2In U1U2Un U1U2Un R1R2Rn 2幾個常用的推論 (1)串聯(lián)電路的總電阻_其中任一部分電路的總電阻 (2)并聯(lián)電路的總電阻_其中任一支路的總電阻,且小于其中最小的電阻 (3)無論電阻怎樣連接,每一段電路的總耗電功率P總是等于各個電阻

2、耗電功率之和 (4)無論電路是串聯(lián)還是并聯(lián),電路中任意一個電阻變大時,電路的總電阻變大大于大于小于小于 二、電源的電動勢和內(nèi)阻 1電動勢 (1)定義:電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的_在電源內(nèi)從_移送到_所做的功 (2)表達(dá)式:E_. (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 2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_,它是電源的另一重要參數(shù)正電荷正電荷 負(fù)極負(fù)極 正極正極 內(nèi)阻內(nèi)阻 三、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_,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成_ 2公式 (1)I_(只適用于純電阻電路) (2)E_(適用于任何電路)正比正

3、比反比反比 U外外U內(nèi)內(nèi) 3路端電壓U與電流I的關(guān)系 (1)關(guān)系式:U_. (2)UI圖象如圖所示 當(dāng)電路斷路即I0時,縱坐標(biāo)的截距為_ 當(dāng)外電路電壓為U0時,橫坐標(biāo)的截距為_ 圖線的斜率的絕對值為電源的_EIr電源電動勢電源電動勢短路電流短路電流內(nèi)阻內(nèi)阻 1對串并聯(lián)電路的考查(多選)一個T形電路如圖所示,電路中的電阻R110 ,R2120 ,R340 .另有一測試電源,電動勢為100 V,內(nèi)阻忽略不計則() A當(dāng)cd端短路時,ab之間的等效電阻是40 B當(dāng)ab端短路時,cd之間的等效電阻是40 C當(dāng)ab兩端接通測試電源時,cd兩端的電壓為80 V D當(dāng)cd兩端接通測試電源時,ab兩端的電壓為

4、80 V 【答案】AC 【解析】當(dāng)cd端短路時,R2與R3并聯(lián)再與R1串聯(lián),ab之間的等效電阻為40 ,A正確;同理可得B錯誤;當(dāng)ab兩端接通測試電源時,R1,R3串聯(lián),R2無效,cd兩端的電壓就等于R3分得的電壓,可以求得為80 V,C正確;同理可得D錯誤 2對電源電動勢的考查下列關(guān)于電動勢的說法正確的是() A電源的電動勢跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比,跟通過的電荷量成反比 B電動勢的單位跟電壓的單位一致,所以電動勢就是兩極間的電壓 C非靜電力做的功越多,電動勢就越大 D電源不接入電路時,電源兩極間的電壓大小等于電動勢 【答案】D 【解析】電源電動勢與非靜電力做功及通過的電荷量無關(guān),選項A、

5、C錯誤;電動勢不是兩極間的電壓,選項B錯誤;電源與電路斷開時,電源兩極間的電壓大小等于電動勢,選項D正確 3對閉合電路歐姆定律的考查一電池外電路斷開時的路端電壓為3 V,接上8 的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4 V,則可以判定電池的電動勢E和內(nèi)阻r為() AE2.4 V,r1 BE3 V,r2 CE2.4 V,r2 DE3 V,r1 【答案】B考點(diǎn)1電路中的功率及效率問題 練1(多選)直流電路如圖所示,在滑動變阻器的滑片P向右移動時,電源的() A總功率一定減小B效率一定增大 C內(nèi)部損耗功率一定減小D輸出功率一定先增大后減小 【答案】ABC 【解析】當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時,接入電路的電阻

6、變大,整個回路的電流變小,電源內(nèi)部損耗的功率P內(nèi)I2r一定減小,C項正確;總功率PEI一定減小,A項正確;而內(nèi)電壓降低,外電壓升高,電源的效率增大,B項正確;當(dāng)內(nèi)電阻等于外電阻時,輸出功率最大,此題中無法知道內(nèi)、外電阻的大小關(guān)系,因此D項錯誤 1判定總電阻變化情況的規(guī)律 (1)當(dāng)外電路的任何一個電阻增大(或減小)時,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)的用電器增多時,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,電路的總電阻減小考點(diǎn)2電路動態(tài)分析(3)在如圖所示的分壓電路中,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

7、的總電阻與R串的變化趨勢一致 (2)“串反并同”結(jié)論法 所謂“串反”,即某一電阻增大時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)(有相同的一股電流流過)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小,反之則增大 所謂“并同”,即某一電阻增大時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)(無相同的一股電流流過)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: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極端,讓電阻最大或電阻為零去討論 3分析思路 例2(多選)(2014年上海卷)如圖,電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r.將滑動變阻器滑片向下滑動,理想電壓表V1,V2,V3示數(shù)變化量的絕對值分別為U1,U2

8、,U3,理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為I,則() AA的示數(shù)增大 BV2的示數(shù)增大 CU3與I的比值大于r DU1大于U2 思路剖析:(1)電流表A測的是哪部分電流?(2)V1,V2,V3分別測量哪部分電壓? 【答案】ACD 練2(多選)(2017屆武漢模擬)如圖所示電路中,電源內(nèi)阻不能忽略,兩個電壓表均為理想電表當(dāng)滑動變阻器R2的滑動觸頭P移動時,關(guān)于兩個電壓表V1與V2的示數(shù),下列判斷正確的是() AP向a移動,V1示數(shù)增大,V2的示數(shù)減小 BP向b移動,V1示數(shù)增大,V2的示數(shù)減小 CP向a移動,V1示數(shù)改變量的絕對值小于V2示數(shù)改變量的絕對值 DP向b移動,V1示數(shù)改變量的絕對值大于

9、V2示數(shù)改變量的絕對值 【答案】AC 【解析】P向a移動,R2連入電路的電阻減小,根據(jù)“并同串反”可知V2示數(shù)減小,V1示數(shù)增大,U內(nèi)增大,A項正確;同理,B項錯誤;由EU內(nèi)U外U內(nèi)UV1UV2,電源電動勢不變可得:U內(nèi)示數(shù)改變量絕對值與V1示數(shù)改變量絕對值之和等于V2示數(shù)改變量絕對值,C項正確;同理,D項錯誤 當(dāng)電路中任一部分發(fā)生變化時,將引起電路中各處的電流和電壓都隨之發(fā)生變化,可謂“牽一發(fā)而動全身”解答此類問題的一般思路為 1先總后分:先判斷總電阻和總電流的變化,再判斷各支路電阻和電流的變化 2先干后支:先判斷干路部分,再分析支路部分 3先定后變:先分析定值電阻所在的支路,再分析變化電阻

10、所在的支路 解決含電容器的直流電路問題的一般方法 1通過初末兩個穩(wěn)定的狀態(tài)來了解中間不穩(wěn)定的變化過程 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,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)的電阻兩端的電壓考點(diǎn)3含電容電路 4在計算電容器的帶電荷量變化時,如果變化前后極板帶電的電性相同,那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之差;如果變化前后極板帶電的電性相反,那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和 例3(多選)如圖所示,C1

11、6 F,C23 F,R13 ,R26 ,電源電動勢E18 V,內(nèi)阻不計下列說法正確的是() A開關(guān)S斷開時,a,b兩點(diǎn)電勢相等 B開關(guān)S閉合后,a,b兩點(diǎn)間的電流是2 A C開關(guān)S斷開時,C1帶的電荷量比開關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大 D不論開關(guān)S斷開還是閉合,C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大 思路剖析:(1)開關(guān)S斷開時的簡化電路圖是怎樣的?電容器C1,C2兩端的電壓與電源電動勢有什么關(guān)系? (2)開關(guān)S閉合時的簡化電路圖是怎樣的?電容器C1,C2兩端的電壓為哪一個電阻兩端的電壓? 【答案】BC 練3如圖所示,A和B為豎直放置的平行金屬板,在兩極板間用絕緣線懸掛一帶電小球開始時開關(guān)S閉合且滑

12、動變阻器的滑動頭P在a處,此時絕緣線向右偏離豎直方向(電源的內(nèi)阻不能忽略)下列判斷正確的是() A小球帶負(fù)電 B當(dāng)滑動頭從a向b滑動時,絕緣線的偏角變大 C當(dāng)滑動頭從a向b滑動時,電流表中有電流,方向從上向下 D當(dāng)滑動頭停在b處時,電源的輸出功率一定大于滑動頭在a處時電源的輸出功率 【答案】C 【解析】根據(jù)電路可知A板電勢高于B板電勢,AB間電場強(qiáng)度方向水平向右,小球受電場力也水平向右,故小球帶正電,故A項錯誤;當(dāng)滑動頭從a向b滑動時,路端電壓減小,故R1兩端的電壓減小,極板間電場強(qiáng)度隨之減小,故絕緣線的偏角變小,故B項錯誤;當(dāng)極板間電壓減小,極板的帶電量將減小而放電,又由于A板帶正電,故放電

13、電流從上向下流過電流表,故C項正確;由于電源的內(nèi)電阻與外電阻的關(guān)系不確定,所以無法判斷電源的輸出功率變化的規(guī)律,故D項錯誤 1電源和電阻UI圖象的比較微課堂UI圖象的意義及應(yīng)用 例4有兩個電阻R1和R2 , 現(xiàn)已測出R1和R2的伏安特性圖線分別如圖所示將這兩個電阻串聯(lián),然后接在電動勢E6.0 V,內(nèi)電阻r0 2.4 的電源的兩極上 (1)在圖上用實線畫出R1,R2串聯(lián)(作為一個整體)后的伏安特性曲線和該電源的IU圖線(不需寫作圖步驟和理由)(2)接通電路后,流過R1的電流I1 _;電阻R2消耗的功率P2 _. 練4(多選)在如圖所示的UI圖象中,直線為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,直線為

14、某一電阻R的UI圖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(nèi)阻為0.5 B電阻R的阻值為1 C電源的輸出功率為4 W D電源的效率為50% 【答案】ABC 解答圖象問題應(yīng)注意三點(diǎn) 1搞清圖象研究的是什么,并根據(jù)題目所反映的物理規(guī)律確定物理量之間的函數(shù)關(guān)系 2明確圖象的物理意義:識別橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)所代表的物理量及其物理意義,明確物理圖象的交點(diǎn)、線段、截距、峰值、斜率、“面積”等的物理意義 3對圖象進(jìn)行分析、比較、判斷,找出規(guī)律得出結(jié)論 熱點(diǎn)題組一閉合電路的功率 1(2017屆寧德模擬)如圖所示,直線A為某電源的UI圖線,曲線B為某小燈泡的UI圖線,用該電源

15、和小燈泡組成閉合電路時,電源的輸出功率和電源的總功率分別是() A4 W,8 WB2 W,4 W C2 W,3 WD4 W,6 W 【答案】D模擬精選 組合專練 2(2017屆忻州月考)某同學(xué)設(shè)計了一個轉(zhuǎn)向燈電路,如圖所示,其中L為指示燈,L1,L2分別為左、右轉(zhuǎn)向燈,開關(guān)S為單刀雙擲開關(guān),E為電源當(dāng)開關(guān)S置于位置1時,以下判斷正確的是() AL1的功率小于額定功率 BL1亮,其功率等于額定功率 CL2亮,其功率等于額定功率 D含L支路的總功率較另一支路的大 【答案】A 熱點(diǎn)題組二電路動態(tài)分析 3(2017屆長春模擬)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,R

16、2為滑動變阻器當(dāng)R2的滑動觸點(diǎn)在a端時合上開關(guān)S,此時三個電表A1,A2和V的示數(shù)分別為I1,I2和U.現(xiàn)將R2的滑動觸點(diǎn)向b端移動,則三個電表示數(shù)的變化情況是() AI1增大,I2不變,U增大 BI1減小,I2增大,U減小 CI1增大,I2減小,U增大 DI1減小,I2不變,U減小 【答案】B 【解析】R2的滑動觸點(diǎn)向b端移動,R2的接入電路中的電阻減小,總電阻減?。挥砷]合電路歐姆定律可知干路電流I增大,內(nèi)電壓U內(nèi)Ir增大,外電壓U外EU內(nèi)減小,即電壓表的讀數(shù)減??;R3的電壓增大,并聯(lián)電壓減小;R1的電流減小,R2的電流增大,故選項B正確 4(多選)(2017屆長沙模擬)如圖所示電路中,電源

17、電動勢為E,電源內(nèi)阻為r,串聯(lián)的固定電阻為R2,滑動變阻器的總電阻是R1,電阻大小關(guān)系為R1R2r,則在滑動觸頭從a端移到b端的過程中,下列描述正確的是() A電路的總電流先減小后增大 B電路的路端電壓先增大后減小 C電源的輸出功率先增大后減小 D滑動變阻器R1上消耗的功率先減小后增大 【答案】AB 【解析】當(dāng)滑動觸頭從a端移到b端的過程中, R1接入電路的電阻(實際上是RaP與RbP的并聯(lián)電阻)先增大后減小,所以電路中的電流先減小后增大,路端電壓先增大后減小,選項A、B均對;因為R外總大于r,由電源的輸出功率P隨R外變化的圖象知,電源的輸出功率先減小后增大,選項C錯;將R2r視為電源內(nèi)阻,R

18、1消耗的功率即為等效電源的輸出功率,當(dāng)外電阻先增大后減小,且總小于等效電源的內(nèi)阻時,R1消耗的功率先增大后減小,選項D錯 熱點(diǎn)題組三含容電路 5(2017屆襄陽模擬)如圖所示,兩平行金屬板間帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,則() A電壓表讀數(shù)減小 B電流表讀數(shù)減小 C質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動 DR3上消耗的功率逐漸增大 【答案】A 【解析】當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,R4接入電路部分的電阻減小,外電路總電阻減小,干路電流增大,電源內(nèi)阻分擔(dān)的電壓增大,則路端電壓減小,R1分擔(dān)的電壓增大,則平行金屬板兩極板間電壓減小,帶電質(zhì)點(diǎn)P所受電場力減小,質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動,選項C錯誤;R3兩端電壓減小,R3中電流減小,通過電流表的電流增大,故電流表讀數(shù)增大,選項B錯誤;R3上消耗的功率逐漸減小,選項D錯誤;由于R2中電流增大,R2兩端電壓增大,R4兩端電壓減小,故電壓表讀數(shù)減小,選項A正確

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