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

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(jì)算；計(jì)算；2.理解閉合電路歐姆定律，并能進(jìn)行電路的動(dòng)態(tài)分析和理解閉合電路歐姆定律，并能進(jìn)行電路的動(dòng)態(tài)分析和計(jì)算計(jì)算 一、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn) 1特點(diǎn)對(duì)比考點(diǎn)O講堂梳理自查I1I2In I1I2In U1U2Un U1U2Un R1R2Rn 2幾個(gè)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(wú)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(gè)電阻耗電功率之和(4)無(wú)論電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，電路的總電阻變大大于大于小于小于 二、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 1電動(dòng)勢(shì)(1)定義：電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)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(shí)，縱坐標(biāo)的截距為_(kāi) 當(dāng)外電路電壓為U0時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為_(kāi) 圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的_EIr電源電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì)短路電流短路電流內(nèi)阻內(nèi)阻 1對(duì)串并聯(lián)電路的考查(多選)一個(gè)T形電路如圖所示，電路中的電阻R110 ，R2120 ，R340 .另有一測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)則()A當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40 B當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40 C當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓為80 V D當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為80 V【答案】AC【解析】當(dāng)cd端短路時(shí)，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(cuò)誤；當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，R1，R3串聯(lián)，R2無(wú)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(cuò)誤 2對(duì)電源電動(dòng)勢(shì)的考查下列關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法正確的是()A電源的電動(dòng)勢(shì)跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比，跟通過(guò)的電荷量成反比 B電動(dòng)勢(shì)的單位跟電壓的單位一致，所以電動(dòng)勢(shì)就是兩極間的電壓 C非靜電力做的功越多，電動(dòng)勢(shì)就越大 D電源不接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓大小等于電動(dòng)勢(shì)【答案】D【解析】電源電動(dòng)勢(shì)與非靜電力做功及通過(guò)的電荷量無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)不是兩極間的電壓，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電源與電路斷開(kāi)時(shí)，電源兩極間的電壓大小等于電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)D正確 3對(duì)閉合電路歐姆定律的考查一電池外電路斷開(kāi)時(shí)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(dòng)勢(shì)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(wèn)題練1(多選)直流電路如圖所示，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，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(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變大，整個(gè)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(xiàng)正確；總功率PEI一定減小，A項(xiàng)正確；而內(nèi)電壓降低，外電壓升高，電源的效率增大，B項(xiàng)正確；當(dāng)內(nèi)電阻等于外電阻時(shí)，輸出功率最大，此題中無(wú)法知道內(nèi)、外電阻的大小關(guān)系，因此D項(xiàng)錯(cuò)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(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(kāi)關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路的總電阻增大；若開(kāi)關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，電路的總電阻減小考點(diǎn)2電路動(dòng)態(tài)分析(3)在如圖所示的分壓電路中，滑動(dòng)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(shì)一致(2)“串反并同”結(jié)論法 所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)(有相同的一股電流流過(guò))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(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)(無(wú)相同的一股電流流過(guò))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(dòng)引起電路變化的問(wèn)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 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(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表V1，V2，V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為U1，U2，U3，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)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rDU1大于U2思路剖析：(1)電流表A測(cè)的是哪部分電流？(2)V1，V2，V3分別測(cè)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(gè)電壓表均為理想電表當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P移動(dòng)時(shí)，關(guān)于兩個(gè)電壓表V1與V2的示數(shù)，下列判斷正確的是()AP向a移動(dòng)，V1示數(shù)增大，V2的示數(shù)減小BP向b移動(dòng)，V1示數(shù)增大，V2的示數(shù)減小CP向a移動(dòng)，V1示數(shù)改變量的絕對(duì)值小于V2示數(shù)改變量的絕對(duì)值DP向b移動(dòng)，V1示數(shù)改變量的絕對(duì)值大于V2示數(shù)改變量的絕對(duì)值【答案】AC【解析】P向a移動(dòng)，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(xiàng)正確；同理，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由EU內(nèi)U外U內(nèi)UV1UV2，電源電動(dòng)勢(shì)不變可得：U內(nèi)示數(shù)改變量絕對(duì)值與V1示數(shù)改變量絕對(duì)值之和等于V2示數(shù)改變量絕對(duì)值，C項(xiàng)正確；同理，D項(xiàng)錯(cuò)誤 當(dāng)電路中任一部分發(fā)生變化時(shí)，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(dòng)全身”解答此類問(wèn)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，再分析變化電阻所在的支路 解決含電容器的直流電路問(wèn)題的一般方法 1通過(guò)初末兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)來(lái)了解中間不穩(wěn)定的變化過(guò)程 2只有當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電容器支路中才會(huì)有電流，當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，電容器對(duì)電路的作用是斷路 3電路穩(wěn)定時(shí)，與電容器串聯(lián)的電路中沒(méi)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(shì)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(jì)算電容器的帶電荷量變化時(shí)，如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過(guò)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(guò)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，C16 F，C23 F，R13，R26，電源電動(dòng)勢(shì)E18 V，內(nèi)阻不計(jì)下列說(shuō)法正確的是()A開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，a，b兩點(diǎn)電勢(shì)相等B開(kāi)關(guān)S閉合后，a，b兩點(diǎn)間的電流是2 AC開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，C1帶的電荷量比開(kāi)關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大D不論開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)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(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)的簡(jiǎn)化電路圖是怎樣的？電容器C1，C2兩端的電壓與電源電動(dòng)勢(shì)有什么關(guān)系？(2)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)的簡(jiǎn)化電路圖是怎樣的？電容器C1，C2兩端的電壓為哪一個(gè)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(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合且滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P在a處，此時(shí)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(dòng)頭從a向b滑動(dòng)時(shí)，絕緣線的偏角變大C當(dāng)滑動(dòng)頭從a向b滑動(dòng)時(shí)，電流表中有電流，方向從上向下D當(dāng)滑動(dòng)頭停在b處時(shí)，電源的輸出功率一定大于滑動(dòng)頭在a處時(shí)電源的輸出功率【答案】C【解析】根據(jù)電路可知A板電勢(shì)高于B板電勢(shì)，AB間電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，小球受電場(chǎng)力也水平向右，故小球帶正電，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)頭從a向b滑動(dòng)時(shí)，路端電壓減小，故R1兩端的電壓減小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度隨之減小，故絕緣線的偏角變小，故B項(xiàng)錯(cuò)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，故放電電流從上向下流過(guò)電流表，故C項(xiàng)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(wú)法判斷電源的輸出功率變化的規(guī)律，故D項(xiàng)錯(cuò)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(gè)電阻R1和R2,現(xiàn)已測(cè)出R1和R2的伏安特性圖線分別如圖所示將這兩個(gè)電阻串聯(lián)，然后接在電動(dòng)勢(shì)E6.0 V，內(nèi)電阻r0 2.4 的電源的兩極上(1)在圖上用實(shí)線畫(huà)出R1，R2串聯(lián)(作為一個(gè)整體)后的伏安特性曲線和該電源的IU圖線(不需寫(xiě)作圖步驟和理由)(2)接通電路后，流過(guò)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(dòng)勢(shì)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 WD電源的效率為50%【答案】ABC 解答圖象問(wèn)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(shí)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(duì)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，用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，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(jì)了一個(gè)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(kāi)關(guān)S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，E為電源當(dāng)開(kāi)關(guān)S置于位置1時(shí)，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(dòng)態(tài)分析3(2017屆長(zhǎng)春模擬)在如圖所示的電路中，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開(kāi)關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1，A2和V的示數(shù)分別為I1，I2和U.現(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三個(gè)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(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，R2的接入電路中的電阻減小，總電阻減小；由閉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(xiàng)B正確 4(多選)(2017屆長(zhǎng)沙模擬)如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，電源內(nèi)阻為r，串聯(lián)的固定電阻為R2，滑動(dòng)變阻器的總電阻是R1，電阻大小關(guān)系為R1R2r，則在滑動(dòng)觸頭從a端移到b端的過(guò)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(dòng)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(dòng)觸頭從a端移到b端的過(guò)程中，R1接入電路的電阻(實(shí)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(xiàng)A、B均對(duì)；因?yàn)镽外總大于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(xiàng)C錯(cuò)；將R2r視為電源內(nèi)阻，R1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(shí)，R1消耗的功率先增大后減小，選項(xiàng)D錯(cuò) 熱點(diǎn)題組三含容電路 5(2017屆襄陽(yáng)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(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，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(dòng) DR3上消耗的功率逐漸增大【答案】A【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，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(chǎng)力減小，質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；R3兩端電壓減小，R3中電流減小，通過(guò)電流表的電流增大，故電流表讀數(shù)增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；R3上消耗的功率逐漸減小，選項(xiàng)D錯(cuò)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(xiàng)A正確