（人教通用版）2020高考物理 第8章 第2講 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用課件.ppt

恒定電流,第 八 章,第2講 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用,知識梳理自測,1電動勢 (1)電源：電源是通過非靜電力做功把_的能轉(zhuǎn)化成_的裝置。 (2)電動勢：非靜電力搬運電荷所做的功與搬運的電荷量的比值，E_，單位：V。 (3)電動勢的物理含義：電動勢表示電源_本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。 2內(nèi)阻：電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，也有電阻r，叫作電源的_，它是電源的另一重要參數(shù)。,知識點1,電源的電動勢和內(nèi)阻,其他形式,電勢能,其他形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能,內(nèi)阻,1閉合電路的歐姆定律 (1)內(nèi)容 閉合電路里的電流跟電源的電動勢成_，跟內(nèi)、外電阻之和成_。 (2)公式 I_(只適用于純電阻電路)； E_(適用于所有電路)。,知識點2,閉合電路的歐姆定律,正比,反比,U外Ir,增大,E,思考：(1)根據(jù)EUIr畫出電源的UI圖象？根據(jù)圖線如何求電源的電動勢和內(nèi)阻？ (2)最簡單的閉合回路如圖所示，推導(dǎo)出電源的輸出功率的表達(dá)式？并求出電源的最大輸出功率？,思維診斷： (1)電動勢的方向即為電源內(nèi)部電流的方向，由電源負(fù)極指向正極，電動勢為矢量。() (2)電源的重要參數(shù)是電動勢和內(nèi)阻。電動勢由電源中非靜電力的特性決定，與電源的體積無關(guān)，與外電路無關(guān)。() (3)閉合電路中外電阻越大，路端電壓越大。() (4)外電阻越大，電源的輸出功率越大。() (5)電源的輸出功率越大，電源的效率越高。(), ,1關(guān)于電源的電動勢和內(nèi)阻，下列說法正確的是() A電源的電動勢越大，儲存的電能越多 B電源內(nèi)部非靜電力做功越多，電動勢越大 C電源的電動勢就是閉合電路中電源兩端的電壓 D電源的電動勢大小與內(nèi)阻無關(guān),D,2(2018廣西柳州城中區(qū)期中)關(guān)于閉合電路的說法正確的是() A電源正負(fù)極被短路時，電流很大 B電源正負(fù)極被短路時，路端電壓最大 C外電路斷路時，路端電壓為零 D外電路電阻增大時，路端電壓減小,A,3一太陽能電池板，測得它的開路電壓為80mV，短路電流40mA。若將該電池板與一阻值為2.0的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是 () A0.010VB0.020V C0.030VD0.040V,D,4(2018上海崇明區(qū)一模)將一電動勢為E，內(nèi)阻為r的電池，與外電路連接，構(gòu)成一個閉合電路，用R表示外電路電阻，I表示電路的總電流，下列說法正確的是() A由U外IR可知，外電壓隨I的增大而增大 B由U內(nèi)Ir可知，電源兩端的電壓隨I的增大而增大 C由U外EIr可知，電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小 D由PIU外可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大,C,核心考點突破,1動態(tài)分析特點 斷開或閉合開關(guān)、滑動變阻器的滑片移動、電阻增大或減小導(dǎo)致電路電壓、電流、功率等的變化。 2電路動態(tài)分析的方法 (1)程序法 電路結(jié)構(gòu)的變化R的變化R總的變化I總的變化U端的變化。,閉合電路的動態(tài)分析,考點一,(2)極限法 對于因滑動變阻器的滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個極端去討論。此時要注意是否出現(xiàn)極值情況，即變化是否是單調(diào)變化。 (3)特殊值法 對于某些電路問題，可以代入特殊值進(jìn)行判定，從而得出結(jié)論。 (4)“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)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)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小。,(2018廣東廣州模擬)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，R2為滑動變阻器。當(dāng)R2的滑動觸點在a端時閉合開關(guān)S，此時三個電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U?，F(xiàn)將R2的滑動觸點向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,例 1,B,解析由圖知電壓表測量路端電壓，電流表A1測量流過R1的電流，電流表A2測量流過R2的電流。R2的滑動觸點向b端移動時，R2減小，整個電路的總電阻減小，總電流增大，電源的內(nèi)電壓增大，則路端電壓減小，即電壓表示數(shù)U減小，R3兩端電壓增大，R1、R2并聯(lián)電壓減小，通過R1的電流I1減小，而總電流I增大，則流過R2的電流I2增大。故A、C、D錯誤，B正確。,類題演練 1 ,A,解析當(dāng)R5的滑片向a端移動時，R5的阻值變大，根據(jù)“串反并同”可知，因為電流表A與R5并聯(lián)可知電流表的示數(shù)I增大，電壓表V與R5串聯(lián)可知電壓表V的示數(shù)U減小，故A正確，B、C、D錯誤。,電路中的功率及效率問題,考點二,如圖所示，已知電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1，保護(hù)電阻R00.5，求：當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時，保護(hù)電阻R0消耗的電功率最大，并求這個最大值。,例 2,分析電阻箱消耗的功率 (1)例2中條件不變，求當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個最大值。 (2)在例2中，若電阻箱R的最大值為3，R05。求：當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時，電阻箱R的功率最大，并求這個最大值。,類題演練 2 ,分析電源的輸出功率 例2中條件不變，求電源的最大輸出功率。 答案9W,類題演練 3 ,改變電阻箱與保護(hù)電阻的連接方式 如圖所示，電源電動勢E2V，內(nèi)阻r1，電阻R02，可變電阻的阻值范圍為010。求可變電阻為多大時，R上消耗的功率最大，最大值為多少？,類題演練 4 ,電源的UI圖象的理解,考點三,(2018湖北孝感八校聯(lián)考)(多選)某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2兩端的電壓與電流的關(guān)系如圖所示。用此電源和電阻R1、R2組成電路，R1、R2可以同時接入電路，也可以單獨接入電路。下列說法正確的是 () A將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端時，電源的效率為75% B將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端時，電源的效率為80% C為使電源輸出功率最大，可將R1單獨接到電源兩端 D為使電源輸出功率最大，可將R2單獨接到電源兩端,例 3,AC,類題演練 5 ,ABD,1電路的簡化：不分析電容器的充、放電過程時，把電容器所處的支路視為斷路，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應(yīng)位置補上。 2電路穩(wěn)定時電容器的處理方法：電路穩(wěn)定后，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)的電阻視為等勢體。電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。 3電容器所帶電荷量的變化的計算：(1)如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差；(2)如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和。,含電容器電路的分析,考點四,例 4,C,階段培優(yōu)微專題,電路故障分析問題 電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有導(dǎo)線斷芯、燈泡斷絲、燈座短路、電阻器內(nèi)部斷路、接觸不良等現(xiàn)象，檢查故障的基本方法有兩種： 1儀表檢測法 (1)電壓表檢測：如果電壓表示數(shù)為零，說明電壓表上無電流通過，則可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)有短路。 如果電壓表有示數(shù)，說明電壓表上有電流通過，則在并聯(lián)路段之外無斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)無短路。,(2)電流表檢測：當(dāng)電路中接有電源時，可用電流表測量各部分電路上的電流，通過對電流值的分析，可以確定故障的位置。在運用電流表檢測時，一定要注意電流表的極性和量程。 (3)歐姆表檢測：當(dāng)測量值很大時，表示該處斷路；當(dāng)測量值很小或為零時，表示該處短路。在運用歐姆表檢測時，電路一定要切斷電源。 2假設(shè)法 已知電路發(fā)生某種故障，尋找故障發(fā)生在何處時，可將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運用閉合電路或部分電路的歐姆定律進(jìn)行推理。推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路，直到找出發(fā)生故障的全部可能為止，此方法亦稱排除法。,如圖是某同學(xué)連接的實驗實物圖，開關(guān)閉合后A、B燈都不亮，他采用以下方法檢查故障。 選用量程為10V的已校準(zhǔn)的電壓表進(jìn)行檢查，測試結(jié)果如表所示。根據(jù)測試結(jié)果，可判定故障是() A燈A短路 B燈B短路 Ccd段斷路 Ddf段斷路,例 5,D,解析由上表條件可知，d、 f間有示數(shù)，則dca干電池bf間無斷路，又因為c、 d間無示數(shù)，故d、 f段斷路，D正確；若燈A短路或燈B短路，不會造成A、B燈都不亮，A、B錯誤；若cd段斷路，則d、 f間不會有示數(shù)，C錯誤。,方法技巧： 電路故障問題的判斷方法 (1)若電路中某處發(fā)生了斷路故障，電路中沒有電流，用電壓表逐段檢測：電源兩端的電壓應(yīng)該不為零且接近于電動勢；如果除電源外，某段電路兩端的電壓不為零，該段電路一定有斷路，若某一段電路兩端的電壓為零，該段電路是完好的。 (2)若電路中某一用電器發(fā)生了短路，整個電路是有電流的，用電壓表逐段檢測，若某一段電路兩端有電壓，該段電路是完好的，若某段電路兩端沒有電壓，該段電路發(fā)生了短路。,2年高考模擬,1(2018江蘇卷，8)(多選)如圖所示，電源E對電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80V時，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電。放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對C充電。這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光。該電路 ( ) A充電時，通過R的電流不變 B若R增大，則充電時間變長 C若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大 D若E減小為85V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變,BCD,2(2018山東棗莊月考)溫州市區(qū)某學(xué)校創(chuàng)建綠色校園，圖甲為新裝的一批節(jié)能路燈，該路燈通過光控開關(guān)實現(xiàn)自動控制，電燈的亮度可自動隨周圍環(huán)境亮度的改變而改變。圖乙為其內(nèi)部電路簡化原理圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，Rt為光敏電阻(光照強度增加時，其電阻值減小)?，F(xiàn)增加光照強度，則下列判斷正確的是() A電源路端電壓不變 BB燈變暗，A燈變亮 CR0兩端電壓變大 D電源總功率不變,C,解析由題意知，增加光照強度，Rt減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得，干路電流I增大，電源的內(nèi)電壓增大，路端電壓U減小，則A燈變暗；通過R0的電流I0IIA，I增大，而IA減小，則I0增大，R0兩端電壓U0增大，B燈兩端的電壓UBUU0，則B燈兩端的電壓減小，B燈變暗；電源的總功率PEI，I增大，則電源總功率P增大。綜上可知，C正確。,3(2018遼寧盤錦質(zhì)檢)如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，燈L1、L2正常發(fā)光。由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的示數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是() AR1斷路 BR2斷路 CR3短路 DR4短路,A,4(2018安徽六安舒城一中模擬)(多選)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圖線，曲線是一個小燈泡的伏安特性曲線，曲線與直線、相交點的坐標(biāo)分別為P(5.2,3.5)、Q(6,5)。如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接，則下列說法正確的是( ),ABD,A電源1與電源2的內(nèi)阻之比是32 B電源1與電源2的電動勢之比是11 C在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是12 D在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是91150,