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1、第2講閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用一、電路的串聯(lián)與并聯(lián)1.串、并聯(lián)電路的特點項目串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路電流II1I2InII1I2In電壓UU1U2UnUU1U2Un項目串聯(lián)電路并聯(lián)電路總電阻R總R1R2Rn功率分配P總P1P2PnP總P1P2Pn(續(xù)表)2.幾個有用的結(jié)論大于變大(1)串聯(lián)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(lián)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、電源的電動勢和內(nèi)阻1.電源：把_的能轉(zhuǎn)化為_的裝置.2.電動勢：等于外
2、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(zhuǎn)化為_的本領(lǐng)大小的物理量.電源電能功(2)大?。弘妱觿菰跀?shù)值上等于非靜電力把 1 C 正電荷從電源負(fù)極通過電源內(nèi)部移至正極所做的_.3.電源的內(nèi)阻：電源內(nèi)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(nèi)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(dá)式為 EIRIrUU；UE_.Ir閉合3.意義：描述了包含電源在內(nèi)的_電路中，電流與電動勢以及電路總電阻之間的定量關(guān)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_.
3、IEUII2r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(nèi)部發(fā)熱功率：指電源內(nèi)阻消耗的功率.公式為P 內(nèi)_.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(chǔ)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(shù)為 U，電流表的示數(shù)為I，現(xiàn) R 所處環(huán)境溫度降低，電壓表的示數(shù)改變量的大小為U，)電流表的示數(shù)改變大小為I，則下列說法正確的是(C.電阻 R1 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
4、”.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(jù)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(nèi)I總 r，確定電源的內(nèi)電壓如何變化.(5)由 U外EU內(nèi)，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(xiàn)極值情況，即變化是否為單調(diào)變化.3.口訣法：該類型的題目可以總結(jié)出“串反并同”的實用技巧.在某一閉合電路中，在電源內(nèi)阻不可忽
5、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(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). 典例剖析例 1：(多選，2015 年湖南長沙四校聯(lián)考)如圖 7-2-2 所示，圖中的四個電表均為理想電表，當(dāng)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(shù)減小，電流表的讀數(shù)增大，電流表的讀的讀A.電壓表數(shù)增大B.電壓表數(shù)減小圖 7-2-2C.電壓表D.電壓表的讀數(shù)減小，電流表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)增大的讀數(shù)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
6、讀數(shù)增大.內(nèi)電壓變大，R1所分電壓變大，并聯(lián)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(shù)變小.即 R3 兩的讀數(shù)減小，由于總電流增大，所以經(jīng)過另外一個支路即經(jīng)過R2 的電流變大，R2的讀數(shù)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(nèi)、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，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與的示數(shù)，下列判的滑動
7、觸頭 P 移動時，關(guān)于兩個電壓表斷正確的是()圖 7-2-3A.P 向 a 移動，B.P 向 b 移動，示數(shù)增大、示數(shù)增大、的示數(shù)減小的示數(shù)減小示數(shù)改變量的絕對值小于示數(shù)改變量的絕對值大于示數(shù)改變量示數(shù)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：AC2.(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(nèi)阻阻值 r.將滑動變阻器滑片向下滑動，理想電壓表、示數(shù)變化量的絕對值分別為V1、V2、V3，理)想電流表A.B. 示數(shù)變化量的絕對值I，則( 的示數(shù)增大 的示數(shù)增大C.V3 與I 的比值大于 rD.V1 大于V2圖 7-2-4答案：ACD考
8、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(dāng)于導(dǎo)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(lián)或并聯(lián)了電容器，應(yīng)該注意在與電容器串聯(lián)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(xiàn)電勢差；如果電容器與電源并聯(lián)，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(dāng)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
9、，還必須要判斷電容器極板上極性的變化，防止出現(xiàn)電容器先放電后反向充電的現(xiàn)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(nèi)阻不計.下列說法正確的是()A.開關(guān)S斷開時，a、b兩點電勢相等B.開關(guān)S閉合后，a、b兩點間的電流是2 AC.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帶的電荷量大思維點撥：根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，S斷開時，整個電路斷路，a、b分別與電源的負(fù)、正極等勢，C1、C2板間電壓等于電源的電動勢；S閉合時，R1、R2與電源構(gòu)
10、成簡單的串聯(lián)電路，C1、C2分別與R1、R2并聯(lián).答案：BC【考點練透】3.(2015 年湖北鄂南、鄂州高中、黃石二中聯(lián)考)如圖 7-2-6所示，電源電動勢為 E，內(nèi)阻為 r.當(dāng)滑動變阻器 R2 的滑片 P 向左滑動時，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.R1 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：A4.(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(nèi)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(dāng) R2 的滑動觸頭 P 在
11、 a 端時，閉合和電壓表的示數(shù)分別為 I 和 U.以下開關(guān) S，此時電流表說法正確的是()圖 7-2-7A.若僅將 R2 的滑動觸頭 P 向 b 端移動，則 I 不變，U 增大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(qiáng)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(qiáng)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(shù)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QCU 得電荷量減小，B 正確；光照更強(qiáng)，光敏電阻R1 變小，根據(jù)串聯(lián)分壓，
12、U 變小，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(nèi)電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)I2rP總P出電源的輸出功率任意電路：P出UIP總P內(nèi)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(guān)系電源的效率(續(xù)表)由 P出與外電阻 R 的關(guān)系圖象可知當(dāng) Rr 時，隨著 R 的增大輸出功率越來越小.當(dāng) Rr 時，隨著 R 的增大輸出功率越來越大.當(dāng)P出Pm時，每個輸出功率對應(yīng)兩個外電阻R1和R2，且R1R2r2. 典例剖析例 3：(2015 年湖北七市聯(lián)考)有一個電動勢為 3 V、內(nèi)阻為1 的電源.下列
13、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(jī)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(nèi)阻為 r 的直流電源的兩極間，電動機(jī)恰好能正常工作，則()A.電動機(jī)消耗的總功率為 UIB.電動機(jī)消耗的熱功率為C.電源的輸出功率為 EID.電源的效率為答案：AD6.(多選，2015 年河北衡水中學(xué)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(guān)系圖象，直線為某一電阻 R 的伏安特性曲線.用該
14、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 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(guān)系圖象的斜率表示導(dǎo)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注意問題伏安特性曲線直線表示導(dǎo)體為線性元件，曲線表示導(dǎo)體為非線性元件圖象斜率的倒數(shù)為導(dǎo)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(nèi)阻 r(續(xù)表)2.對圖象的分析(1)分析圖
15、象問題時，一定要明確圖線的含義，確定兩坐標(biāo)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(biāo)的乘積為電源的輸出功率；圖線上每一點縱橫坐標(biāo)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(zhì)檢)如圖7-2-9所示，直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，設(shè)兩個電源的內(nèi)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
16、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(nèi)阻.答案：ABC解析：在電源路端電壓與電流的關(guān)系圖象中斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻，rarb，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，IaIb，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(jì)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(dāng)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(nèi)阻.(2)定值電阻R2的阻值.(3)滑動變阻器的最大阻值.甲乙圖 7-2-10(3)當(dāng)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 R3300 .
南方新高考高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題七 第2講 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用課件 新人教版
