（浙江選考）2020版高考物理大一輪復習 第八章 恒定電流 第2講 閉合電路歐姆定律課件.ppt

,第八章恒定電流,第2講閉合電路歐姆定律,NEIRONGSUOYIN,內(nèi)容索引,過好雙基關,研透命題點,課時作業(yè),回扣基礎知識 訓練基礎題目,細研考綱和真題 分析突破命題點,限時訓練 練規(guī)范 練速度,過好雙基關,1.電路的串、并聯(lián),一、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路,I1I2In,正比,反比,正比,反比,2.兩個重要的結論 (1)串聯(lián)電路的總電阻大于 ，電路中任意一個電阻值變大或變小時，串聯(lián)電路的總電阻 . (2)并聯(lián)電路的總電阻 電路中任意一個支路電阻的電阻值，任意一個支路電阻值變大或變小時，電路的總電阻 .,電路中任意一個電阻的電阻值,變大或變小,小于,變大或變小,自測1如圖1所示，有三個電阻，已知R1R2R3136，則電路工作時，電壓U1U2為 A.16 B.19 C.13 D.12,答案,圖1,1.公式 (1)I (只適用于純電阻電路). (2)E (適用于所有電路). 2.路端電壓與外電阻的關系 (1)一般情況：U外IR . (2)特殊情況： 當外電路斷路時，I0，U外 . 當外電路短路時，I短 ，U外0.,二、閉合電路的歐姆定律,U外Ir,E,3.路端電壓U與電流I的關系 (1)關系式：U . (2)UI圖象(如圖2所示) 當電路斷路即I0時，縱坐標的截距為 . 當外電路電壓為U0時，橫坐標的截距為 . 圖線的斜率的絕對值為電源的 .,EIr,圖2,電源電動勢,短路電流,內(nèi)阻,自測2將一電源電動勢為E，內(nèi)阻為r的電池，與外電路連接，構成一個閉合電路，用R表示外電路總電阻，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,答案,解析因R的變化，才使I發(fā)生了改變，故不能用U外IR來分析U外隨I的變化情況.由閉合電路歐姆定律知，U外EIr，E、r為定值，故U外隨I的增大而減小，故A、B錯，C對； 對于PIU外，I增大，R減小，若Rr，由輸出功率P隨外電阻變化曲線可知，R減小，P減小，故D錯.,自測3某電源電動勢為E，內(nèi)阻為r.根據(jù)路端電壓與電流的關系式UEIr，作出U與I的函數(shù)圖象如圖3所示.下列說法正確的是 A.圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻的大小 B.電源短路的狀態(tài)對應于圖中的P點 C.電動勢越大，P點位置越接近坐標原點 D.外電路斷開的狀態(tài)對應于圖中的Q點,答案,解析UI圖象中，由UEIr知，圖線為一條直線，縱軸截距為電源電動勢，橫軸截距為短路電流，直線的斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，故A正確.,圖3,返回,研透命題點,命題點一閉合電路歐姆定律及動態(tài)分析,1.總電阻變化的規(guī)律 (1)當外電路的任何一個電阻阻值增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小). (2)若開關的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時，電路的總電阻增大；若開關的通、斷使并聯(lián)的支路增多時，電路的總電阻減小. 2.電路動態(tài)分析的兩種方法,(2)極限法：即因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題，可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個極端去討論.,答案,類型1閉合電路歐姆定律 例1(2018湖州市三縣期中)如圖4所示的電路中，電源電動勢E6 V，電源內(nèi)阻r1 ，電阻R13 ，電阻R26 .當閉合開關S后，流過R1的電流為,圖4,答案,類型2電路的動態(tài)分析 例2(2018書生中學月考)巨磁電阻(GMR)電流傳感器可用來準確檢測輸電線路中的強電流，其原理利用了巨磁電阻效應.巨磁電阻效應是指某些磁性材料的電阻在一定磁場作用下隨磁感應強度B的增加而急劇減小的特性.如圖5所示,圖5,為檢測電路，設輸電線路電流為I(不是GMR中的電流)，GMR為巨磁電阻，R1、R2為定值電阻，已知輸電線路電流I在巨磁電阻GMR處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度B的大小與I成正比，,下列有關說法正確的是 A.如果I增大，電壓表V1示數(shù)減小，電壓表V2示數(shù)減小 B.如果I增大，電流表A示數(shù)減小，電壓表V1示數(shù)增大 C.如果I減小，電壓表V1示數(shù)增大，電壓表V2示數(shù)增大 D.如果I減小，電流表A示數(shù)減小，電壓表V2示數(shù)減小,變式2(多選)如圖6所示是一種油箱內(nèi)油面高度檢測裝置的示意圖.圖中油量表由電流表改裝而成，金屬杠桿的一端接浮標，另一端觸點O接滑動變阻器R.當油箱內(nèi)油面下降時，下列分析正確的是 A.觸點O向下滑動 B.觸點O向上滑動 C.電路中的電流增大了 D.電路中的電流減小了,答案,圖6,類型3閉合電路的故障分析 1.故障特點 (1)斷路特點：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零. (2)短路特點：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但它兩端電壓為零.,2.檢測方法 (1)電壓表檢測：如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段被短路. (2)電流表檢測：當電路中接有電源時，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.在使用電流表檢測時，一定要注意電流表的極性和量程. (3)歐姆表檢測：當測量值很大時，表示該處斷路，當測量值很小或為零時，表示該處短路.在使用歐姆表檢測時，電路一定要切斷電源.,例3用電壓表檢查圖7電路中的故障，測得Uad5.0 V，Ucd0，Ubc0，Uab5.0 V，則此故障可能是 A.L斷路 B.R斷路 C.R斷路 D.S斷路,答案,圖7,解析由Uad5.0 V和Uab5.0 V可知，開關S、燈泡L、電阻R均為通路，由Ucd0，Ubc0可知電路為斷路故障(電路中無電流)，所以故障可能是R斷路，選項B正確.,1.電源的總功率 (1)任意電路：P總IEIU外IU內(nèi)P出P內(nèi). (2)純電阻電路：P總I2(Rr) . 2.電源內(nèi)部消耗的功率 P內(nèi)I2rIU內(nèi)P總P出. 3.電源的輸出功率 (1)任意電路：P出IU外IEI2rP總P內(nèi).,命題點二電路中的功率及效率問題,(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關系,當Rr時，隨著R的增大輸出功率越來越小. 當R<r時，隨著R的增大輸出功率越來越大. 4.電源的效率,因此在純電阻電路中R越大，越大；當Rr時，電源有最大輸出功率，但電源的效率僅為50%.,例4直流電路如圖8所示，電源內(nèi)阻不可忽略，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的 A.總功率一定增大 B.效率一定減小 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,圖8,解析滑片P向右移動時外電路電阻R外增大，由閉合電路歐姆定律知總電流減小，由P總EI可得P總減小，選項A錯誤；,由P內(nèi)I2r可知，選項C正確； 由P出R外圖象，因不知道R外的初始值與r的關系，所以無法判斷P出的變化情況，選項D錯誤.,答案,圖9,變式3將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如圖9所示，由此可知 A.電源最大輸出功率可能大于45 W B.電源內(nèi)阻一定等于5 C.電源電動勢為45 V D.電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率大于50%,解析由題可知將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，電阻箱所消耗功率P等于電源輸出功率.由電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線可知，電阻箱所消耗功率P最大為45 W，所以電源最大輸出功率為45 W，選項A錯誤； 由電源輸出功率最大的條件可知，電源輸出功率最大時，外電路電阻等于電源內(nèi)阻，所以電源內(nèi)阻一定等于5 ，選項B正確；,電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率為50%，選項D錯誤.,變式4(多選)(2018杭州市期末)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，某電池板不接負載時電壓是600 V，短路電流是30 A，下列說法正確的是 A.該電池板電動勢約為600 V B.該電池板內(nèi)阻約為20 C.該電池板最大輸出功率為4.5109 W D.該電池板最大輸出效率為50%,答案,變式5如圖10所示，電源電動勢E12 V，內(nèi)阻r3 ，R01 ，直流電動機內(nèi)阻R01 ，當滑動變阻器阻值為R1時可使甲電路輸出功率最大，滑動變阻器阻值為R2時可使乙電路輸出功率最大，且此時電動機剛好正常工作(額定輸出功率為P02 W)，則R1和R2的值分別為 A.2 ，2 B.2 ，1.5 C.1.5 ，1.5 D.1.5 ,2 ,答案,圖10,解析因為題中甲電路是純電阻電路，當外電阻與電源內(nèi)阻相等時，電源的輸出功率最大，所以R12 ，故選項C、D錯誤；,兩種圖線的比較,命題點三電源和電阻UI 圖象的比較,例5如圖11所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2兩端的電壓與電流的關系圖線，若這兩個電阻分別接到這個電源上，則 A.R1接在電源上時，電源的效率高 B.R2接在電源上時，電源的效率高 C.R1接在電源上時，電源的輸出功率大 D.電源的輸出功率一樣大,圖11,答案,變式6如圖12所示為某一電源的UI圖線，由圖可知 A.電源電動勢為2 V B.電源內(nèi)電阻為 C.電源短路時電流為6 A D.電路路端電壓為1 V時，電路中電流為2.5 A,答案,圖12,解析I0時，E2 V，A對；,變式7如圖13為兩個閉合電路中兩個不同電源的UI圖象，下列判斷正確的是 A.電動勢E1E2，發(fā)生短路時的電流I1I2 B.電動勢E1E2，內(nèi)阻r1r2 C.電動勢E1E2，內(nèi)阻r1r2 D.當兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化大,圖13,解析UI圖象中圖線與U軸的交點表示電源的電動勢，與I軸的交點表示短路電流(橫、縱坐標從0開始)，UI圖象中圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻，故電動勢E1E2，發(fā)生短路時的電流I1I2，內(nèi)阻r1r2，故選項A、B、C錯誤； 根據(jù)UEIr可知，當兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的內(nèi)阻大，路端電壓變化大，故選項D正確.,答案,變式8(多選)在如圖14所示的UI圖象中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關系圖線，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%,圖14,答案,返回,返回,課時作業(yè),1.閉合電路歐姆定律的下列敘述中正確的是 A.EIRIr適用于所有電路 B.I 僅適用于外電路是純電阻的電路 C.EU外U內(nèi)僅適用于純電阻電路 D.電源的電動勢數(shù)值上等于電源兩極間的電壓,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,EU外U內(nèi)對任何電路都適用，選項C錯誤； 電源的電動勢數(shù)值上等于外電路斷開時電源兩極間的電壓，選項D錯誤.,2.將一塊內(nèi)阻為600 ，滿偏電流為50 A的電流表G改裝成量程為3 V的電壓表，應該 A.串聯(lián)一個60.0 k的電阻 B.并聯(lián)一個60.0 k的電阻 C.串聯(lián)一個59.4 k的電阻 D.并聯(lián)一個59.4 k的電阻,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,解析改裝成電壓表需要串聯(lián)一個分壓電阻，選項B、D錯誤；,3.一電池外電路斷開時的路端電壓為3 V，接上8 的負載后路端電壓降為2.4 V，則可以判定電池的電動勢E和內(nèi)阻r為 A.E2.4 V，r1 B.E3 V，r2 C.E2.4 V，r2 D.E3 V，r1 ,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析電路斷開時，路端電壓等于電動勢，E3 V，,4.在如圖1所示的電路中，電源的內(nèi)阻不能忽略，當電路中接入的電燈數(shù)目增多時，下列說法正確的是 A.外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓 逐漸變小 B.外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓逐漸變大 C.外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓逐漸變大 D.外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓逐漸變小,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,圖1,5.在如圖2所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，將R2的滑片P向右移動至最右端時，下列說法正確的是 A.電源內(nèi)消耗的功率最小 B.電阻R1消耗的功率最小 C.電路的外電阻最小 D.電源的內(nèi)電壓最小,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,圖2,解析將R2的滑片P向右移動至最右端時，R2被短路，電路的外電阻最小，總電阻最小，由閉合電路歐姆定律可得電路中電流最大，則內(nèi)電壓最大，根據(jù)PI2R可知，電阻R1消耗的功率最大，電源內(nèi)消耗的功率也最大，故C正確，A、B、D錯誤.,6.如圖3所示，電源電壓恒定不變，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右移動時，關于理想電流表A和理想電壓表V的示數(shù)變化敘述正確的是 A.電流表A示數(shù)變大，電壓表V示數(shù)變大 B.電流表A示數(shù)變大，電壓表V示數(shù)變小 C.電流表A示數(shù)變小，電壓表V示數(shù)變大 D.電流表A示數(shù)變小，電壓表V示數(shù)變小,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,圖3,解析當滑動變阻器的滑片P向右移動時，滑動變阻器的有效電阻增大，外電路總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流變小，則電流表A示數(shù)變小.根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：電壓表V示數(shù)UEI(R1r)，I變小，則U變大，故A、B、D錯誤，C正確.,答案,7.如圖4所示的電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表的讀數(shù)由6 V變?yōu)? V，電流表讀數(shù)的變化量為0.5 A，則下列說法中正確的是 A.電流表的讀數(shù)變小了，電源的內(nèi)阻為10 B.電流表的讀數(shù)變大了，電源的內(nèi)阻為20 C.電流表的讀數(shù)變大了，電源的內(nèi)阻為2 D.不知道電流表的具體讀數(shù)，無法計算電源的內(nèi)阻,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,圖4,解析電壓表測量的是路端電壓，根據(jù)題目信息，電壓表讀數(shù)減小，則內(nèi)電壓增大，內(nèi)電壓U內(nèi)Ir，電源的內(nèi)電阻不變，所以電路總電流增大，由閉合電路歐姆定律知，路端電壓的減少量等于內(nèi)電壓的增加量，所以UIr，代入數(shù)據(jù)得，電源的內(nèi)阻r2 ，選項C正確.,答案,8.有一個電動勢為3 V、內(nèi)阻為1 的電源.下列電阻與其連接后，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 ,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,則0.5 R2 ，,因為50%，所以R1 ， 綜上可得1 R2 ，A、B、D錯誤，C正確.,9.如圖5所示是某物理小組同學研究串聯(lián)電路中電流、電壓特點的實物連接圖，當開關閉合時，燈L1亮，燈L2不亮，電流表和 電壓表均有讀數(shù)，則故障原因可能是 A.L1斷路 B.L1短路 C.L2斷路 D.L2短路,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,圖5,解析電流表有示數(shù)，說明電路故障不可能是斷路，故A、C錯誤； 電壓表有示數(shù)，說明電壓表所測部分沒有短路，綜合判斷，是L2短路，故B錯誤，D正確.,10.用如圖6甲所示的電路來測量電源電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖乙所示的UI圖線，由圖可知下列判斷正確的是 A.電源電動勢的測量值為1.40 V B.電源內(nèi)阻的測量值為3.50 C.外電路發(fā)生短路時的電流為0.40 A D.電壓表的示數(shù)為1.20 V時，電流表的示數(shù)為0.30 A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,圖6,11.如圖7所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖線；直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖線；直線C為一個電阻R兩端電壓與電流的關系圖線.如果將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么有 A.R接到a電源上，電源的效率較高 B.R接到b電源上，電源的輸出功率較大 C.R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低 D.R接到b電源上，電阻的功率和電源的效率都較高,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,圖7,12.電動自行車已成為人們出行的重要交通工具，下表為某輛電動自行車的銘牌上給出的技術參數(shù).根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以得出(取g10 m/s2),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,A.電動機在正常工作時的輸入功率為40 W B.水平路面上額定功率下且滿載以最大速度行駛過程中，電動自行車所受阻 力為20 N C.在額定電壓下，電動機突然卡死時，電動機的總功率為200 W D.電動自行車在額定功率情況下正常行駛1小時消耗電能為7.2105 W,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析電動機在正常工作時的輸入功率為 PUI405 W200 W，故A錯誤； 當牽引力等于阻力時，速度達到最大，,在額定電壓下，電動機突然卡死時，電動機的總功率為,電動自行車在額定功率情況下正常行駛1小時消耗電能為WPt7.2105 J，故D正確.,13.太陽能路燈以太陽光為能源，白天太陽能電池板給蓄電池充電，晚上蓄電池給路燈供電，安全節(jié)能無污染，已被廣泛采用.如圖8所示，是某地使用的太陽能路燈和它的電池板銘牌，則該電池板的內(nèi)阻 約為 A.7.58 B.6.03 C.6.23 D.7.35 ,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,圖8,解析電池板的開路電壓等于電池板的電動勢， 則該電池板的電動勢為E43 V 由題圖知，短路電流為I短5.85 A 根據(jù)閉合電路歐姆定律得：電池板的內(nèi)阻,答案,14.如圖9所示，電源電動勢E10 V，內(nèi)阻r1 ，R13 ，R26 ，C30 F. (1)閉合開關S，求穩(wěn)定后通過R1的電流.,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,圖9,答案1 A,(2)然后將開關S斷開，求電容器兩端的電壓變化量和流過R1的總電荷量.,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案4 V1.2104 C,解析S閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時，電容器兩端的電壓UIR216 V6 V，S斷開后，電容器兩端的電壓為10 V.所以U4 V，流過R1的總電荷量為QCU1.2104 C.,(3)如果把R2換成一個可變電阻，其阻值可以在010 范圍變化，求開關閉合并且電路穩(wěn)定時，R2消耗的最大電功率.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,返回,答案,答案6.25 W,