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

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(diǎn)項(xiàng)目串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路電流II1I2InII1I2In電壓UU1U2UnUU1U2Un項(xiàng)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(gè)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(gè)電阻，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，總電阻_.(2)并聯(lián)電路的總電阻_電路中任意一個(gè)電阻，任意一個(gè)電阻變大時(shí)，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(gè)電阻消耗的電功率之和.二、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1.電源：把_的能轉(zhuǎn)化為_的裝置.2.電動(dòng)勢(shì)：等于外電路斷開時(shí)_兩端的電壓.電動(dòng)勢(shì)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?dòng)勢(shì)在數(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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)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_.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(cè)】(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(diǎn)1閉合電路的動(dòng)態(tài)分析方法 重點(diǎn)歸納1.程序法：基本思路是“局部整體局部”.分析步驟如下：(1)明確局部電路變化時(shí)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(dòng)而引起的電路變化問題，可以將變阻器的滑片分別移動(dòng)到兩個(gè)極端去討論，此時(shí)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(shí)用技巧.在某一閉合電路中，在電源內(nèi)阻不可忽略的條件下，如果只有一個(gè)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(zhǎng)沙四校聯(lián)考)如圖 7-2-2 所示，圖中的四個(gè)電表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片 P 向右端移動(dòng)時(shí)，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(dòng)變阻器滑片P 向右端移動(dòng)，使得 RP 變小，總電阻變小，總電流變大，即電流表的讀數(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(gè)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(dòng)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(diǎn)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(gè)電壓表均為理想電表.當(dāng)滑動(dòng)變阻器 R2與的示數(shù)，下列判的滑動(dòng)觸頭 P 移動(dòng)時(shí)，關(guān)于兩個(gè)電壓表斷正確的是()圖 7-2-3A.P 向 a 移動(dòng)，B.P 向 b 移動(dòng)，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(duì)值小于示數(shù)改變量的絕對(duì)值大于示數(shù)改變量示數(shù)改變量C.P 向 a 移動(dòng)，的絕對(duì)值D.P 向 b 移動(dòng)，的絕對(duì)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(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表、示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為V1、V2、V3，理)想電流表A.B. 示數(shù)變化量的絕對(duì)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考點(diǎn)2含電容器電路的分析重點(diǎn)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(huì)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(jì)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(shì)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(dòng)勢(shì) 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(shí).除了要判斷和計(jì)算電容器兩端的電壓外，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(dòng)勢(shì)E18 V，內(nèi)阻不計(jì).下列說法正確的是()A.開關(guān)S斷開時(shí)，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等B.開關(guān)S閉合后，a、b兩點(diǎn)間的電流是2 AC.開關(guān)S斷開時(shí)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(diǎn)撥：根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，S斷開時(shí)，整個(gè)電路斷路，a、b分別與電源的負(fù)、正極等勢(shì)，C1、C2板間電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)；S閉合時(shí)，R1、R2與電源構(gòu)成簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路，C1、C2分別與R1、R2并聯(lián).答案：BC【考點(diǎn)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(dòng)勢(shì)為 E，內(nèi)阻為 r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器 R2 的滑片 P 向左滑動(dòng)時(shí)，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(duì)值小于R2 兩端的電壓變化量的絕對(duì)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(dòng)勢(shì) E 和內(nèi)阻 r 一定，A、B 為平行板電容器的兩塊正對(duì)金屬板，R1 為光敏電阻.當(dāng) R2 的滑動(dòng)觸頭 P 在 a 端時(shí)，閉合和電壓表的示數(shù)分別為 I 和 U.以下開關(guān) S，此時(shí)電流表說法正確的是()圖 7-2-7A.若僅將 R2 的滑動(dòng)觸頭 P 向 b 端移動(dòng)，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(duì)值與 I 變化量的絕對(duì)值的比值不變解析：若僅將R2 的滑動(dòng)觸頭P 向b 端移動(dòng)，電壓表與電流表示數(shù)都不變，A 錯(cuò)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，U 變小，Q 也減小，C錯(cuò)誤；U 變化量的絕對(duì)值與I 變化量的絕對(duì)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(diǎn)3閉合電路的功率和效率重點(diǎn)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(shí)，隨著 R 的增大輸出功率越來越小.當(dāng) Rr 時(shí)，隨著 R 的增大輸出功率越來越大.當(dāng)P出Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)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(gè)電動(dòng)勢(shì)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 答案：C【考點(diǎn)練透】5.(多選，2015 年北京海淀區(qū)檢測(cè))一個(gè)微型吸塵器的直流電動(dòng)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(dòng)勢(shì)為 E、內(nèi)阻為 r 的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則()A.電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為 UIB.電動(dòng)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 2 W圖 7-2-8D.電源的效率為 66.7%答案：ABD項(xiàng)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(xiàng)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(dòng)勢(shì)，橫軸截距為短路電流圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻 r(續(xù)表)2.對(duì)圖象的分析(1)分析圖象問題時(shí)，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(duì)閉合電路的 U-I 圖象，圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積為電源的輸出功率；圖線上每一點(diǎn)縱橫坐標(biāo)的比值為此時(shí)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(gè)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(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)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(duì)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(diǎn)表示電路工作點(diǎn)，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(cuò)誤.【觸類旁通】(2015年山東濟(jì)南外國(guó)語檢測(cè))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(dòng)變阻器.當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時(shí)，測(cè)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(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的.求：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.(2)定值電阻R2的阻值.(3)滑動(dòng)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(shí)，由圖乙知此時(shí)U外16 V，I總0.2 A，所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 R3300 .