高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 恒定電流 基礎(chǔ)課時20 電路 閉合電路的歐姆定律課件.ppt

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基礎(chǔ)課時20電路閉合電路的歐姆定律 知識梳理 知識點(diǎn)一 電阻的串 并聯(lián) I1 I2 In U1 U2 Un 知識點(diǎn)二 電源的電動勢和內(nèi)阻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(yùn)電荷所做的功與搬運(yùn)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 叫做電源的 它是電源的另一重要參數(shù) 其他形式 電勢能 化成電勢能 把其他形式的能轉(zhuǎn) 內(nèi)阻 知識點(diǎn)三 閉合電路的歐姆定律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 正比 反比 U外 Ir 2 路端電壓與外電阻的關(guān)系 E 增大 思考 1 根據(jù)E U Ir畫出電源的U I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1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 圖1 診斷自測 答案D 2 2016 上海普陀區(qū)一模 如果閉合電路中電源的電動勢為12V 外電壓為10V 當(dāng)有0 5C電荷量通過電路時 下列結(jié)論正確的是 A 在電源內(nèi)部 非靜電力將5J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能B 在電源內(nèi)部 靜電力將6J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能C 在電源外部 靜電力將5J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能D 在電源外部 靜電力將6J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 解析在電源內(nèi)部 根據(jù)公式有W qE 0 5 12J 6J 非靜電力將6J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 故A B都錯誤 在電源外部 根據(jù)公式有W qU 0 5 10J 5J 靜電力將5J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 故C正確 D錯誤 答案C 3 2015 長春調(diào)研 如圖2所示 電源電動勢為E 內(nèi)阻為r R1 R2為定值電阻 R0為滑動變阻器 當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時 關(guān)于電壓表 電流表示數(shù)變化的情況 以下說法正確的是 圖2A V的示數(shù)變大 A的示數(shù)變小B V的示數(shù)變大 A的示數(shù)變大C V的示數(shù)變小 A的示數(shù)變小D V的示數(shù)變小 A的示數(shù)變大 解析由閉合電路的歐姆定律可得 滑動變阻器滑片向右移 外電阻增大 總電流減小 路端電壓增大 V的示數(shù)變大 干路電流減小 R1兩端電壓減小 R2兩端電壓增大 流過R2的電流增大 A的示數(shù)變大 可知選項B正確 答案B 4 直流電路圖如圖3所示 在滑動變阻器的滑片P向右移動時 電源的 圖3A 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 解析當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時 接入電路的電阻變大 整個回路的電流變小 電源內(nèi)部損耗的功率P內(nèi) I2r一定減小 選項C正確 總功率P EI一定減小 選項A正確 而內(nèi)電壓降低 外電壓升高 電源的效率增大 選項B正確 當(dāng)內(nèi)電阻等于外電阻時 輸出功率最大 此題中無法知道內(nèi) 外電阻的大小關(guān)系 因此選項D錯誤 答案ABC 5 多選 如圖4所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象 下列結(jié)論正確的是 圖4A 電源的電動勢為6 0VB 電源的內(nèi)阻為12 C 電源的短路電流為0 5AD 電流為0 3A時的外電阻是18 答案AD 考點(diǎn)一電路的動態(tài)分析1 判定總電阻變化情況的規(guī)律 1 當(dāng)外電路的任何一個電阻增大 或減小 時 電路的總電阻一定增大 或減小 2 若開關(guān)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(guān)的通 斷使并聯(lián)的支路增多時 電路的總電阻減小 3 在如圖5所示分壓電路中 滑動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串的變化趨勢一致 圖5 2 電路動態(tài)分析的方法 1 程序法 遵循 局部 整體 部分 的思路 按以下步驟分析 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動端分別滑至兩個極端去討論 3 串反并同法 串反 是指某一電阻增大 或減小 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 或增大 并同 是指某一電阻增大 或減小 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 或減小 例1 2015 湖北武漢二模 在如圖6所示的電路中 電源的負(fù)極接地 其電動勢為E 內(nèi)電阻為r R1 R2為定值電阻 R3為滑動變阻器 C為電容器 為理想電流表和電壓表 在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中 下列說法中正確的是 圖6A 電壓表示數(shù)減小B 電流表示數(shù)減小C 電容器C所帶電荷量增多D a點(diǎn)的電勢降低 答案D 方法提煉電路穩(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 電容器兩端的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓 變式訓(xùn)練 1 多選 如圖7所示 電源電動勢為E 內(nèi)電阻為r 不計電壓表和電流表內(nèi)阻對電路的影響 當(dāng)開關(guān)閉合后 兩只小燈泡均能發(fā)光 現(xiàn)將滑動變阻器的滑片逐漸向右滑動 下列說法正確的是 圖7 A 小燈泡L1 L2均變暗B 小燈泡L1變亮 L2變暗C 電流表的讀數(shù)變小 電壓表的讀數(shù)變大D 電流表的讀數(shù)變大 電壓表的讀數(shù)變小 解析畫出等效電路如圖所示 滑片向右滑動的過程中 滑動變阻器接入電路的阻值變大 電路中的總電阻變大 路端電壓變大 總電流變小 故電流表的讀數(shù)變小 電壓表的讀數(shù)變大 L2變暗 L1變亮 B C正確 答案BC 圖8 例2 多選 如圖9甲所示 電源電動勢E 6V 閉合開關(guān) 將滑動變阻器的滑片P從A端滑至B端的過程中 得到電路中的一些物理量的變化如圖9乙 丙 丁所示 其中圖乙為輸出功率與路端電壓的關(guān)系曲線 圖丙為路端電壓與總電流的關(guān)系曲線 圖丁為電源效率與外電路電阻的關(guān)系曲線 不考慮電表 導(dǎo)線對電路的影響 則下列關(guān)于圖中a b c d點(diǎn)的坐標(biāo)值正確的是 圖9 A a 4V 4 5W B b 4 8V 2 88W C c 0 6A 4 5V D d 8 80 答案BD 變式訓(xùn)練 2 如圖10所示 電源的電動勢為E 內(nèi)阻為r 定值電阻R的阻值也為r 滑動變阻器的最大阻值是2r 當(dāng)滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動過程中 下列說法中正確的是 圖10A 電壓表的示數(shù)變大B 電流表的示數(shù)變小C 滑動變阻器消耗的功率變小D 定值電阻R消耗的功率先變大后變小 解析等效電路圖如圖所示 滑片從a端滑向b端 其接入電路的阻值RPb減小 由 串反并同 原則有 電壓表示數(shù)減小 電流表示數(shù)增大 電阻R消耗的功率增大 A B D錯誤 把電阻R當(dāng)作電源內(nèi)電阻 等效電源 則R內(nèi) 2r RPb減小 且RPb 2r 等效電源的輸出功率減小 即滑動變阻器的功率減小 C正確 答案C 考點(diǎn)三電源的U I圖象的應(yīng)用 例3 多選 用如圖11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U I圖線 由圖可知下列判斷正確的是 圖11A 電源電動勢的測量值為1 40VB 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 40AD 電壓表的示數(shù)為1 20V時 電流表的示數(shù)為0 20A 答案AD 反思總結(jié)分析U I圖象的四個步驟 1 明確縱 橫坐標(biāo)的物理意義 2 明確圖象的截距 斜率及交點(diǎn)的意義 3 找出圖線上對應(yīng)狀態(tài)的參量或關(guān)系式 4 結(jié)合相關(guān)概念或規(guī)律進(jìn)行分析 計算 變式訓(xùn)練 3 多選 2016 黑龍江哈爾濱第一中學(xué)考試 如圖12所示的U I圖象中 直線 為某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U I圖線 用該電源直接與電阻R連接成閉合電路 由圖象可知 圖12A R的阻值為1 5 B 電源電動勢為3V 內(nèi)阻為0 5 C 電源的輸出功率為3 0WD 電源內(nèi)部消耗功率為1 5W 答案AD 1 2016 山東日照檢測 如圖13所示 E為電源 其內(nèi)阻為r L為小燈泡 其燈絲電阻可視為不變 R1 R2為定值電阻 R3為光敏電阻 其電阻隨光照強(qiáng)度的增加而減小 閉合開關(guān)S后 若照射R3的光強(qiáng)度減弱 則 圖13A R1兩端的電壓變大B 小燈泡消耗的功率變小C 通過R2的電流變小D 電源兩極間的電壓變小 解析照射R3的光強(qiáng)度減弱 光敏電阻阻值變大 故電路總電阻變大 由閉合電路的歐姆定律可知 電路的總電流減小 路端電壓增大 D項錯誤 由部分電路歐姆定律得U1 IR1 則R1兩端電壓減小 A項錯誤 根據(jù)串反并同規(guī)律可知 與R3串聯(lián)的小燈泡消耗的功率減小 B項正確 通過與R3并聯(lián)的電阻R2的電流增大 C項錯誤 答案B 2 2016 日照調(diào)研 如圖14所示 E為內(nèi)阻不能忽略的電池 R1 R2 R3均為定值電阻 與均為理想電表 開始時開關(guān)S閉合 均有讀數(shù) 某時刻和讀數(shù)均變大 則電路中可能出現(xiàn)的故障是 圖14A R1斷路B R2斷路C R1短路D R3短路 解析當(dāng)R1斷路時 電流表示數(shù)變?yōu)? A錯誤 當(dāng)R2斷路時 外電路的總電阻變大 故路端電壓變大 即電壓表讀數(shù)變大 電路的總電流減小 故R1上的電壓減小 R3兩端電壓變大 故電流表讀數(shù)變大 與題目所給的現(xiàn)象吻合 故電路是R2斷路 B正確 當(dāng)R1短路或R3短路時 外電路電阻變小 路端電壓變小 即電壓表示數(shù)變小 C D錯誤 答案B 3 如圖15所示 直線A為某電源的U I圖線 曲線B為某小燈泡的U I圖線 用該電源和小燈泡組成閉合電路時 電源的輸出功率和電源的總功率分別是 圖15A 4W 8WB 2W 4WC 2W 3WD 4W 6W 解析電源的U I圖線A在縱軸上的截距表示電源電動勢為3V 圖線A B的交點(diǎn)表示電路工作點(diǎn) 對應(yīng)的工作電壓為U 2V 工作電流為I 2A 用該電源和小燈泡組成閉合電路時 電源的輸出功率P出 UI 2 2W 4W 電源的總功率P總 EI 3 2W 6W 選項D正確 答案D 4 2014 天津理綜 2 如圖16所示 電路中R1 R2均為可變電阻 電源內(nèi)阻不能忽略 平行板電容器C的極板水平放置 閉合開關(guān)S 電路達(dá)到穩(wěn)定時 帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動 如果僅改變下列某一個條件 油滴仍能靜止不動的是 圖16A 增大R1的阻值B 增大R2的阻值C 增大兩板間的距離D 斷開開關(guān)S 答案B 5 多選 如圖17所示 電源電動勢E 3V 小燈泡L標(biāo)有 2V0 4W 開關(guān)S接1 當(dāng)滑動變阻器調(diào)到R 4 時 小燈泡L正常發(fā)光 現(xiàn)將開關(guān)S接2 小燈泡L和電動機(jī)M均正常工作 則 圖17A 電源內(nèi)阻為1 B 電動機(jī)的內(nèi)阻為4 C 電動機(jī)正常工作電壓為1VD 電源效率約為93 3 答案AD