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

基礎(chǔ)課時20 電路 閉合電路的歐姆定律,知識梳理,知識點一、電阻的串、并聯(lián),I1I2In,U1U2Un,知識點二、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)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12 V，外電壓為10 V，當(dāng)有0.5 C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5 J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 B.在電源內(nèi)部，靜電力將6 J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 C.在電源外部，靜電力將5 J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 D.在電源外部，靜電力將6 J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WqE0.5×12 J6 J，非靜電力將6 J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WqU0.5×10 J5 J，靜電力將5 J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2 A.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3 A.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PEI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4 A.電源的電動勢為6.0 V B.電源的內(nèi)阻為12 C.電源的短路電流為0.5 A D.電流為0.3 A時的外電阻是18 ,答案 AD,考點一 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)?！安⑼笔侵改骋浑娮柙龃?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6 A.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?，F(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E6 V，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點的坐標(biāo)值正確的是( ),圖9,A.a(4 V，4.5 W) B.b(4.8 V，2.88 W) C.c(0.6 A，4.5 V) 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10 A.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?；瑥腶端滑向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RPb2r，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,考點三 電源的UI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UI圖線，由圖可知下列判斷正確的是( ),圖11 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0.20 A,答案 AD,反思總結(jié) 分析UI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UI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UI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12 A.R的阻值為1.5 B.電源電動勢為3 V，內(nèi)阻為0.5 C.電源的輸出功率為3.0 W D.電源內(nèi)部消耗功率為1.5 W,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，其電阻隨光照強度的增加而減小。閉合開關(guān)S后，若照射R3的光強度減弱，則( ),圖13 A.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U1IR1，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14 A.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UI圖線，曲線B為某小燈泡的UI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15 A.4 W，8 W B.2 W，4 W C.2 W，3 W D.4 W，6 W,解析 電源的UI圖線A在縱軸上的截距表示電源電動勢為3 V，圖線A、B的交點表示電路工作點，對應(yīng)的工作電壓為U2 V，工作電流為I2 A。用該電源和小燈泡組成閉合電路時，電源的輸出功率P出UI2×2 W4 W，電源的總功率P總EI3×2 W6 W。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16 A.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E3 V，小燈泡L標(biāo)有“2 V 0.4 W”，開關(guān)S接1，當(dāng)滑動變阻器調(diào)到R4 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M均正常工作。則( ),圖17 A.電源內(nèi)阻為1 B.電動機的內(nèi)阻為4 C.電動機正常工作電壓為1 V D.電源效率約為93.3%,答案 AD,