资源描述
第 2 讲闭合电路的欧姆定律考点 1电源的特征量(电动势和内阻)1电源：把其他形式的能转化为电能的装置2电动势： 等于外电路断开时_两端的电压电动势用 E 表示，单位是伏(V)电源电能(1)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为_的本领大小的物理量(2)大小：数值上等于非静电力移送 1 C 正电荷从电源负极至正极所做的_功3电动势与电压的区别及联系(1)电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关，与外电路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源的电动势和电路参数无关(2)电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动 1 C 正电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能(3)两者之间的联系：电路闭合时，EU 内U 外；电路断开时，EU 外 4电源的内阻：电源内部电路的电阻电源向外供电时，电源内部也有电流流过，内部电流通过内阻时要产生热量，内部电阻消耗电能，把电能转化为内能【跟踪训练】1下列关于电源的说法，正确的是()A电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B电动势就是电源两端的电压C电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大D电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大解析：电源向外提供的电能除与电动势有关之外，还与输出的电流、通电时间有关，故 A 错误；只有当外电路断路时，电动势才等于电源两端的电压，故 B 错误；电源的电动势由电源自身的性质决定，与有无外电路无关，故选项 C 错误；电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，故选项 D 正确答案：D2(双选)干电池的电动势为 1.5 V，这表示()ACA电路中每通过 1 C 的电量，电源把 1.5 J 的化学能转化为电能B干电池在 1 s 内将 1.5 J 的化学能转化为电能C干电池与外电路断开时两极间电势差为 1.5 VD干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为 2 V 的蓄电池强考点 2 闭合电路的欧姆定律1内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成_，跟内、外电路的电阻之和成_0正比反比增大E关系路端电压与电流的关系(UEIr)一段导体两端电压与通过 电流的关系(UIR)UI图象(2)由 UE_可知，当总电流变大时，路端电压变小4两个 UI 图象的比较Ir关系路端电压与电流的关系 (UEIr)一段导体两端电压与通过电流的关系(UIR)说明 图象表示在 E、r 不变的前提下，U 随 I 单调递减，U 是 I 的一次函数 图中表示电流为 I1 时，路端电压为 U1，对应内电压为 U 过 E 点的平行于横轴的虚线表示路 端电压不随 I 而改变，且始终等于电 源电动势，这是理想电源的情况 斜率表示电源内阻的大小 图中 Im 表示外电阻等于零(即短路) 时，回路中的电流，即图象表明在电阻 R 不变的条件下，U 与 I 成 正比 斜率表示导体的电 阻，且 R续表【跟踪训练】3(双选)如图 821 所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流 I 的关系图象，下列说法中正确的是()A.路端电压都为 U0 时,它们的外电阻相等B.电流都是 I0 时，两电源的内电压相等C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势D电源甲的内阻小于电源乙的内阻图 821解析：由 U0I0 R 知，路端电压为 U0 时甲、乙的外电阻相等，A 正确；根据 UI 图象，可知 r甲r乙，D 错误；内电压UrIr，当电流为 I0 时，显然 Ur甲Ur乙，B 错误；从图象的截距易知 E甲E乙，C 正确答案：AC30104许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成，某电池板的开路电压是 600 mV，短路电流是30 mA，这块电池板的内阻是()CA60 C20 B40 D10 解析：电源电动势等于开路时电压，即 E600 mV，而rEI短600103320 .5对于纯电阻电路，若用 E 表示电动势，U 表示外电压，U 表示内电压，R 表示外电路总电阻，r 表示内阻，I 表示总电流强度，则下列关系式中成立的是()BU IR U EU EUIr IERrUERRrUEIrACBD考点 3闭合电路的动态变化问题1电路动态分析的基本思路：“部分整体部分”，即R 的变化R总的变化I总的变化路端电压 U端的变化各支路电压 U、电流 I 的变化2串反并同(1)某电阻增大(减小)，与它串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)；与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)(2)串并关系：流过该电阻的电流也流经其他电阻，则其他电阻与该电阻是串联关系；流过该电阻的电流不流经其他电阻，则其他电阻与该电阻是并联关系【跟踪训练】6(2010 年汕头二模)如图 822 电路，闭合电键 S，待B电路中的电流稳定后，减小 R 的阻值，则()图 822A电流表的示数减小C电阻 R2 两端的电压减小B电压表的示数减小D路端电压增大7图 823 中 L1 与 L2 的电阻相同，当滑动变阻器 R 的)滑动片 P 向上滑动时，两灯亮度变化是(图 823AL1 变亮，L2 变亮CL1 变暗，L2 变暗BL1 变暗，L2 变亮DL1 变亮，L2 变暗解析：P 向上滑动，R 增大，外电阻增大，干路电流减小，内电压减小，外电压增大，L2 两端电压增大，L2 变亮；L2 分的电流增大，R0 上电压变小，L1 两端电压变大，L1 变亮答案：A考点 4闭合电路中的功率1电源的总功率：就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率，P总 EI.图 824【跟踪训练】8(双选，2011 年长沙一中月考)如图 825，a、b 分别表示一个电池组和一个电阻的伏安特性曲线则以下说法正确的是()A.电池组的内阻是 1 B.电阻的阻值为 0.33 C.将该电阻接在该电池组两端,电池组的输出功率将是 4 WD.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为 4 W图 825解析：a 的斜率的负倒数等于电池组内阻，为 1 ，b 的斜率的倒数等于电阻阻值，为 3 ，A 正确，B 错误；电池组电动答案：AD9(双选)如图 826 所示的电路，A、B、C 为三个相同的灯泡，它们的电阻大于电源内阻，当变阻器的滑动触头 P 向上移动时()图 826AA 灯变亮，B 灯和 C 灯都变暗BA 灯变亮，B 灯变暗，C 灯变亮C电源的总电功率增大，电源的供电效率升高D电源输出的电功率增大，电源的供电效率降低解析：触头 P 向上移动，R 减小，外电阻减小，干路电流I 增大，内电压变大，A 灯变亮，并联电路两端电压变小，B 灯变暗，B 灯分得电流减小，C 灯电流变大，C 灯变亮，A 错误，B 正确；由 P总EI 可知电源的总电功率增大，电源的供电效的等效总电阻越接近电源内电阻,电源的输出功率越大，D 正确答案：BD热点 1UI 图象的理解及应用【例 1】图 827 甲为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，由图可知，两者不成线性关系，这是由于_如图乙所示，将这个电灯与 20 的定值电阻 R 串联，接在电动势为 8 V 的电源上，则电灯的实际功率为_W(不计电流表电阻和电源内阻，保留一位小数)图 827解析：(1) I 与 U 不成线性关系，是由于随着电压增大，灯变亮，灯丝温度升高，电阻率变大，电阻变大(2)根据闭合电路欧姆定律得 EIRUL即 8 VUL20I在甲图中画出此方程的图象如图 828.图 828由图象得出：该图象与原图线的交点为此电路对应的电流和电压值,故电路中小灯泡两端电压为U2.2 V,电流 I0.29 A，所以功率 PUI0.6 W.答案：随电压的增大，灯变亮，灯丝温度升高，电阻率变大，电阻变大0.6备考策略：UI 图象是电子元件的一个重要标示，理解UI 图象反映的是 U 与 I 的函数关系，要能从图象中看函数关系，从函数关系中画图象.尤其是同一坐标系中，电源的 UI图象和电阻的 UI 图象交点的含义表示着该电阻接入该电源时的电压与电流.【触类旁通】1(2010 年新课标卷)电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图 829 所示，图中 U 为路端电压，I为干路电流，a、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a 、b . 由图可知a 、b 的值分别为()图 829答案：D热点 2含电容器电路的分析【例 2】如图 8210 所示，电源电动势 E6 V，内阻r1 ，电阻 R12 ，R23 ，R37.5 ，电容器的电容C4 F.开关 S 原来断开，现在合上开关 S 到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电量是多少？图 8210解：开关 S 断开时，电容 C 相当于断路，R3中无电流通过，电容 C 两端的电压即为 R2 两端的电压，设其大小为 U2，有电容器 a 板带负电，b 板带正电综上可得开关 S 从断开到闭合后电路稳定的过程中通过电流表的电量为QQQ1.92105C.规律总结：(1)解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个状态来了解不稳定的中间变化过程.(2)只有当电容器充、放电时，电容器所在支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路.(3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻电压.【触类旁通】2(2010 年安徽卷)如图 8211 所示，M、N 是平行板电容器的两个极板,R0 为定值电阻,R1、R2 为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为 F.调节 R1、R2，关于 F 的大小判断正确的是()A保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变大B保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变小C保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变大D保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变小图 8211解析：保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，由于 R0 和 R2 串联，R0 两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压U 减小，缓慢增大 R1 时，R0 两端的电压不变，F电不变，悬线的拉力不变，C、D 错误答案：B易错点电路中的功率问题【例题】图 8212 电路中，可变电阻 RP 为何值时电源的输出功率最大？最大功率是多少？ 图 8212指点迷津：求可变电阻的功率时，将其他定值电阻一律归入内电路，当内外电阻相等时，可变电阻的功率最大；当求解的是定值电阻的功率时，只要流过该电阻的电流或夹在该电阻两端的电压最大即可.【纠错强化】1(上海 2012 届高三模拟)如图 8213 所示的电路中，电池的电动势为 E，内阻为 r，电路中的电阻 R1、R2 和 R3 的阻值都相同在电键 S 处于闭合状态下，若将电键 S1 由位置 1 切换到位置 2，则()图 8213A电压表的示数变大B电池内部消耗的功率变大C电阻 R2 消耗的功率变大D电池的效率变大解析：将电键 S1 由位置 1 切换到位置 2 时，R2 由串联改为并联，外电阻减小，干路电流增大，外电压减小，A、D 错误；电池内部消耗的功率变大，B 正确；流过 R2 的电流变小，电阻R2 消耗的功率变小，C 错误答案：B
展开阅读全文