2019-2020年高三物理 闭合电路欧姆定律复习学案.doc

2019-2020年高三物理 闭合电路欧姆定律复习学案导学目标 1.理解闭合电路欧姆定律的内容，并能进行电路动态分析及电路的相关计算. 2.能利用UI图象进行分析并计算一、闭合电路欧姆定律1. 闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成_，跟内、外电路的电阻之和成_(2)公式(3)路端电压与外电阻的关系负载R增大I减小U内_U外_外电路断路时(R)，I0，U外E.负载R减小I增大U内_U外_外电路短路时(R0)，I_，U内E.(4) UI关系图：由UEIr可知，路端电压随着电路中电流的增大而_；UI关系图线如图所示当电路断路即I0时，纵坐标的截距为_当外电路电压为U0时，横坐标的截距为_图线的斜率的绝对值为电源的_二、电路动态分析的方法(1)程序法：电路结构的变化R的变化U端的变化固定支路.(2)“并同串反”规律，所谓“并同”，即某一电阻增大时，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，反之则减小所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大 （3）极限法：即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论三、电路中的有关功率及效率1电源的总功率(1)任意电路：P总EIU外IU内IP出P内 (2)纯电阻电路：P总I2(Rr).2电源内部消耗的功率：P内I2rU内IP总P出3电源的输出功率(1)任意电路：P出UIEII2rP总P内(2)纯电阻电路：P出I2R.(3)输出功率随R的变化关系当Rr时，电源的输出功率最大为Pm.当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大当P出Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2r2.P出与R的关系如图所示4 电源的效率(1)任意电路：100%100%. (2)纯电阻电路：100%100%因此在纯电阻电路中R越大，越大；当Rr时，电源有最大输出功率，效率仅为50%.特别提醒.当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当R时，100%，但此时P出0，无实际意义两种图线的比较：图象上的特征物理意义电源UI图象电阻UI图象图象表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻的电流随电阻两端电压的变化关系图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、I比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小图线的斜率内电阻r的相反数r表示电阻大小四、电路故障的分析方法电路故障一般是短路或断路，常见的情况有：导线断芯，灯泡断丝、灯座短路、变阻器内部断路、接触不良等现象检查故障的基本方法有两种：1电压表检测方法：如果电压表示数为0，说明电压表上无电流通过，则可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路2用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源，逐一使元件脱离原电路(或对某段电路检测)后测量是通路还是断路便可找到故障所在四、含容电路分析分析和计算含有电容器的直流电流时，要注意以下几点：(1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端电压电容器稳定时，相当于此处电路断路(2)当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等(3)电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电如果电容器两端电压升高，电容将充电；反之，电容器将对与它并联的电路放电【例1】 (xx北京17)如图所示电路，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()A电压表与电流表的示数都减小B电压表与电流表的示数都增大C电压表的示数增大，电流表的示数减小D电压表的示数减小，电流表的示数增大【例2】 (广东理科基础高考)用电压表检查如图所示电路中的故障，测得Uad5.0 V，Ucd0 V，Ubc0 V，Uab5.0 V，则此故障可能是()AL断路BR断路CR断路 DS断路【例3】(xx宁夏固原模拟)如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则()AR1接在电源上时，电源的效率高BR2接在电源上时，电源的效率高CR1接在电源上时，电源的输出功率大D电源的输出功率一样大【例4】 如图所示，电源电动势E3 V，内阻r3 ，定值电阻R11 ，滑动变阻器R2的最大阻值为10 ，求：(1)当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大？电阻R1消耗的最大功率是多少？(2)当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大？变阻器消耗的最大功率是多少？(3)当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源输出的最大功率是多少？(4)三种情况下，电源的效率分别为多大？1(xx广州模拟)如图10所示为“热得快”热水器的电路图和示意图现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220 V，指示灯两端的电压为220 V那么该热水器的故障在于()A连接热水器和电源之间的导线断开B连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路C电阻丝熔断，同时指示灯烧毁D同时发生了以上各种情况2(xx海南2)如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表和电流表初始时，S0与S均闭合，现将S断开，则()A.的读数变大，的读数变小B.的读数变大，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变小，的读数变大3(xx全国17)如图为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线，用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V则该电路可能是下图中的()4(xx天星金考卷热点专题)如图甲所示为某一小灯泡的UI图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4 的定值电阻R串联，接在内阻为1 、电动势为5 V的电源两端，如图乙所示，则()A若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WB若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WC若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.26 WD若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.4 W5(xx安徽18)如图所示，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开关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