高考物理一轮总复习 专题七 第2讲 闭合电路欧姆定律及其应用课件 新人教版.ppt

第2讲闭合电路欧姆定律及其应用 一 电路的串联与并联1 串 并联电路的特点 续表 2 几个有用的结论 大于 变大 1 串联电路的总电阻 电路中任意一个电阻 电路中任意一个电阻变大时 总电阻 2 并联电路的总电阻 电路中任意一个电阻 任意一个 电阻变大时 总电阻 小于 变大 3 某电路中无论电阻怎样连接 该电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和 二 电源的电动势和内阻1 电源 把 的能转化为 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 其他形式 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 电源 电能 功 2 大小 电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷从电源负极通过电源内部移至正极所做的 3 电源的内阻 电源内部电路的电阻 三 闭合电路的欧姆定律 闭合电路的总电阻 1 内容 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比 跟 成反比 2 公式 I 常用表达式为E IR Ir U U U E Ir 闭合 3 意义 描述了包含电源在内的 电路中 电流与电动势以及电路总电阻之间的定量关系 四 闭合电路中的功率1 电源的总功率 指电源提供的全部电功率 公式为P总 IE UI I2r 比值 2 电源的输出功率 指电源提供给外电路的功率 公式为P出 3 电源的内部发热功率 指电源内阻消耗的功率 公式为P内 4 电源的效率 指用电器得到的电功率跟电源的总功率的 基础检测 多选 2015年甘肃一模 如图7 2 1所示 R为热敏电阻 R1 R2为定值电阻 闭合电键S 电压表的示数为U 电流表的示数为I 现R所处环境温度降低 电压表的示数改变量的大小为 U 电流表的示数改变大小为 I 则下列说法正确的是 C 电阻R1的功率变大 D 电源的总功率变大 图7 2 1 答案 AC 考点1 闭合电路的动态分析方法 重点归纳1 程序法 基本思路是 局部 整体 局部 分析步骤如下 1 明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化 2 根据局部电阻的变化 确定电路的外电阻R外如何变化 如何变化 4 由U内 I总r 确定电源的内电压如何变化 5 由U外 E U内 确定电源的外电压如何变化 6 由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电 压如何变化 7 确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流 如何变化 2 极限法 因变阻器的滑片滑动而引起的电路变化问题 可以将变阻器的滑片分别移动到两个极端去讨论 此时要注意是否出现极值情况 即变化是否为单调变化 3 口诀法 该类型的题目可以总结出 串反并同 的实用 技巧 在某一闭合电路中 在电源内阻不可忽略的条件下 如果只有一个电阻变化 该电阻增大 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 典例剖析例1 多选 2015年湖南长沙四校联考 如图7 2 2所示 图中的四个电表均为理想电表 当滑动变阻器滑片P向右端移 动时 下面说法中正确的是 的读数减小 电流表的读数增大 电流表 的读的读 A 电压表数增大B 电压表数减小 图7 2 2 C 电压表D 电压表 的读数减小 电流表的读数增大 电流表 的读数增大的读数减小 解析 滑动变阻器滑片P向右端移动 使得RP变小 总电 阻变小 总电流变大 即电流表 的读数增大 内电压变大 R1 所分电压变大 并联电路电压即电压表端电压变小 通过R3的电流变小即电流表 的读数变小 即R3两的读数减小 由于 总电流增大 所以经过另外一个支路即经过R2的电流变大 R2 的读数增大 A D正确 两端电压变大 即电压表 答案 AD 备考策略 动态问题的分析一定要掌握分析的顺序 一般由局部 R的变化 全局 I总 U端的变化 局部 U分 I分的变化 来推理 注意干路中的电流大小是连接内 外电路的桥梁 考点练透 1 多选 2015年湖北公安县模拟 如图7 2 3所示电路中 电源内阻不能忽略 两个电压表均为理想电表 当滑动变阻器R2 与 的示数 下列判 的滑动触头P移动时 关于两个电压表断正确的是 图7 2 3 A P向a移动 B P向b移动 示数增大 示数增大 的示数减小的示数减小 示数改变量的绝对值小于示数改变量的绝对值大于 示数改变量示数改变量 C P向a移动 的绝对值D P向b移动 的绝对值答案 AC 2 2014年上海卷 如图7 2 4所示 电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r 将滑动变阻器滑片向下滑动 理想电压表 示数变化量的绝对值分别为 V1 V2 V3 理 想电流表A B 示数变化量的绝对值 I 则 的示数增大的示数增大 C V3与 I的比值大于r D V1大于 V2 图7 2 4 答案 ACD 考点2 含电容器电路的分析 重点归纳1 除充 放电过程 含有电容器的支路看作断路 2 电路稳定后 与电容器同支路的电阻相当于导线 3 电路中电流 电压的变化可能会引起电容器的充放电 若电容器两端电压升高 电容器将充电 若电压降低 电容器将通过与它连接的电路放电 可由 Q C U计算电容器上电荷量的变化 4 在直流电路中 如果串联或并联了电容器 应该注意在与电容器串联的电路中没有电流 所以电阻不起降低电压的作用 但电容器两端可能出现电势差 如果电容器与电源并联 电路中有电流通过 电容器两端的充电电压不是电源电动势E 而是路端电压U 5 在含容电路中 当电路发生变化时 除了要判断和计算电容器两端的电压外 还必须要判断电容器极板上极性的变化 防止出现电容器先放电后反向充电的现象 典例剖析 图7 2 5 例2 多选 2015年东北三校二模 如图7 2 5所示 C1 6 F C2 3 F R1 3 R2 6 电源电动势E 18V 内阻不计 下列说法正确的是 A 开关S断开时 a b两点电势相等B 开关S闭合后 a b两点间的电流是2AC 开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D 不论开关S断开还是闭合 C1带的电荷量总比C2带的电荷量大思维点拨 根据电路结构 S断开时 整个电路断路 a b分别与电源的负 正极等势 C1 C2板间电压等于电源的电动势 S闭合时 R1 R2与电源构成简单的串联电路 C1 C2分别与R1 R2并联 答案 BC 考点练透 3 2015年湖北鄂南 鄂州高中 黄石二中联考 如图7 2 6所示 电源电动势为E 内阻为r 当滑动变阻器R2的滑片P向 左滑动时 下列说法不正确的是 A 电阻R3消耗的功率变大B 电容器C上的电荷量变大C 灯L变暗D R1两端的电压变化量的绝对值小于 R2两端的电压变化量的绝对值 图7 2 6 答案 A 4 多选 2015年湖北黄冈模拟 如图7 2 7所示的电路中 电源的电动势E和内阻r一定 A B为平行板电容器的两块正对金属板 R1为光敏电阻 当R2的滑动触头P在a端时 闭合 和电压表 的示数分别为I和U 以下 开关S 此时电流表说法正确的是 图7 2 7 A 若仅将R2的滑动触头P向b端移动 则I不变 U增大B 若仅增大A B板间距离 则电容器所带电荷量减小C 若仅用更强的光照射R1 则I增大 U增大 电容器所 带电荷量增加 D 若仅用更强的光照射R1 则U变化量的绝对值与I变化 量的绝对值的比值不变 解析 若仅将R2的滑动触头P向b端移动 电压表与电流表示数都不变 A错误 增大A B板间距离 电容减小 电容器两端电压不变 由Q CU得电荷量减小 B正确 光照更强 光敏电阻R1变小 根据串联分压 U变小 Q也减小 C错误 U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值就等于r D正确 答案 BD 考点3 闭合电路的功率和效率 重点归纳电源的功率和效率 续表 由P出与外电阻R的关系图象可知 当R r时 随着R的增大输出功率越来越小 当R r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外电阻R1和R2 且R1R2 r2 典例剖析例3 2015年湖北七市联考 有一个电动势为3V 内阻为1 的电源 下列电阻与其连接后 使电阻的功率大于2W 且 使该电源的效率大于50 的是 A 0 5 B 1 C 1 5 D 2 答案 C 考点练透 5 多选 2015年北京海淀区检测 一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U 额定电流为I 线圈电阻为R 将它接在电动势为E 内阻为r的直流电源的两极间 电动机恰好能 正常工作 则 A 电动机消耗的总功率为UI B 电动机消耗的热功率为 C 电源的输出功率为EI D 电源的效率为 答案 AD 6 多选 2015年河北衡水中学模拟 在如图7 2 8所示的图象中 直线 为某一电源的路端电压与电流的关系图象 直线 为某一电阻R的伏安特性曲线 用该电源直接与电阻R相连组 成闭合电路 由图象可知 A 电源的电动势为3V 内阻为0 5 B 电阻R的阻值为1 C 电源的输出功率为2W 图7 2 8 D 电源的效率为66 7 答案 ABD 方法 电路中的图象 1 三种图象的比较 续表 2 对图象的分析 1 分析图象问题时 一定要明确图线的含义 确定两坐标 轴表示的物理意义 2 对闭合电路的U I图象 图线上每一点坐标的乘积为电源的输出功率 图线上每一点纵横坐标的比值为此时外电路的电阻 3 如果U I图线为曲线 则元件为非线性元件 图线上某 比 图7 2 9 例4 多选 2015年上海青浦质检 如图7 2 9所示 直线A B分别为电源a b的路端电压与电流的关系图线 设两个电源的内阻分别为ra和rb 若将一定值电阻R0分别接到a b两电源上 通过R0的电流分别为Ia和Ib 则 A ra rbB Ia IbC R0接到a电源上 电源的输出功率较大 但电源的效率较低D R0接到b电源上 电源的输出功率较小 电源的效率较低 审题突破 在电源的U I图象中 图象与纵轴的交点表示 电源的电动势 图象斜率的绝对值表示电源的内阻 答案 ABC 解析 在电源路端电压与电流的关系图象中斜率的绝对值表示电源内阻 ra rb A正确 在图象中作出定值电阻R0的伏安特性曲线 与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点 Ia Ib B正确 R0接到a电源上 电源的输出功率较大 但电源的效率较低 R0接到b电源上 电源的输出功率较小 但电源的效率较高 C正确 D错误 触类旁通 2015年山东济南外国语检测 如图7 2 10甲所示的电路中 R1 R2均为定值电阻 且R1 100 R2阻值未知 R3为一滑动变阻器 当其滑片P从左端滑至右端时 测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图象如图乙所示 其中A B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的 求 1 电源的电动势和内阻 2 定值电阻R2的阻值 3 滑动变阻器的最大阻值 甲 乙 图7 2 10 3 当P滑到R3的左端时 由图乙知此时U外 16V I总 0 2A 所以滑动变阻器的最大阻值为R3 300