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1、課標版課標版 物理物理第2講閉合電路的歐姆定律及其應用一、電路的串聯(lián)與并聯(lián)一、電路的串聯(lián)與并聯(lián)1.串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的特點教材研讀教材研讀 串聯(lián)并聯(lián)電流I= I= 電壓U= U= 電阻R= = + 1R11R21Rn1RI1=I2=InU1+U2+Un R1+R2+Rn I1+I2+In U1=U2=Un 2.幾個常用的推論(1)串聯(lián)電路的總電阻 其中任一部分電路的總電阻。(2)并聯(lián)電路的總電阻 其中任一支路的總電阻。(3)無論電阻怎樣連接,每一段電路總耗電功率P總是等于各個電阻電功率之和。(4)無論電路是串聯(lián)還是并聯(lián),電路中任意一個電阻變大時,電路的總電阻變大。大于大于小于小于自測自測1如圖
2、所示,電路兩端的電壓U保持不變,電阻R1、R2、R3消耗的電功率一樣大,則電阻之比R1 R2 R3是( )A.1 1 1 B.4 1 1C.1 4 4 D.1 2 2答案 C根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點知U2=U3,因P1=P2=P3,故R2=R3,又I1=I2+I3,故I1=2I2=2I3,再結合公式P=I2R得R1 R2 R3=1 4 4,C正確。二、電源的電動勢和內(nèi)阻二、電源的電動勢和內(nèi)阻1.電動勢(1)定義:電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的 在電源內(nèi)部從 移送到 所做的功。(2)表達式:E=。(3)物理意義:反映電源把其他形式的能轉化成電能的本領大小的物理量。電動勢的大小由電源本身的性質
3、決定,跟外電路的組成 關。2.內(nèi)阻電源內(nèi)部對電流也有阻礙作用,即電源也有電阻,叫做電源的 ,它是電源的另一重要參數(shù)。Wq 正電荷正電荷負極負極正極正極無無內(nèi)阻內(nèi)阻自測自測2 (辨析題)(1)電動勢就是電源兩極間的電壓( )(2)電動勢反映了電源把電能轉化為其他形式的能的本領的強弱( )(3)電動勢公式E=中的W指電荷從電源正極移到負極時靜電力做的功( )(4)電動勢公式E=中的W與電壓U=中的W是一樣的,都是靜電力所做的功。( )答案 (1) (2) (3) (4)WqWqWq三、閉合電路歐姆定律三、閉合電路歐姆定律1.內(nèi)容閉合電路的電流跟電源的電動勢成 ,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成 。2.公式
4、(1)I=。(2)E=U外+U內(nèi)。3.路端電壓U與電流I的關系(1)關系式:U= 。(2)U-I圖像如圖所示。ERr正比正比反比反比E-Ira.當電路斷路即I=0時,縱坐標的截距為 。b.當外電路電壓U=0時,橫坐標的截距為 。c.圖線斜率的絕對值為電源的 。自測自測3 (辨析題)(1)閉合電路中的短路電流無限大。( )(2)閉合電路中外電阻越大,路端電壓越大( )答案 (1) (2)電源電動勢電源電動勢短路電流短路電流內(nèi)阻內(nèi)阻 考點一電路的動態(tài)分析考點一電路的動態(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)若開關的通、斷
5、使串聯(lián)的用電器增多時,電路的總電阻增大;若開關的通、斷使并聯(lián)的支路增多時,電路的總電阻減小。(3)在如圖所示分壓電路中,滑動變阻器可視為由兩段電阻構成,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??键c突破考點突破2.分析思路典例典例1 (2016長沙四校聯(lián)考)(多選)如圖所示,圖中的四個電表均為理想電表,當滑動變阻器滑片P向右端移動時,下面說法中正確的是( )A.電壓表V1的讀數(shù)減小,電流表A1的讀數(shù)增大B.電壓表V1的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小C.電壓表V2的讀數(shù)減小,電流表A2的讀數(shù)增大D.電壓表V2的讀數(shù)增大,電流表A2的讀數(shù)減小答案
6、AD滑動變阻器滑片P向右端移動,使得滑動變阻器連入電路的電阻變小,則總電阻變小,總電流變大,電流表A1的讀數(shù)增大,內(nèi)電壓變大,R1所分電壓變大,并聯(lián)電路兩端電壓即電壓表V1的讀數(shù)減小,R3兩端電壓變小,則通過R3的電流變小,電流表A2的讀數(shù)減小,由于總電流增大,所以經(jīng)過另外一個支路的電流增大,即經(jīng)過R2的電流增大,R2兩端電壓增大,即電壓表V2的讀數(shù)增大,選項A、D正確。電路的動態(tài)分析技巧解決電路的動態(tài)問題一定要遵循“部分整體部分”的程序,逐一判斷。同時,盡量先分析串聯(lián)電阻,后分析并聯(lián)電阻;先分析定值電阻,后分析可調(diào)電阻;既要關心每一電阻的電壓,又要關心其電流。例如,本題中利用“總電流增大”、
7、“R3的分流減小”可以判斷通過R2的電流增大。1-1 (2015湖北公安模擬)(多選)如圖所示電路中,電源內(nèi)阻不能忽略,兩個電壓表均為理想電表。當滑動變阻器R2的滑動觸頭P移動時,關于兩個電壓表V1與V2的示數(shù),下列判斷正確的是( )A.P向a移動,V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小B.P向b移動,V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小C.P向a移動,V1示數(shù)改變量的絕對值小于V2示數(shù)改變量的絕對值D.P向b移動,V1示數(shù)改變量的絕對值大于V2示數(shù)改變量的絕對值答案 AC由圖可知R1與R2串聯(lián),V1測R1兩端的電壓,V2測R2兩端的電壓;若P向a端移動,則滑動變阻器接入電路的電阻減小,由閉合電路歐姆定律可知,
8、電路中總電流增大,則內(nèi)電壓增大,R1兩端的電壓增大,故R2兩端的電壓減小,則可知V1示數(shù)增大,V2示數(shù)減小,又電源電動勢不變,故可知V1示數(shù)改變量的絕對值小于V2示數(shù)改變量的絕對值,A、C正確;若P向b端移動,則滑動變阻器接入電路的電阻增大,可知電路中總電流減小,內(nèi)電壓減小,V1減小,又電源電動勢不變,則V2必然增大,且增大量一定大于V1的減少量,故B、D錯誤。1.電源的總功率(1)任意電路:P總=EI=(U外+U內(nèi))I=P出+P內(nèi)。(2)純電阻電路:P總=I2(R+r)=。2.電源內(nèi)部消耗的功率:P內(nèi)=I2r=U內(nèi)I=P總-P出。3.電源的輸出功率(1)任意電路:P出=UI=EI-I2r=P
9、總-P內(nèi)。(2)純電阻電路:P出=I2R=。(3)輸出功率隨R的變化關系:2ERr22()E RRr22()4ERrrR考點二閉合電路的功率及效率問題考點二閉合電路的功率及效率問題當R=r時,電源的輸出功率最大,為Pm=。當Rr時,隨著R的增大輸出功率越來越小。當Rr時,隨著R的增大輸出功率越來越大。當P出R2,故R1接在電源上時,電源的效率高,A項正確,B項錯誤;將電阻接在電源上,電阻的U-I圖線與電源的路端電壓和電流的關系圖線的交點的坐標值,表示將這個電阻接到此電源上的輸出電壓和電流,從圖像中只可看出電流的數(shù)值,由于B、C圖線的斜率等于電阻的阻值,由圖像可知,R2與電源的內(nèi)阻相等,所以電源
10、接R2時比接R1時輸出功率大,故C、D錯。PP出總22()I RIRrRRr11rR考點三含電容器電路的分析考點三含電容器電路的分析1.電路穩(wěn)定后,由于電容器所在支路無電流通過,所以在此支路中的電阻上無電壓降,因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓。2.當電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時,電容器兩極板間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。3.電路的電流、電壓變化時,將會引起電容器的充、放電。如果電容器兩端電壓升高,電容器將充電;如果電壓降低,電容器將通過與它連接的電路放電。典例典例5 (2014天津理綜,2,6分)如圖所示,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
11、水平放置。閉合電鍵S,電路達到穩(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( )A.增大R1的阻值 B.增大R2的阻值C.增大兩板間的距離 D.斷開電鍵S答案 B設油滴質量為m,電荷量為q,兩板間距離為d,當其靜止時,有q=q=mg;由題圖知,增大R1,UR1增大,油滴將向上加速,增大R2,油滴受力不變,仍保持靜止;由E=知,增大d,U不變時,E減小,油滴將向下加速;斷開電鍵S,電容器將通過R1、R2放電,兩板間場強變小,油滴將向下加速,故只有B項正確。CUd1RUdUd5-1 (多選)如圖所示,R1、R2、R3、R4均為可變電阻,C1、C2均為電容器
12、,電源的電動勢為E,內(nèi)阻r0。若改變四個電阻中的一個阻值,則( )A.減小R1,C1、C2所帶的電荷量都增加B.增大R2,C1、C2所帶的電荷量都增加C.增大R3,C1、C2所帶的電荷量都增加D.減小R4,C1、C2所帶的電荷量都增加答案 BD R1上沒有電流流過,R1是等勢體,故減小R1,C1、C2兩端電壓均不變,則C1、C2所帶的電荷量都不變,選項A錯誤;增大R2,C1、C2兩端電壓都增大,C1、C2所帶的電荷量都增加,選項B正確;增大R3,C1兩端電壓減小,C2兩端電壓增大,C1所帶的電荷量減小,C2所帶的電荷量增加,選項C錯誤;減小R4,C1、C2兩端電壓都增大,C1、C2所帶的電荷量都增加,選項D正確。