《高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題七 恒定電流 第3講 閉合電路的歐姆定律及其應(yīng)用課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題七 恒定電流 第3講 閉合電路的歐姆定律及其應(yīng)用課件(40頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3講閉合電路的歐姆定律及其應(yīng)用考點 1電源的特征量(電動勢和內(nèi)阻)1.電源:把其他形式的能轉(zhuǎn)化為_的裝置.2.電動勢: 等于外電路斷開時_兩端的電壓.電動勢用 E 表示,單位是伏特(V).(1)物理意義:反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為_的本領(lǐng)大小的物理量.電能電源電能功(2)大小:數(shù)值上等于非靜電力移送 1 C 正電荷在電源內(nèi)從負極至正極所做的_.3.電源的內(nèi)阻:電源內(nèi)部電路的電阻.電源向外供電時,電源內(nèi)部也有電流流過,內(nèi)部電流通過內(nèi)阻時要產(chǎn)生熱量,內(nèi)部電阻消耗電能,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.電動勢與電壓的區(qū)別及聯(lián)系:(1)電源電動勢是表征電源特性的物理量,只與電源有關(guān),與外電路的狀況無關(guān);電路中任意
2、兩點之間的電壓與電源電動勢和電路參數(shù)無關(guān).(2)電動勢的大小反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng);電壓的大小表示電場力在電場中兩點之間移動 1 C 正電荷做的功,是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.(3)兩者之間的聯(lián)系:電路閉合時,EU內(nèi)U外;電路斷開時,EU外.考點 2閉合電路的歐姆定律1.內(nèi)容:閉合電路中的電流跟電源的電動勢成_,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成_.于任何電路).正比反比3.路端電壓與外電阻、電流的關(guān)系:當外電路斷路時,R 無窮大,此時 I0,U_;當外電路短路時,R0,U_,I_.(2)由 UE_可知,當總電流變大時,路端電壓變小.增大E0Ir【基礎(chǔ)自測】1.(2016 年上海卷)電
3、源電動勢反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力,因此()A.電動勢是一種非靜電力B.電動勢越大,表明電源儲存的電能越多C.電動勢的大小是非靜電力做功能力的反映D.電動勢就是閉合電路中電源兩端的電壓答案:C2.(多選,2016 年廣東佛山質(zhì)檢)在如圖 7-3-1 所示的電路中,開關(guān)閉合后,燈泡 L 能正常發(fā)光.當滑動變阻器的滑片向右移動時,下列判斷正確的是()A.滑動變阻器 R 的阻值變小B.燈泡 L 變暗圖 7-3-1C.電源消耗的功率增大D.電容器 C 的電荷量增大答案:BD3.(多選,2016 年江蘇卷)如圖 7-3-2 所示的電路中,電源電動勢為 12 V,內(nèi)阻為 2 ,四個電阻的阻
4、值已在圖中標出.閉合)開關(guān) S,下列說法正確的有(A.路端電壓為 10 VB.電源的總功率為 10 WC.a、b 間電壓的大小為 5 V圖 7-3-2D.a、b 間用導(dǎo)線連接后,電路的總電流為 1 A答案:AC4.(多選)在如圖 7-3-3 所示的 U-I 圖線上,a、b、c 各點均表示該電路中有一個確定的工作狀態(tài),在 b 點,則下列說法正確的是()A.在 b 點時電源有最大輸出功率B.在 b 點時電源的總功率最大C.從 ab,角增大,電源的總功率和輸出功率可能都將增大圖 7-3-3D.從 bc,角增大,電源的總功率和輸出功率可能都將減小解析:b 點對應(yīng)內(nèi)、外電路電阻相等,電源有最大輸出功率,
5、A 項正確;電源的總功率 P 總IE,當回路電流最大時電源總功率最大,即外電路短路時電源的總功率最大,B 項錯誤;從 ab,路端電壓升高,回路電流減小,電源的總功率減小,C 項錯誤;因UbIbr,由路端電壓和干路電流可判斷從 bc 外電路電阻增大,電源的輸出功率和總功率都減小,D 項正確.答案:AD項目電源 U-I 圖象電阻 U-I 圖象圖象物理意義電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻中的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系熱點 1兩類 U-I 圖象的比較與應(yīng)用熱點歸納兩種圖象的比較:項目電源 U-I 圖象電阻 U-I 圖象截距與縱軸交點表示電源電動勢 E,與橫軸交點表示電源短路電流過坐標軸原點,表
6、示沒有電壓時電流為零坐標 U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標 U、I的比值表示外電阻的大小,不同點對應(yīng)的外電阻大小不同每一點對應(yīng)的比值均等大,表示此電阻的大小斜率(絕對值)電源電阻 r電阻大小(續(xù)表)考向 1 電源的 U-I 圖象【典題 1】電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比.在“測電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中得到的實驗圖線如圖 7-3-4 所示.圖中 U 為路端電壓,I 為干路電流,a、b 為圖線上的兩點,相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為a、b.由圖可知a、b 的值分別為()圖 7-3-4答案:D考向 2電源的 U-I 圖象和電阻的 U-I 圖象【典題 2】(多
7、選)如圖 7-3-5 所示,直線、分別是電源1 與電源 2 的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線,曲線是一個小燈泡的伏安特性曲線,如果把該小燈泡分別與電源 1、電源 2 單獨連接,則下列說法正確的是()A.電源 1 與電源 2 的內(nèi)阻之比是 11 7B.電源 1 與電源 2 的電動勢之比是 11 7C.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是 1 2圖 7-3-5D.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是 1 2答案:AD方法技巧:兩圖線的交點表示,電源的路端電壓與用電器兩端的電壓相等,通過電源的電流與通過用電器的電流相等,故交點表示該電源單獨對該用電器供電的電壓和電流.熱點 2電路中功率的極
8、值問題熱點歸納(續(xù)表)【典題 3】(多選)如圖 7-3-6 所示,E 為電源電動勢,r 為電源內(nèi)阻,R1為定值電阻(R1r),R2為可變電阻,以下說法正確的是()圖 7-3-6A.當 R2R1r 時,R2 上獲得最大功率B.當 R1R2r 時,R1 上獲得最大功率C.當 R20 時,電源的效率最大D.當 R20 時,電源的輸出功率最大答案:AD易錯提醒:部分同學(xué)錯選了B 選項,原因是沒有考慮到“當外電阻等于內(nèi)阻時,電源的輸出功率最大”這個結(jié)論是有條件的,即電源的內(nèi)阻恒定.熱點 3含容電路的處理熱點歸納1.電路的簡化:不分析電容器的充、放電過程時,把電容器所處的支路視為斷路,簡化電路時可以去掉,
9、求電荷量時再在相應(yīng)位置補上.2.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.電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓.3.電容器所帶電荷量的變化的計算:(1)如果變化前后極板帶電的電性相同,那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差;(2)如果變化前后極板帶電的電性相反,那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和.【典題 4】(2016 年新課標卷)阻值相等的四個電阻、電容器 C 及電池 E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖 7-3-7 所示的電路.開關(guān)S 斷開且電流穩(wěn)
10、定時,C 所帶的電荷量為 Q1;閉合開關(guān) S,電)流再次穩(wěn)定后,C 所帶的電荷量為 Q2.Q1 與 Q2 的比值為(圖 7-3-7A.25B.12C.35D.23答案:C方法技巧:電容器正、負極板及兩板電壓的確定:在電路中通過導(dǎo)線相連的各點電勢相等,找出兩極板通過導(dǎo)線分別與有電流的電路中哪兩點電勢相等,電路中這兩點所含電阻消耗的電壓就等于電容器兩端的電壓,與電勢高處相連的極板為電容器的正極板,與電勢低處相連的極板為電容器的負極板.閉合電路的動態(tài)分析法根據(jù)閉合電路的歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點來分析電路中某電阻變化引起整個電路中各部分電學(xué)量的變化情況,常見的方法有:1.程序法2.直觀法任一電阻阻
11、值增大,必引起該電阻中電流的減小和該電阻兩端電壓的增大.3.“并同串反”規(guī)律所謂“并同”,即某一電阻增大時,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,反之則減小.所謂“串反”,即某一電阻增大時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端的電壓、電功率都將減小,反之則增大.4.極限法即因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端去討論.考向 1滑動變阻器阻值的變化導(dǎo)致的動態(tài)分析問題【典題 5】(多選,2016 年湖南長沙四校大聯(lián)考)如圖 7-3-8 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,下列說法正確的是()圖 7-3-8A.電
12、壓表B.電壓表C.電壓表D.電壓表的讀數(shù)減小,電流表的讀數(shù)增大,電流表的讀數(shù)減小,電流表的讀數(shù)增大,電流表的讀數(shù)增大的讀數(shù)減小的讀數(shù)增大的讀數(shù)減小答案:AD方法技巧:在如圖7-3-9 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 7-3-9考向 2某個支路的通斷產(chǎn)生的動態(tài)分析問題【典題 6】(多選)在如圖 7-3-10 所示的電路中,由于某一電)阻發(fā)生短路或斷路,A 燈變暗,B 燈變亮,則故障可能是(圖 7-3-10A.R1 短路B.R2 斷路C.R3 斷路D.R4 短路解析:由于 A 燈串聯(lián)
13、于干路中,且故障發(fā)生后,A 燈變暗,故知電路中總電流變小,即電路總電阻變大,由此推知,故障應(yīng)為某一電阻斷路,排除選項 A、D.假設(shè) R2 斷路,則其斷路后,電路總電阻變大,總電流變小,A 燈變暗,同時 R2 斷路必引起與之并聯(lián)的 B 燈中電流變大,使 B 燈變亮,推理結(jié)果與現(xiàn)象相符,故 B 項正確.假設(shè) R3 斷路,則總電阻變大,總電流變小,使 A 燈變暗,同時 R3 斷路也必引起與之并聯(lián)的電路(即 R1 所在支路)中電流增大,B 燈中分得的電流也變大,B 燈變亮,故 C項正確.答案:BC方法技巧:電路故障的分析:1.故障特點(1)斷路特點:表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零.(2)短路特點:用電
14、器或電阻發(fā)生短路,表現(xiàn)為有電流通過電路但它兩端電壓為零.2.分析方法假設(shè)法:將整個電路劃分為若干部分,然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障,運用閉合電路或部分電路的歐姆定律進行推理.【觸類旁通】如圖 7-3-11 所示,E 為內(nèi)阻不能忽略的電池,R1、R2、R3為定值電阻,S0、S為開關(guān),與分別為電壓表與電流表.初始時 S0 與 S 均閉合,現(xiàn)將 S 斷開,則()A.B.C.的讀數(shù)變大,的讀數(shù)變大,的讀數(shù)變小,的讀數(shù)變小的讀數(shù)變大的讀數(shù)變小D.的讀數(shù)變小,的讀數(shù)變大圖 7-3-11解析:當 S 斷開后,閉合電路的總電阻增加,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,總電流減小,故路端電壓 UEIr 增加,即的讀數(shù)變大;由于定值電阻 R1 兩端的電壓減小,故 R3 兩端的讀數(shù)變大,選項 B 正的電壓增加,通過 R3 的電流增加,即確.答案:B【典題 7】(多選)如圖 7-3-12 所示,電路中定值電阻阻值 R大于電源內(nèi)阻阻值 r.將滑動變阻器滑片向下滑動,理想電壓表、示數(shù)變化量的絕對值分別為U1、U2、U3,理想)電流表A.B.示數(shù)變化量的絕對值為I,則(的示數(shù)增大的示數(shù)增大C.U3 與I 的比值大于 r圖 7-3-12D.U1 大于U2答案:ACD