高中物理二轮总复习教案闭合电路的欧姆定律.doc

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1、第二十讲闭合电路的欧姆定律2010年命题特点1.近年来高考对本单元频繁考查，且题型多样化.从新考题类析中可见，闭合电路的动态变化分析，电路故障的判断，含有电容器电路的计算是高考考查的重点，今后仍是高考的热点.2.在特别注意由于电路某一部分结构的变化，而引起电阻、电流、电压、电功率等电路特征变化的分析和计算，能够熟练地应用欧姆定律等知识进行正确分析.今后高考将会更加注重理论联系实际的题目，如用电路来测量加速度的“加速度计”、“角速度计”等新情境题.3.测电源电动势和内阻，从实验的原理、实验操作、实验数据的处理、实物图的连接设计考题，并且题型新颖，很好地考查了学生设计实验的能力，今后仍是高考的热点

2、.应试高分瓶颈考生在故障分析中未能抓住短路和断路两种情况，形不成成熟思路；在联系实际问题中，不会有效地提取模型中有效信息 命题点1 闭合电路的欧姆定律及电源的测定 命题点2 闭合电路的动态变化分析、电容分析及故障分析命题点1 闭合电路的欧姆定律及电源的测定本类考题解答锦囊 解答“闭合电路的欧姆定律及电源的测定”一类试题，要掌握以下内容：应熟练掌握闭合电路的欧姆定律的三种表达式及有关电路图：E=U+Ir，E=U+E=I(R+r). 高考最新热门题 1 (典型例题)测量电源的电动势及内阻的实验电路如图20-1-1甲所示图乙中给出的器材有：待测的电源(电动势约为4V，内阻约为2)，电压表(内阻很大，

3、有5v、15V两个量程)，电流表(内阻不计，有0.1 A、1 A两个量程)，滑线变阻器(阻值范围0-10n)，开关，另有导线若干试按照图甲中的电路在图20-1-1乙中画出连线，将器材连接成实验电路(要求正确选择电表量程，以保证仪器的安全并使测量有尽可能高的精确度)命题目的与解题技巧：考查了电表量程的选择以及实物电路的连结画实物图时，可从电源正极出发，沿着一条路径把串联元依次连接直到电源负极，然后再把并联电路部分补上，电压表一般最后连接，注意电表的正、负接线柱解析 由电源电动势约为4 V，电压表可选5 V的量程，电路中最小电流Imin=可选电流表量程为1 A 器材连接如图20-1-2所示答案 电

4、压表选5V量程，电流表选1A量程，电路如图20-1-2 2 (典型例题)如图20-1-3所示，可用理想电压表、理想电流表、变阻器R以及电键K和导线等器材来测量某一电源E的电动势和内阻下面给出门口个电路图，图中+、-代表电源的正、负极和电表的正负接线柱正确的电路图是 答案:B 指导：图A中电流表短路将会被烧；图C中电流表和电压表的正负极接反了；图D中电压表被错误地与电流表串联在一起，无法进行测量；只有图B正确.3 (典型例题)图中R(为已知电阻Rr为待测电阻K1为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，为电压表(内阻极大)，E为电源(电阻不可忽略)现用图中20-1-4电路测量电源电动势及电阻Rx. (

5、1)写出操作步骤：_(2)由R及测得的量，可测得_Rx=_ 答案:指导：(1)写出操作步骤：K1断开，K2接到a端，记下电压表的读数U1；K2仍接到a端，闭合K1，记下电压表的读数 U2；K1仍闭合，K2接到b端，记下电压表的读数U3(2)由及及测得的量，可测得=U1；Rx=4 (典型例题)在测定一节干电池(电动势约为1.5V内约为2)的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A电压表量程为1.5 V，B电压表量程为3V，A变阻器为(20，3 A)，B变阻器为(500,0.2 A)电压表应该选_(填“A”或“B”)，这是因为_.变阻器应该选_(填“A”或“B”)，这是因为_. 答案:

6、B，A电压表量程过大，误差较大；A，B变阻器额定电流过小且调节不便 指导：选电表的原则是量程够精度；选滑动变阻器的原则是额定电流够大调整方便电压表的量程只要大于电动势即可，太大则不准确，滑动变阻器的额定电流要够大，且在调整电阻时，相关电流，电压值要变化明显5 (典型例题)现有器材：量程为10.0mA、内阻约3040的电流表一个，定值电阻R1=150n，定值电阻R2=100n，单刀单掷开关S，导线若干要求利用这些器材测量一干电池(电动势约1.5V)的电动势 (1)按要求在实物图20-1-5上连线； (2)用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为 E=_，式中各直接测得量的意义是答案:(1)

7、参见指导 (2)I1是外电阻为R1，时的电流，I2是外电阻为R1，R2串联时的电流指导：(1)实物图连线如D 20-2所示 (2)外电阻只接R1时，读出电流表的电流I1，由闭合电的欧姆定律得=R1+RA+R ，将电阻R1与R2串联时，读出电流表的电流I2，可得= ，由 - 解得E=R2 ，值得注意的 是，第二个电路不可以只接R2而不接R1,因为R2=100 加上电流表的内阻400(最大可能值)，外电阻最大只有40，而电池电动势为15V，电路中的电流最小值为I=,，超过电流表的量程. 题点经典类型题 1 (典型例题)图20-1-6中，每个电池的电动势为E，内阻为r，电阻器的电阻只保持不变甲图中通

8、过R的电流为I1，乙图中通过R的电流为I2已知I1：I2=3:4，则R:r A.等于3：4 B等于4：3C.等于1：1 D不能确定命题目的与解题技巧：用闭合电路的欧姆定律表达式E=I(R +r)可解 解析 由闭合电路欧姆定律表达式可分别列为：E=I1(R+r)和2E=I2(R+2r)二式相比得所以R=r.答案 C 2 (典型例题)如图20-1-7所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关后发现电动机转速较慢，经检测，电动机性能良好；S闭合时用电压表测得a、b间电压只有0.6V；断开开关S，测得a、b间电压接近1.5V，则电动机转速慢的原因是 A.电池较旧，内阻过大 B开关S接触不良 C.电

9、动机两端导线接触不良D电动机两端接线短路 答案:A 指导：长期使用后的旧电池与新电池相比较，主要是内阻变大，固而接入电路之后，输出电压就很小接触不良将使电动机工作不稳，电动机两端短路，电动机就 不工作且电池将被烧毁 3 (典型例题)随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经占有了相当大的市场份额如图20-1-8所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势和待机状态下平均工作电流分别是 A.4.2V 14.58 mA B4.2V 700 mA C3.7V 14.58 mA D3.7V 700 mA 答案: 指导：阅读电池外壳上的文字说明，要分清电池电动

10、势和充电电压方向的区别，还要看懂学位“mAh”的物理意义并注意“待机时间”提供的信息 L2V是充电电压而非工作电压；待机时间的平均工作电流为：=1458mA4 (典型例题)人们有过这样的体验，手电筒里的两节干电池用久了之后，灯泡发暗淡的红光这就是我们常说的“电池没电了”，有人为了“节约”，在手电筒内只换上一节新电池而与另一节旧电池搭配使用某同学为了检验这种做法是否合理，设计了下面的实验： (1)该同学设计了如图20-1-9甲所示的电路来分别测量新、旧干电池的电动势和内阻，把测量结果画成如图20 -1-9乙所示的U-I图线，由图线可知：新电池电动势E1=_伏，电阻r1=_欧，旧电池电动势E2=_

11、伏，电阻r2= _欧 (2)已知手电筒内小灯泡的规格为“3 V，2W”，则将上述：新旧电池各一节，串联作电源使用时的效率为 =_； (3)第(2)问中旧电池提供的电功率为_W，它本身消耗的电功率是_W；(4)你认为像这样将新们电池搭配使用的做法是否合理?简要说明理由答案:(1)E1=15伏 R1=05欧 E2=12伏 R2=4欧 (2)50% (3)036W 036W (4)不合理，它使电源的输出电压减少，效率降低而本身并不向外提供能量指导：用图象来处理数据主要看截距的物理意义；旧电池由于电阻、电动势的变化而导致自身耗电超过了对外供电，因而不可用(1)U轴截距为电动势，E1=15 V，E2=1

12、2V斜率为内阻， R1=05 ，R2=(2)小灯泡的电阻为：R=按题意联起电路后：U=R=135V因而电源效率为=50%(3)因电路中电流为：I=03A故旧电池提供的电功率为：P2=E2I=1203=036 W它消耗的电功率为：P2=I2R2=O324=036W (4)略 新高考命题方向预测1 将一个“6V，6W”的小灯甲连接在内阻不能忽略的电源上，小灯恰好正常发光，现改将一个“6 V，3 W”的小灯乙连接到同一电源上，则 A.小灯乙可能正常发光 B小灯乙可能因电压过高而烧毁 C.小灯乙可能因电压较低而不能正常发光D小灯乙一定正常发光 答案: B 指导：由P=知R=，“6V，6W”的灯泡电阻为

13、 R1=6V,3W的灯泡电阻为R2=12由路端电压与外电阻的关系知外电阻变大，外电压变大，故小灯乙两瑞的电压超过额定电压可能烧毁，B选项正确2 如图20-1-10所示电路，电源内阻不能忽略，电阻R1=8，R2=10，当开关S接a端时，电压表读数为2.0 V，若开关S接b 端时，电压表读数可能为 A1.8 V B2.2 VC 2.4 V D 2.7 V 答案: BC 指导：当开关S从a端改接b端时，由于外电阻R2 R1，故电压表读数必增大，即U2，0 V；若电源的内阻RR外时，可视电源为恒流电源，则U外增大最大Umax =故U1A舍去当R2=8时，I2=05 A为所求4 角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图20-1-12所示，当系统OO转动时，元件A发生位移并输出电压信号成为飞机、卫星等的制导系统的信息源，已知A的质量力m，弹簧劲度系统为k、自然长度为l，电源电动势为E、内阻不计，滑动变阻器总长度为人电阻分布均匀，系统静上时P在B点，当系统以角速度转动时，输出电压U和的的函数式为_.答案: 指导：设当系统以角速度w转动时，元件A发生的位移为x，滑片移动过程中，电路中电流不变，电压表的示数为u对A据牛顿第二定律得kx=m(1+x)W2 电各中的电流为I=，输出电压为U=I自 (1)(2)式解得U=