新课标高考物理一轮总复习闭合电路欧姆定律及其应用张.pptx

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1、电路电路特点特点串联电路串联电路并联电路并联电路电压电压U1_总电阻总电阻R总总_功率功率分配分配P1R1P2R2PnRnU2UnR1R2Rn第1页/共62页2几个有用的结论几个有用的结论(1)串联电路的总电阻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，电路中任意一个电阻变大时，总电阻电路中任意一个电阻变大时，总电阻。(2)并联电路的总电阻并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，任意一个电阻变大时，总电阻任意一个电阻变大时，总电阻。(3)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率率P总等于各个电阻消耗的电功率之和。总等于各

2、个电阻消耗的电功率之和。大于变大小于变大第2页/共62页试一试试一试1.一个一个T型电路如图型电路如图721所示，电路所示，电路中的电阻中的电阻R110，R2120，R340。另有一测试电源，电动势为。另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽，内阻忽略不计。则略不计。则()A当当cd端短路时，端短路时，ab之间的等效电阻是之间的等效电阻是40B当当ab端短路时，端短路时，cd之间的等效电阻是之间的等效电阻是40C当当ab两端接通测试电源时，两端接通测试电源时，cd两端的电压为两端的电压为80VD当当cd两端接通测试电源时，两端接通测试电源时，ab两端的电压为两端的电压为80V图图721第3页/

3、共62页闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律想一想想一想一太阳能电池板，测得它的开路电压为一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为，若将该电池板与一阻值为20的电的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是多少？阻连成一闭合电路，则它的路端电压是多少？超链接第4页/共62页第5页/共62页记一记记一记1闭合电路闭合电路内电路外电路(2)内、外电压的关系：内、外电压的关系：E 。2闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成，跟内、外电路的电阻之和成跟内、外电路的电阻之和成。U内

4、U外正比反比第6页/共62页3路端电压与外电阻的关系路端电压与外电阻的关系增大E 第7页/共62页4路端电压跟电流的关系路端电压跟电流的关系(1)关系式：关系式：U 。(2)用图象表示如图用图象表示如图725所示，其中纵轴截距所示，其中纵轴截距为为，横轴截距为，横轴截距为，斜率的绝对值为，斜率的绝对值为。EIr电动势短路电流内阻图图725第8页/共62页试一试试一试3下列关于电动势的说法正确的是下列关于电动势的说法正确的是()第9页/共62页答案：D第10页/共62页电路的动态分析电路的动态分析2“串反并同串反并同”结论法结论法(1)所谓所谓“串反串反”，即某一电阻增大时，与它串联或，即某一电

5、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，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。反之则增大。第11页/共62页(3)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，极限法：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，让电阻最大或电可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零去讨论。阻为零去讨论。第12页/共62页例例1(2011北京高考北京高考)如图如图726所示电路，电源内阻不可忽略。所示电路，电源内阻不可忽略。开关开关S闭合后，在变阻器闭合后，在变阻器R0的滑动端的滑动端向下滑动的过程中向下滑动的过程中()

6、A电压表与电流表的示数都减小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，电流表的示数增大电压表的示数减小，电流表的示数增大图图726第13页/共62页尝试解题尝试解题滑动变阻器滑动变阻器R0的滑片向下滑动，的滑片向下滑动，R0接入电路的电接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，总电流变大，电源的内阻变小，电路的总电阻变小，总电流变大，电源的内电压变大，外电压变小，电压表的示数变小，电压变大，外电压变小，电压表的示数变小，R1两端两端的电压变大，的电压变大，R2两端的电压变

7、小，电流表的示数变小，两端的电压变小，电流表的示数变小，A项正确。项正确。答案答案A第14页/共62页程序法分析电路动态变化程序法分析电路动态变化(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。变化。(2)根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻R总总如何变化。如何变化。第15页/共62页(4)由由U内内I总总r确定电源的内电压如何变化。确定电源的内电压如何变化。(5)由由U外外EU内内确定路端电压如何变化。确定路端电压如何变化。(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的

8、电压如何变化。端的电压如何变化。(7)确定支路两端的电压以及通过各支路的电流如确定支路两端的电压以及通过各支路的电流如何变化。何变化。第16页/共62页电源的功率和效率电源的功率和效率2电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率P内内I2rU内内IP总总P出出。第17页/共62页第18页/共62页(2)当当Rr时，随着时，随着R的增大输出功率越来越小。的增大输出功率越来越小。(3)当当Rr时，随着时，随着R的增大输出功率越来越大。的增大输出功率越来越大。(4)当当P出出Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电时，每个输出功率对应两个可能的外电阻阻R1和和R2，且，且R1R2r2。(5)P出出与与R的关

9、系如图的关系如图727所示。所示。图图727第19页/共62页第20页/共62页例例2电源的效率电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内阻的实验中得到电源的总功率之比。在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图的实验图线如图728所示。图中所示。图中U为路端电压，为路端电压，I为干路为干路电流，电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为为a、b。由图可知。由图可知a、b的值分别为的值分别为()图图728第21页/共62页答案答案D第22页/共62页如何在图象中求解电源的输出功率

10、和效率如何在图象中求解电源的输出功率和效率(1)分析图象问题时，一定要明确图线的含义，即要分析图象问题时，一定要明确图线的含义，即要确定两坐标轴表示的物理意义。确定两坐标轴表示的物理意义。(2)对闭合电路的对闭合电路的UI图象，图线上每一点纵、横坐图象，图线上每一点纵、横坐标的乘积为电源的输出功率；纯电阻电路的图线上每一点标的乘积为电源的输出功率；纯电阻电路的图线上每一点纵、横坐标的比值为此时外电路的电阻。纵、横坐标的比值为此时外电路的电阻。(3)注意电源输出功率最大与电源效率的区别，输出功注意电源输出功率最大与电源效率的区别，输出功率增大时，效率不一定增大，当率增大时，效率不一定增大，当Rr

11、时，电源有最大输出时，电源有最大输出功率，而效率仅为功率，而效率仅为50%。第23页/共62页闭合电路欧姆定律的应用闭合电路欧姆定律的应用1.一般解题步骤一般解题步骤(1)分析电路，将复杂的电路简化，分析各电阻的连分析电路，将复杂的电路简化，分析各电阻的连接情况。接情况。(2)求出电路的总电阻，根据闭合电路欧姆定律求出求出电路的总电阻，根据闭合电路欧姆定律求出总电流。若电路发生变化，可以列出方程组。总电流。若电路发生变化，可以列出方程组。(3)应用串并联电路和部分电路欧姆定律研究各部分应用串并联电路和部分电路欧姆定律研究各部分电路的情况，可以求解各部分电路的电阻、电压、电流、电路的情况，可以求

12、解各部分电路的电阻、电压、电流、电功率等。电功率等。(4)根据计算所得结果，判断电路的工作情况，并分根据计算所得结果，判断电路的工作情况，并分析结果的合理性。析结果的合理性。第24页/共62页2应注意的问题应注意的问题(1)判断电路故障，要首先确定是断路还是短路，判断电路故障，要首先确定是断路还是短路，然后依据电压表、电流表示数判断。例如断路故障，然后依据电压表、电流表示数判断。例如断路故障，主要参考电压表示数，电压表有示数，则与电压表并主要参考电压表示数，电压表有示数，则与电压表并联的部分发生断路。联的部分发生断路。(2)与电源串联的未知电阻可以等效为电源内阻，与电源串联的未知电阻可以等效为

13、电源内阻，这是应用闭合电路欧姆定律常用的方法。这是应用闭合电路欧姆定律常用的方法。第25页/共62页图图729例例3(2012上海华师大附中等八校联上海华师大附中等八校联考考)如图如图729所示，电源内阻所示，电源内阻r1，R12，R26，灯，灯L上标有上标有“3V1.5W”的字样，当滑动变阻器的字样，当滑动变阻器R3的滑片的滑片P移到最右移到最右端时，电流表示数为端时，电流表示数为1A，灯，灯L恰能正常发光。恰能正常发光。(1)求电源的电动势；求电源的电动势；(2)求当求当P移到最左端时，电流表的示数；移到最左端时，电流表的示数；(3)当滑动变阻器的当滑动变阻器的Pb段电阻多大时，变阻器段电

14、阻多大时，变阻器R3上消上消耗的功率最大？最大值多大？耗的功率最大？最大值多大？第26页/共62页审题指导审题指导第一步：抓关键点第一步：抓关键点灯L两端电压为3V灯L正常发光电路连接方式，R2被短路R3的滑片P移到最右端获取信息关键点第二步：找突破口第二步：找突破口(1)要求电源的电动势要求电源的电动势应利用闭合电路欧姆定律。应利用闭合电路欧姆定律。(2)当当P移到最左端时移到最左端时灯灯L和和R2同时被短路。同时被短路。(3)要求要求R3上消耗的功率最大值上消耗的功率最大值应用数学知识求极值应用数学知识求极值的方法。的方法。第27页/共62页尝试解题尝试解题(1)电源的电动势电源的电动势E

15、ULIR1Ir3V12V11V6V。(2)当当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律，移到最左端时，由闭合电路欧姆定律，IE/(R1r)2A。第28页/共62页答案答案(1)6V(2)2A(3)2W2第29页/共62页模型概述电容器是一个储存电能的元件。在直流电路中，当电容器充放电时，电路里有充放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路看做是断路，简化电路时可去掉它。简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上。超链接第30页/共62页图7210第31页/共62页答案BD第32页/共62页题后悟道解决含电容器

16、的直流电路问题的一般方法：(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路。(3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。(4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。第33页/共62页(2012江西省重点中学联考江西省重点中学联考)如图如图7211所示电路中，所示电路中，4个电阻阻值均为个电阻阻

17、值均为R，电键电键S闭合时，有质量为闭合时，有质量为m、带电量为、带电量为q的的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开电键小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开电键S，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()A小球带负电小球带负电B断开电键后电容器的带电量减小断开电键后电容器的带电量减小C断开电键后带电小球向下运动断开电键后带电小球向下运动D断开电键后带电小球向上运动断开电键后带电小球向上运动图图7211第34页/共62页解析：带电量为解析：带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间，说明所受电场力向上，小球带负电，选器的正中间，

18、说明所受电场力向上，小球带负电，选项项A正确；断开电键后电容器两端电压减小，电容器正确；断开电键后电容器两端电压减小，电容器的带电量减小，带电小球所受电场力减小，带电小球的带电量减小，带电小球所受电场力减小，带电小球向下运动，选项向下运动，选项C正确正确D错误。错误。答案：答案：ABC第35页/共62页随堂巩固落实随堂巩固落实1飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达率可达24%。单片单晶硅太阳能电池可产生。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的的

19、电动势，可获得电动势，可获得0.1A的电流，则每秒照射到这种太的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是阳能电池上的太阳光的能量是()A0.24JB0.25JC0.26JD0.28J第36页/共62页解析：根据WUIt可得，每秒太阳能电池产生的能量为W0.60.11J0.06J，设太阳每秒照射的能量为Q，则由能量守恒定律得Q24%W，所以Q0.25J，故选项B正确。答案：B第37页/共62页2.在如图在如图7212所示电路中，当滑动变所示电路中，当滑动变阻器滑片阻器滑片P向下移动时，则向下移动时，则()AA灯变亮、灯变亮、B灯变亮、灯变亮、C灯变亮灯变亮BA灯变亮、灯变亮、B灯变亮、

20、灯变亮、C灯变暗灯变暗CA灯变亮、灯变亮、B灯变暗、灯变暗、C灯变暗灯变暗DA灯变亮、灯变亮、B灯变暗、灯变暗、C灯变亮灯变亮图图7212第38页/共62页答案：D第39页/共62页3(2012南通期末南通期末)如图如图7213所示的所示的电路中，电路中，R1是定值电阻，是定值电阻，R2是光敏电是光敏电阻，电源的内阻不能忽略。闭合开关阻，电源的内阻不能忽略。闭合开关S，当光敏电阻上的光照强度增大时，当光敏电阻上的光照强度增大时，下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A通过通过R2的电流减小的电流减小B电源的路端电压减小电源的路端电压减小C电容器电容器C所带的电荷量增加所带的电荷量增加D电源的

21、效率增大电源的效率增大图图7213第40页/共62页解析：当光敏电阻上的光照强度增大时，光敏电阻阻解析：当光敏电阻上的光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，通过值减小，通过R2的电流增大，电源的路端电压减小，的电流增大，电源的路端电压减小，电容器电容器C所带的电荷量减小，电源效率所带的电荷量减小，电源效率U/E减小，减小，选项选项A、C、D错误，错误，B正确。正确。答案：答案：B第41页/共62页4(2012北京朝阳期末北京朝阳期末)一块手一块手机电池的背面印有如图机电池的背面印有如图7214所示的一些符号，另外所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有在手机使用说明书上还写有“通话时间通话时间

22、3h，待机时间，待机时间100h”，则该手机通话和待，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为机时消耗的功率分别约为()A1.8W,5.4102WB3.6W,0.108WC0.6W,1.8102WD6.48103W,1.94102W图图7214第42页/共62页答案：C第43页/共62页5(2013上海模拟上海模拟)如图如图7215所示，所示，直线直线A为某电源的为某电源的UI图线，曲线图线，曲线B为某小灯泡的为某小灯泡的UI图线，用该电图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是的输出功率和电源的总功率分别是()A4W,8WB2W,4W

23、C2W,3WD4W,6W图图7215第44页/共62页解析：用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输解析：用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是出功率是UI22W4W，电源的总功率是，电源的总功率是EI32W6W。选项。选项D正确。正确。答案：答案：D课时跟踪检测课时跟踪检测见见“课时跟踪检课时跟踪检测（二十七）测（二十七）”第45页/共62页（给有能力的学生加餐）（给有能力的学生加餐）图图1第46页/共62页答案：答案：B第47页/共62页2(2013沈阳四校联考沈阳四校联考)如图如图2所示的电所示的电路，闭合开关路，闭合开关S，滑动变阻器滑片，滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正

24、确的是向左移动，下列结论正确的是()A电流表读数变小，电压表读数变大电流表读数变小，电压表读数变大B小电泡小电泡L变亮变亮C电容器电容器C上电荷量减小上电荷量减小D电源的总功率变大电源的总功率变大图图2第48页/共62页解析：闭合开关解析：闭合开关S，滑动变阻器滑片，滑动变阻器滑片P向左移动，滑动向左移动，滑动变阻器接入电路中电阻增大，电源输出电流减小，电源变阻器接入电路中电阻增大，电源输出电流减小，电源路端电压增大，电流表读数变小，电压表读数变大，小路端电压增大，电流表读数变小，电压表读数变大，小电泡电泡L变暗，选项变暗，选项A正确正确B错误；由于电容器两端电压错误；由于电容器两端电压增大，

25、由增大，由CQ/U可知，电容器可知，电容器C上电荷量增大，选项上电荷量增大，选项C错误；电源的总功率错误；电源的总功率PEI变小，选项变小，选项D错误。错误。答案：答案：A第49页/共62页3(2012重庆检测重庆检测)如图如图3所示，所示，平行金属板中带电质点平行金属板中带电质点P原处原处于静止状态，不考虑电流表和于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动电压表对电路的影响，当滑动变阻器变阻器R4的滑片向的滑片向b端移动时，则端移动时，则()A电压表读数减小电压表读数减小B电流表读数减小电流表读数减小C质点质点P将向上运动将向上运动DR3上消耗的功率逐渐增大上消耗的功率逐渐增大图图

26、3第50页/共62页解析：当滑动变阻器解析：当滑动变阻器R4的滑片向的滑片向b端移动时，电压表端移动时，电压表读数减小，电流表读数增大，选项读数减小，电流表读数增大，选项A正确正确B错误；平错误；平行金属板之间电压减小，带电质点行金属板之间电压减小，带电质点P所受电场力减小，所受电场力减小，质点质点P将向下运动，选项将向下运动，选项C错误；当滑动变阻器错误；当滑动变阻器R4的的滑片向滑片向b端移动时，端移动时，R3中电流减小，中电流减小，R3上消耗的功率上消耗的功率逐渐减小，选项逐渐减小，选项D错误。错误。答案：答案：A第51页/共62页4.(2013南昌一模南昌一模)如图如图4所示的电路中，

27、所示的电路中，滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片P从从a滑向滑向b的过的过程中，三只理想电压表示数变化的程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为绝对值分别为U1、U2、U3，下列，下列各值可能出现的是各值可能出现的是()AU13VU22VU31VBU11VU23VU32VCU10.5VU21VU31.5VDU10.2VU21VU30.8V图图4第52页/共62页解析：滑动变阻器的滑片解析：滑动变阻器的滑片P从从a滑向滑向b的过程中，电压表的过程中，电压表V2示数减小，示数减小，V3示数增大。滑动变阻器的滑片示数增大。滑动变阻器的滑片P从从a滑滑向向b的过程中，外电路电阻减小，路端电压即电压表的

28、过程中，外电路电阻减小，路端电压即电压表V1示数减小。电压表示数减小。电压表V2示数减小值等于电压表示数减小值等于电压表V3示数增示数增大值和电压表大值和电压表V1示数减小值之和。所以选项示数减小值之和。所以选项B、D正确。正确。答案：BD第53页/共62页5.(2011上海高考上海高考)如图如图5所示电路中，闭合电所示电路中，闭合电键键S，当滑动变阻器的滑动触头，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向从最高端向下滑动时下滑动时()A电压表电压表V读数先变大后变小，电流表读数先变大后变小，电流表A读数变大读数变大B电压表电压表V读数先变小后变大，电流表读数先变小后变大，电流表A读数变小读数变小C电

29、压表电压表V读数先变大后变小，电流表读数先变大后变小，电流表A读数先变读数先变小后变大小后变大D电压表电压表V读数先变小后变大，电流表读数先变小后变大，电流表A读数先变读数先变大后变小大后变小图图5第54页/共62页第55页/共62页答案：答案：A第56页/共62页6(2011重庆高考重庆高考)在测量电珠伏安特性实验中，同学在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图们连接的电路中有四个错误电路，如图6所示。电所示。电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，在向右端滑

30、动触头过程中，会分别出现如下四种现象：会分别出现如下四种现象：第57页/共62页图图6第58页/共62页a电珠电珠L不亮；电流表示数几乎为零不亮；电流表示数几乎为零b电珠电珠L亮度增加；电流表示数增大亮度增加；电流表示数增大c电珠电珠L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断到线圈烧断d电珠电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断不亮；电流表从示数增大到线圈烧断与上述与上述abcd四种现象对应的电路序号为四种现象对应的电路序号为()ABCD解析：电珠不亮、电流表示数几乎为零，说明电珠和电流解析：电珠不亮、电流表示数几乎为零，说明电珠和电流表与

31、电压表具有串联关系，表与电压表具有串联关系，a对应对应图；电珠亮度增加，电图；电珠亮度增加，电流表示数增大，说明电珠与电流表具有串联关系，流表示数增大，说明电珠与电流表具有串联关系，b对应对应图；电流表线圈烧断，说明最后电流表短路，但是电灯图；电流表线圈烧断，说明最后电流表短路，但是电灯L不不亮，可知，亮，可知，d对应对应图，故选项图，故选项A正确。正确。答案：A第59页/共62页7.如图如图7为小灯泡的为小灯泡的UI图线，若图线，若将该小灯泡与一节电动势将该小灯泡与一节电动势E1.5V、内阻、内阻r0.75的干电池的干电池组成闭合电路时，电源的总功组成闭合电路时，电源的总功率和小灯泡的实际电

32、功率分别接率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据近以下哪一组数据()A1.5W1.0WB0.75W0.5WC0.75W0.75WD1.5W0.75W图图7第60页/共62页解析：在题图中作出电源的外电压和电流的关系图象，解析：在题图中作出电源的外电压和电流的关系图象，即即U1.50.75I的图象，两图象的交点就是电源和小的图象，两图象的交点就是电源和小灯泡构成闭合回路时的路端电压和电流。图象交点坐标灯泡构成闭合回路时的路端电压和电流。图象交点坐标是是(1.0,0.75)，电源的总功率，电源的总功率P总总IE11.5W1.5W，灯泡的实际功率，灯泡的实际功率P灯灯UI0.75W。答案：答案：D第61页/共62页感谢您的观看。第62页/共62页