物理七 恒定电流 第3讲 闭合电路的欧姆定律及其应用.ppt

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1、第3讲闭合电路的欧姆定律及其应用考点 1电源的特征量(电动势和内阻)1.电源：把其他形式的能转化为_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，单位是伏特(V).(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.电能电源电能功(2)大小：数值上等于非静电力移送 1 C 正电荷在电源内从负极至正极所做的_.3.电源的内阻：电源内部电路的电阻.电源向外供电时，电源内部也有电流流过，内部电流通过内阻时要产生热量，内部电阻消耗电能，把电能转化为内能.电动势与电压的区别及联系：(1)电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关，与外电路的状况无关；电路中任意两

2、点之间的电压与电源电动势和电路参数无关.(2)电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动 1 C 正电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能.(3)两者之间的联系：电路闭合时，EU内U外；电路断开时，EU外.考点 2闭合电路的欧姆定律1.内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成_，跟内、外电路的电阻之和成_.于任何电路).正比反比3.路端电压与外电阻、电流的关系：当外电路断路时，R 无穷大，此时 I0，U_；当外电路短路时，R0，U_，I_.(2)由 UE_可知，当总电流变大时，路端电压变小.增大E0Ir【基础自测】1.(2016 年上海卷)电源

3、电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此()A.电动势是一种非静电力B.电动势越大，表明电源储存的电能越多C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压答案：C2.(多选，2016 年广东佛山质检)在如图 7-3-1 所示的电路中，开关闭合后，灯泡 L 能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是()A.滑动变阻器 R 的阻值变小B.灯泡 L 变暗图 7-3-1C.电源消耗的功率增大D.电容器 C 的电荷量增大答案：BD3.(多选，2016 年江苏卷)如图 7-3-2 所示的电路中，电源电动势为 12 V，内阻为 2，四个电阻的阻值已

4、在图中标出.闭合)开关 S，下列说法正确的有(A.路端电压为 10 VB.电源的总功率为 10 WC.a、b 间电压的大小为 5 V图 7-3-2D.a、b 间用导线连接后，电路的总电流为 1 A答案：AC4.(多选)在如图 7-3-3 所示的 U-I 图线上，a、b、c 各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，在 b 点，则下列说法正确的是()A.在 b 点时电源有最大输出功率B.在 b 点时电源的总功率最大C.从 ab，角增大，电源的总功率和输出功率可能都将增大图 7-3-3D.从 bc，角增大，电源的总功率和输出功率可能都将减小解析：b 点对应内、外电路电阻相等，电源有最大输出功率，A

5、项正确；电源的总功率 P 总IE，当回路电流最大时电源总功率最大，即外电路短路时电源的总功率最大，B 项错误；从 ab，路端电压升高，回路电流减小，电源的总功率减小，C 项错误；因UbIbr，由路端电压和干路电流可判断从 bc 外电路电阻增大，电源的输出功率和总功率都减小，D 项正确.答案：AD项目电源 U-I 图象电阻 U-I 图象图象物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系热点 1两类 U-I 图象的比较与应用热点归纳两种图象的比较：项目电源 U-I 图象电阻 U-I 图象截距与纵轴交点表示电源电动势 E，与横轴交点表示电 源短路电流过坐标轴原点，表示

6、没有电压时电流为零坐标 U、I的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标 U、I的比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小斜率(绝对值)电源电阻 r电阻大小(续表)考向 1 电源的 U-I 图象【典题 1】电源的效率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”的实验中得到的实验图线如图 7-3-4 所示.图中 U 为路端电压，I 为干路电流，a、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b.由图可知a、b 的值分别为()图 7-3-4答案：D考向 2电源的 U-I 图象和电阻的 U-I 图象【典题 2】(多选

7、)如图 7-3-5 所示，直线、分别是电源1 与电源 2 的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源 1、电源 2 单独连接，则下列说法正确的是()A.电源 1 与电源 2 的内阻之比是 117B.电源 1 与电源 2 的电动势之比是 117C.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是 12图 7-3-5D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 12答案：AD方法技巧：两图线的交点表示，电源的路端电压与用电器两端的电压相等，通过电源的电流与通过用电器的电流相等，故交点表示该电源单独对该用电器供电的电压和电流.热点 2电路中功率的极值问题热点

8、归纳(续表)【典题 3】(多选)如图 7-3-6 所示，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R1为定值电阻(R1r)，R2为可变电阻，以下说法正确的是()图 7-3-6A.当 R2R1r 时，R2 上获得最大功率B.当 R1R2r 时，R1 上获得最大功率C.当 R20 时，电源的效率最大D.当 R20 时，电源的输出功率最大答案：AD易错提醒：部分同学错选了B 选项，原因是没有考虑到“当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大”这个结论是有条件的，即电源的内阻恒定.热点 3含容电路的处理热点归纳1.电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时

9、再在相应位置补上.2.电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体.电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.3.电容器所带电荷量的变化的计算：(1)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初、末状态电容器所带电荷量之差；(2)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初、末状态电容器所带电荷量之和.【典题 4】(2016 年新课标卷)阻值相等的四个电阻、电容器 C 及电池 E(内阻可忽略)连接成如图 7-3-7 所示的电路.开关S 断开且电流稳定时，C

10、所带的电荷量为 Q1；闭合开关 S，电)流再次稳定后，C 所带的电荷量为 Q2.Q1 与 Q2 的比值为(图 7-3-7A.25B.12C.35D.23答案：C方法技巧：电容器正、负极板及两板电压的确定：在电路中通过导线相连的各点电势相等，找出两极板通过导线分别与有电流的电路中哪两点电势相等，电路中这两点所含电阻消耗的电压就等于电容器两端的电压，与电势高处相连的极板为电容器的正极板，与电势低处相连的极板为电容器的负极板.闭合电路的动态分析法根据闭合电路的欧姆定律和串、并联电路的特点来分析电路中某电阻变化引起整个电路中各部分电学量的变化情况，常见的方法有：1.程序法2.直观法任一电阻阻值增大，必

11、引起该电阻中电流的减小和该电阻两端电压的增大.3.“并同串反”规律所谓“并同”，即某一电阻增大时，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，反之则减小.所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都将减小，反之则增大.4.极限法即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去讨论.考向 1滑动变阻器阻值的变化导致的动态分析问题【典题 5】(多选，2016 年湖南长沙四校大联考)如图 7-3-8 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，下列说法正确的是()图 7-3-8A.电压表B.电

12、压表C.电压表D.电压表的读数减小，电流表的读数增大，电流表的读数减小，电流表的读数增大，电流表的读数增大的读数减小的读数增大的读数减小答案：AD方法技巧：在如图7-3-9 所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联.A、B 两端的总电阻与 R串的变化趋势一致.图 7-3-9考向 2某个支路的通断产生的动态分析问题【典题 6】(多选)在如图 7-3-10 所示的电路中，由于某一电)阻发生短路或断路，A 灯变暗，B 灯变亮，则故障可能是(图 7-3-10A.R1 短路B.R2 断路C.R3 断路D.R4 短路解析：由于 A 灯串联于干路中，

13、且故障发生后，A 灯变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项 A、D.假设 R2 断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，A 灯变暗，同时 R2 断路必引起与之并联的 B 灯中电流变大，使 B 灯变亮，推理结果与现象相符，故 B 项正确.假设 R3 断路，则总电阻变大，总电流变小，使 A 灯变暗，同时 R3 断路也必引起与之并联的电路(即 R1 所在支路)中电流增大，B 灯中分得的电流也变大，B 灯变亮，故 C项正确.答案：BC方法技巧：电路故障的分析：1.故障特点(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零.(2)短路特点：用电器或电阻发

14、生短路，表现为有电流通过电路但它两端电压为零.2.分析方法假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理.【触类旁通】如图 7-3-11 所示，E 为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表.初始时 S0 与 S 均闭合，现将 S 断开，则()A.B.C.的读数变大，的读数变大，的读数变小，的读数变小的读数变大的读数变小D.的读数变小，的读数变大图 7-3-11解析：当 S 断开后，闭合电路的总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故路端电压 UEIr 增加，即的读数变大；由于定值电阻 R1 两端的电压减小，故 R3 两端的读数变大，选项 B 正的电压增加，通过 R3 的电流增加，即确.答案：B【典题 7】(多选)如图 7-3-12 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U1、U2、U3，理想)电流表A.B.示数变化量的绝对值为I，则(的示数增大的示数增大C.U3 与I 的比值大于 r图 7-3-12D.U1 大于U2答案：ACD