专题八第2讲闭合电路的欧姆定律.ppt

第2讲 闭合电路的欧姆定律,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电能的装置 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(V),电源,电能,(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,(2)大小：数值上等于非静电力移送 1 C 正电荷从电源负极,至正极所做的_,功,3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；电路中任意两点之间的电压与电源的电 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,2公式：I,(3)两者之间的联系：电路闭合时，EU内U外；电路断 开时，EU外 4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,考点2,闭合电路的欧姆定律,1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_,正比,反比,(只适用于纯电阻电路)；EU内U外,(适用于任何电路),短路时，R0，U_，I .,3路端电压与外电阻、电流的关系,(1)由 UIR,E Rr,R,E 1,r 可知，当 R 增大时，U_； R,当外电路断路时，R 无穷大，此时 I0，U_；当外电路,E r,增大,E,0,Ir,(2)由 UE_可知，当总电流变大时，路端电压变小,4两个 UI 图象的比较,r,考点3,闭合电路的动态变化问题,1电路动态分析的基本思路：“部分整体部分”，即 R 的变化R总的变化I总的变化路端电压 U端的变化各支 路电压 U、电流 I 的变化 2串反并同 (1)某电阻增大(减小)，与它串联的电阻中的电流、两端电 压、电功率都将减小(增大)；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(减小) (2)串并关系：流过该电阻的电流也流经其他电阻，则其他 电阻与该电阻是串联关系；流过该电阻的电流不流经其他电阻， 则其他电阻与该电阻是并联关系,考点4,闭合电路中的功率,1电源的总功率：就是电源提供的总功率，即电源将其他 形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率，P总 EI.,图 821,题组1,对应考点1,1下列关于电源的说法，正确的是(,),A电源向外提供的电能越多，表示电动势越大 B电动势就是电源两端的电压 C电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动 势就越大 D电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本 领越大,解析：电源向外提供的电能除与电动势有关之外，还与输 出的电流、通电时间有关，故 A 错误；只有当外电路断路时， 电动势才等于电源两端的电压，故B 错误；电源的电动势由电 源自身的性质决定，与有无外电路无关，故选项C 错误；电动 势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，故 选项D 正确,答案：D,2(双选)干电池的电动势为 1.5 V，这表示(,),A电路中每通过 1 C 的电量，电源把 1.5 J 的化学能转化 为电能 B干电池在 1 s 内将 1.5 J 的化学能转化为电能 C干电池与外电路断开时两极间电势差为 1.5 V D干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为 2 V 的 蓄电池强 答案：AC,题组2,对应考点2,3(双选)如图 822 所示，甲、乙为两个独立电源的路 端电压与通过它们的电流 I 的关系图象，下列说法中正确的是,(,),图 822,A路端电压都为 U0 时，它们的外电阻 相等 B电流都是 I0 时，两电源的内电压相等 C电源甲的电动势大于电源乙的电动势 D电源甲的内阻小于电源乙的内阻,解析：由U0I0 R 知，路端电压为U0 时甲、乙的外电阻相 等，A 正确；根据UI 图象，可知r甲r乙，D 错误；内电压 UrIr，当电流为I0 时，显然Ur甲Ur 乙，B 错误；从图象的截 距易知E甲E乙，C 正确,答案：AC,4许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多 片电池板组成，某电池板的开路电压是 600 mV，短路电流是,30 mA，这块电池板的内阻是( A60 C20 ,) B40 D10 ,答案：C,E Rr,5对于纯电阻电路，若用 E 表示电动势，U 表示外电压， U 表示内电压，R 表示外电路总电阻，r 表示内阻，I 表示总,电流强度，则下列关系式中成立的是(,),U IR U EU EUIr I,U,ER Rr,UEIr,B D,A C 答案：B,题组3,对应考点3,6(2010 年汕头二模)如图823电路，闭合电键S，待,),电路中的电流稳定后，减小 R 的阻值，则( A电流表的示数减小 B电压表的示数减小 C电阻 R2 两端的电压减小 D路端电压增大,答案：B,图 823,7图 824 中 A 灯与 B 灯的电阻相同，当滑动变阻器 R,的滑动片 P 向上滑动时，两灯亮度变化是(,),AA 灯变亮，B 灯变亮 BA 灯变暗，B 灯变亮 CA 灯变暗，B 灯变暗 DA 灯变亮，B 灯变暗 解析：P向上滑动，R增大，外电阻增大，干路电流减小， 内电压减小，外电压增大，B灯两端电压增大，B灯变亮；B灯 分的电流增大，R0 上电压变小，A灯两端电压变大，A灯变亮,答案：A,图 824,题组4,对应考点4,8(双选，2011 年长沙一中月考)如图 825，a、b 分别 表示一个电池组和一个电阻的伏安特性曲线则以下说法正确,的是(,),A电池组的内阻是 1 B电阻的阻值为 0.33 C将该电阻接在该电池组 两端，电池组的输出功率将是 4 W,图 825,D改变外电阻的阻值时， 该电池组的最大输出功率为 4 W,答案：AD,9(双选)如图 826 所示的电路，A、B、C 为三个相同 的灯泡，它们的电阻大于电源内阻，当变阻器的滑动触头 P 向,上移动时(,),AA 灯变亮，B 灯和 C 灯都 变暗 BA 灯变亮，B 灯变暗，C,灯变亮,图 826,C电源的总电功率增大，电源的供电效率升高 D电源输出的电功率增大，电源的供电效率降低,答案：BD,【例1】图 827 甲为一个电灯两端的电压与通过它的 电流的变化关系曲线，由图可知，两者不成线性关系，这是由 于_如图乙所示，将这个电灯与 20 的定 值电阻 R 串联，接在电动势为 8 V 的电源上，则电灯的实际功 率为_W(不计电流表电阻和电源内阻，保留一位小数) 图 827,热点1,UI 图象的理解及应用,由图象得出：该图象与原图 线的交点为此电路对应的电流和电压值，故电路中小灯泡两端 电压为U2.2 V，电流 I0.29 A，所以功率PUI0.6 W.,解析：(1)I 与U 不成线性关系，是由于随着电压增大，灯 变亮，灯丝温度升高，电阻率变大，电阻变大 (2)根据闭合电路欧姆定律得EIRUL 即8 VUL20I 在甲图中画出此方程的图象,如图828.,图828,备考策略：UI 图象是电子元件的一个重要标示，理解U I 图象反映的是U 与I 的函数关系，要能从图象中看函数关系， 从函数关系中画图象.尤其是同一坐标系中，电源的UI 图象 和电阻的UI 图象交点的含义表示着该电阻接入该电源时的 电压与电流.,1(2010 年新课标卷)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电阻的实验 中得到的实验图线如图 829 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 829,答案：D,热点2,含电容器电路的分析,【例2】如图 8210 所示，电源电动势 E6 V，内阻 r 1 ，电阻 R12 ，R23 ，R37.5 ，电容器的电容C 4 F.开关 S 原来断开，现在合上开关 S 到电路稳定，试问这 一过程中通过电流表的电量是多少？ 图 8210,解：开关S 断开时，电容C 相当于断路，R3 中无电流通过， 电容C 两端的电压即为R2 两端的电压，设其大小为U2，有,电容器a 板带负电，b 板带正电 综上可得开关S 从断开到闭合后电路稳定的过程中通过电 流表的电量为QQQ1.92105 C.,规律总结：(1)解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个,状态来了解不稳定的中间变化过程.,(2)只有当电容器充、放电时，电容器所在支路中才会有电,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电压.,2(2010 年安徽卷)如图 8211 所示，M、N 是平行板电 容器的两个极板，R0 为定值电阻，R1、R2 为可调电阻，用绝缘 细线将质量为 m、带正电的小球悬于电容器内部闭合电键 S， 小球静止时受到悬线的拉力为 F.调节 R1、R2，关于 F 的大小判,断正确的是(,),图 8211,A保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变大 B保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变小 C保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变大 D保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变小,答案：B,【例题】图 8212 电路中， 可变电阻 RP 为何值时电源 的输出功率最大？最大功率是多少？ 图 8212,易错点,电路中的功率问题,指点迷津：求可变电阻的功率时，将其他定值电阻一律归 入内电路，当内外电阻相等时，可变电阻的功率最大；当求解 的是定值电阻的功率时，只要流过该电阻的电流或夹在该电阻 两端的电压最大即可.,1(上海2012 届高三模拟)如图 8213 所示的电路中， 电池的电动势为 E，内阻为 r，电路中的电阻 R1、R2 和 R3 的阻 值都相同在电键 S 处于闭合状态下，若将电键 S1 由位置 1 切,换到位置 2，则(,),图 8213,A电压表的示数变大 B电池内部消耗的功率变大 C电阻 R2 消耗的功率变大 D电池的效率变大,解析：将电键S1 由位置1 切换到位置2 时，R2 由串联改为 并联，外电阻减小，干路电流增大，外电压减小，A、D 错误； 电池内部消耗的功率变大，B 正确；流过R2 的电流变小，电阻 R2 消耗的功率变小，C 错误,答案：B,1(2011 年北京卷)如图 8214 所示电路，电源内阻不 可忽略开关 S 闭合后，在变阻器 R0 的滑动端向下滑动的过程,中(,) A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 C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 解析：由“串反并同”规律分析可得,答案：A,图 8214,2(2011 年上海卷)如图 8215 所示电路中，闭合电键 S，,),当滑动变阻器的滑动触头 P 从最高端向下滑动时( A电压表 V 读数先变大后变小， 电流表 A 读数变大 B电压表 V 读数先变小后变大， 电流表 A 读数变小 C电压表 V 读数先变大后变小，,电流表 A 读数先变小后变大,图 8215,D电压表 V 读数先变小后变大，电流表 A 读数先变大后 变小,解析：电路的串并联关系是这样的：滑动变阻器的上下两 部分电阻并联再与电阻R 串联当上下两部分电阻相等时，并 联电路阻值最大，干路电流最小，路端电压最高，即电压表读 数经历了先变大后变小的过程所以只有A、C 选项可能正确； 当滑动变阻器的滑动触头P 在最高端时，电流表读数为零，即 电流表的读数是从零开始增加的，因此A 选项正确，C 选项错 误,答案：A,3(2011 年