（江苏专版）2019年高考物理总复习 第30讲 闭合电路欧姆定律焦耳定律讲义.doc

第30讲闭合电路欧姆定律焦耳定律考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求电功电功率焦耳定律15年t13计算，考查法拉第电磁感应定律公式的应用，应用焦耳定律求焦耳热应用数学处理物理问题16年t8选择，考查电源的总功率应用数学处理物理问题17年t13计算，考查电磁感应中的电功率问题推理闭合电路的欧姆定律,15年,t10简答，根据闭合电路的欧姆定律公式描绘ui图象，得出电动势和内电阻,应用数学处理物理问题16年,t8多选，考查闭合电路欧姆定律的应用；t13计算，电磁感应中闭合电路的欧姆定律的问题，计算感应电动势,分析综合、应用数学处理物理问题17年,t11简答，根据闭合电路欧姆定律选择合适的滑动变阻器,推理弱项清单,1.闭合电路中电源两端的电压为路端电压而不是电源电动势；2电源ui图线与电阻ui图线的区别及应用；3闭合电路的动态分析；4纯电阻电路与非纯电阻电路的区别知识整合一、电功与电功率1电功(1)定义：电路中_移动电荷做的功(2)公式：w_.(3)电流做功的实质：是静电力做的功，将_转化成其他形式的能2电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的_(2)公式：p_.二、电热和焦耳定律1电热：电流流过一段导体时产生的_2公式：q_.3热功率：p_.三、电源电动势及内阻1电源：电源是_的装置2电源的电动势：表征电源_的本领，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压电动势由电源自身的非静电力的特性决定3内阻：电流通过电源内部时也受阻碍作用，阻碍的强弱用_表示电池用久后，r会_四、闭合电路欧姆定律1内容：闭合电路里的电流跟电源的_成正比，跟内、外电路的_成反比2公式：_，变形后也可以写成eirir或eu外u内3适用条件：外电路为纯电阻电路五、路端电压1定义：外电路两端的电压即电源的输出电压，ueir.2与外电阻的关系：当外电路总电阻r增大时，由i知，总电流i_，由ueir知，路端电压u_.如图所示为ur图象六、电源的ui图象1定义：电源的输出电压与输出电流的变化关系图线由ueir可画出ui关系图线如图所示2规律(1)当电路断路即i0时，纵轴上的截距为_；(2)当电路短路即u0时，横轴上的截距为_；(3)图线斜率的绝对值为电源的_；(4)图线上任一点对应的u、i比值为相应外电路的电阻方法技巧考点1电功与电功率1电功与电热的比较实例电功与电热电功率与热功率纯电阻电路白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等wuit，qi2rttwqp电ui，p热i2rp电p热非纯电阻电路电动机、电解槽、日光灯等wuit，qi2rtwqp电ui，p热i2rp电p热【典型例题1】如图所示，a为电解槽，m为电动机，n为电阻，恒定电压u12 v，电解槽内阻ra2 ，当s1闭合，s2、s3断开时，电流表a的示数为6 a；当s2闭合，s1、s3断开时，电流表a的示数为5 a，且电动机输出功率为35 w；当s3闭合，s1、s2断开时，电流表a的示数为4 a求：(1)电阻的阻值及发热功率各多大？(2)电动机的内阻是多少？(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？1.(多选)如图所示，一直流电动机与阻值r9 的电阻串联在电源上，电源电动势e30 v，内阻r1 ，用理想电压表测出电动机两端电压u10 v，已知电动机线圈的电阻rm1 ，则下列说法中正确的是() a通过电动机的电流i10 a b电动机的输出功率p16 w c10 s内电动机产生的热量q40 j d10 s内通过电动机的电荷量q20 c考点2闭合电路动态电路的分析方法(1)程序法：电路结构的变化r的变化r总的变化i总的变化u端的变化固定支路变化支路(2)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，让电阻最大或电阻为零去讨论【典型例题2】(多选)如图所示，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，下列说法中正确的是() a电流表a1读数变小 b电流表a2读数变大 c电压表v读数变大 d电压表v读数不变2.(多选)如图所示电路中，电源电动势为e内阻为r，当滑动变阻器r2滑动端向右滑动后，理想电流表a1、a2的示数变化量的绝对值分别为i1、i2，理想电压表示数变化量的绝对值为u.下列说法中正确的是() a电压表v的示数减小 b电流表a2的示数变小 cu与i1比值一定小于电源内阻r du与i2比值一定小于电源内阻r考点3电路中的功率1电源的总功率(1)任意电路：p总eiu外iu内ip出p内(2)纯电阻电路：p总i2(rr).2电源内部消耗的功率：p内i2ru内ip总p出3电源的输出功率(1)任意电路：p出uieii2rp总p内(2)纯电阻电路：p出i2r.(3)输出功率随r的变化关系当rr时，电源的输出功率最大为pm.当rr时，随着r的增大输出功率越来越小当rr时，随着r的增大输出功率越来越大当p出pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻r1和r2，且r1r2r2.p出与r的关系如图所示4电源的效率(1)任意电路：100%100%.(2)纯电阻电路：100%100%.因此在纯电阻电路中r越大，越大；当rr时，电源有最大输出功率，但效率仅为50%.【典型例题3】(多选)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片p向右移动时，电源的() a总功率一定减小 b效率一定增大 c内部损耗功率一定减小 d输出功率一定先增大后减小考点4电源的ui图象的应用1纵轴上的截距等于电源的电动势；横轴上的截距等于外电路短路时的电流，即im.2图线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r|，斜率的绝对值越大，表明电源的内阻越大3图线上任一点对应的u、i的比值为此时外电路的电阻，即r.4面积ui为电源的输出功率，而电源的总功率p总ei，p总p出eiui为电源的发热功率【典型例题4】(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是() a电源的电动势为6.0 v b电源的内阻为12 c电源的短路电流为0.5 a d电流为0.3 a时的外电阻是18 3.直线a为电源的ui图线，直线b为电阻r的ui图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是() a4 w，8 w b2 w，4 w c4 w，6 w d2 w，6 w考点5电路故障问题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：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但它两端电压为零2检查方法(1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路(2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源(4)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【典型例题5】用电压表检查如图所示电路中的故障，测得uad5.0 v，ucd0 v，ubc0 v，uab5.0 v，则此故障可能是() al断路 br断路 cr断路 ds断路考点6含电容器电路的分析与计算1电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器处的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上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，但电容器两端可能出现电势差3电压变化带来的电容器带电荷量的变化：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由qcu计算电容器上电荷量的变化【典型例题6】如图所示的电路中，r1、r2、r3是定值电阻，r4是光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小当开关s闭合且没有光照射时，电容器c不带电当用强光照射r4且电路稳定时，则与无光照射时比较() a电容器c的上极板带正电 b电容器c的下极板带正电 c通过r4的电流变小，电源的路端电压增大 d通过r4的电流变大，电源提供的总功率变小当堂检测1.在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势e、内阻为r的电源与定值电阻r1、r2及电位器(滑动变阻器)r连接而成，l1、l2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是() al1、l2两个指示灯都变亮 bl1、l2两个指示灯都变暗 cl1变亮，l2变暗 dl1变暗，l2变亮第1题图第2题图2(多选)如图所示，电源电动势e3 v，小灯泡l标有“2 v、0.4 w”，开关s接1，当变阻器调到r4 时，小灯泡l正常发光；现将开关s接2，小灯泡l和电动机m均正常工作则() a电源内阻为1 b电动机的内阻为4 c电动机的正常工作电压为1 v d电源效率约为93.3%第3题图3(多选)如图所示的电路中，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 v b电源的总功率为10 w ca、b间电压的大小为5 v da、b间用导线连接后，电路的总电流为1 a4(多选)两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路进行实验，调节滑动变阻器的滑动触头p向某一方向移动时，一位同学记录电流表和电压表的测量数据，另一位同学记录电流表和电压表的测量数据两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条ui图线则图象中两图线的交点表示的物理意义是()第4题图 a滑动变阻器的滑动触头p滑到了最右端 b电源的输出功率最大 c定值电阻r0消耗的功率为0.5 w d电源的效率达到最大值5阻值相等的四个电阻、电容器c及电池e(内阻可忽略)连接成如图所示电路开关s断开且电流稳定时，c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()第5题图 a. b. c. d.9第30讲闭合电路欧姆定律 焦耳定律知识整合基础自测一、1.(1)电场力(2)quuit(3)电势能2. (1)快慢(2)iu二、1.热量2.i2rt3.i2r三、1.把其他形式的能转化成电能2.能量转化 3.内阻变大四、1.电动势电阻2.ei(rr)五、2.变小增大六、2.(1)e(2)i短(3)内阻方法技巧典型例题1(1)2 72 w(2)1 (3)16 w【解析】(1)由欧姆定律i得r2 ，其发热功率prui1126 w72 w(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得ui2irmp输出，解得rm1 .(3)电解槽工作时，由能量守恒定律得p化ui3ira，解得p化(124422) w16 w.变式训练1bcd【解析】由e30 v，电动机两端电压10 v可得r和电源内阻上分担的电压为20 v，则i a2 a，故a错误；电动机输入功率pui10 v2 a20 w, p热i2rm41 w4 w, p输出pp热20 w4 w16 w，故b正确；根据焦耳定律10 s内电动机产生的热量qi2rmt40 j，故c正确；根据电流的定义式可知10 s内通过电动机的电量qit20 c，故d正确典型例题2ac【解析】滑动片向右滑动，滑动变阻器的电阻将增大，电路中的总电阻将增大，总电流减小，故电流表a1读数变小，选项a正确；路端电压ueir变大，故电压表的示数变大，选项c正确，选项d错误；则通过定值电阻的电流增大，由于总电流减小，所以通过滑动变阻器的电流减小，故电流表a2读数变小，选项b错误；故选ac.变式训练2bc【解析】滑动端向右滑动后，变阻器的电阻增大，外电路总电阻增大，则总电流减小，所以电流表a2的示数减小根据串联电路分压的特点分析可知，并联部分电压增大，即电压表v的示数增大，故a错误，b正确；根据并联电路的电流规律i2i1i，a2的示数i2变小，通过定值电阻r1的电流增大，则a1