高考物理大一轮复习 第08章 恒定电流 第2讲 电路及闭合电路欧姆定律课件 新人教版.ppt

恒定电流 第八章 第二讲电路及闭合电路欧姆定律 栏 目 导 航 1 推导如图 在时间t内 外电路中电流做功产生的热q外 在时间t内 内电路中电流做功产生的热q内 非静电力做功提供的电能w 根据能量守恒定律 有w q内 q外 所以eit 即e 整理得i 电动势e 外电压u与内电压u内二者之间的关系 即e i2rt i2rt iet i2rt i2rt ir ir u u内 2 公式e ir ir和e u u内的适用条件是什么 提示 e ir ir只适用于外电路为纯电阻电路 e u u内适用于外电路为任何电路 ir 增大 减小 两种特殊情况 当外电路断路时 r i u外 当外电路短路时 r 0 i u外 4 路端电压u与电流i的关系由u e ir可画出u i图线如图所示 当电路断路i 0时 纵轴的截距为 0 e 0 电源的电动势 ie iu外 i2 r r i2r iu 5 如图所示固定电阻r的阻值为1 滑动变阻器的总阻值为10 电池的电动势为3v 内电阻为1 合上电键s后求 滑动变阻器的阻值为多少时 滑动变阻器上消耗的功率最大 最大功率为多少 滑动变阻器的阻值为多少时 固定电阻上消耗的功率最大 最大功率为多少 1 判断正误 1 闭合电路中的电流跟电源电动势成正比 跟整个电路的电阻成反比 2 当外电阻增大时 路端电压也增大 3 电动势的单位跟电压的单位一致 所以电动势就是两极间的电压 4 在闭合电路中 外电阻越大 电源的输出功率越大 5 电源的输出功率越大 电源的效率越高 答案 1 2 3 4 5 2 人教版选修3 1p63第3题 许多人造卫星都用太阳电池供电 太阳能电池由许多片电池板组成 某电池板不接负载时的电压是600 v 短路电流是30 a 则这块电池板的内阻 a 2 b 20 c 200 d 2000 答案 b 3 人教版选修3 1p63第4题 电源的电动势为4 5v 外电阻为4 0 时 路端电压为4 0v 若在外电路中分别并联一个6 0 的电阻和串联一个6 0 的电阻 则两种情况下的路端电压为 a 4 3v3 72vb 3 73v4 3vc 3 72v4 3vd 4 2v3 73v答案 c 4 人教版选修3 1p66第2题 一个量程为0 150v的电压表 内阻为20k 把它与一个大电阻串联后接在110v电路的两端 电压表的读数是5v 这个外接电阻是 a 240 b 420k c 240k d 420 答案 b 1 串 并联电路的特点 2 三个有用的结论 1 串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻 电路中任意一个电阻变大时 总电阻变大 2 并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻 任意一个电阻变大时 总电阻变大 3 某电路中无论电阻怎样连接 该电路消耗的电功率p总等于各个电阻消耗的电功率之和 1 2018 商丘模拟 多选 如图所示 图线1表示导体a的电阻 设为r1 图线2表示导体b的电阻 设为r2 则下列说法正确的是 a r1 r2 1 3b 把a拉长为原来的3倍后其电阻等于b的电阻r2c 将a与b串联后接在电源上 二者消耗的功率之比p1 p2 1 3d 将a与b并联后接于电源上 通过二者的电流之比i1 i2 1 3 ac ac 解析 当cd端短路时 r2与r3并联再与r1串联 ab之间的等效电阻为40 a正确 同理可得b错误 当ab两端接通测试电源时 r1 r3串联 r2无效 cd两端的电压就等于r3分得的电压 可以求得为80v c正确 同理可得d错误 1 判定总电阻变化情况的规律 1 当外电路的任何一个电阻增大 或减小 时 电路的总电阻一定增大 或减小 2 若开关的通 断使串联的用电器增多时 电路的总电阻增大 若开关的通 断使并联的支路增多时 电路的总电阻减小 3 在如图所示分压电路中 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 2 闭合电路的故障分析 1 故障特点 断路特点 表现为路端电压不为零而电流为零 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 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 或并联路段被短路 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 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 b 解析 当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时 r接入电路的电阻减小 总电阻减小 干路电流增大 内电压增大 路端电压减小 电压表的示数减小 r2的电压增大 r1的电压减小 电流表的示数减小 a c错误 b正确 因为总电流增大 电流表的示数减小 所以r中电流增大 并且r中电流变化的绝对值大于电流表示数变化的绝对值 d错误 abd 3 2018 安徽江南十校联考模拟 如图所示的电路中 电源电动势为e 内阻为r l1和l2为相同的灯泡 每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为r 电压表为理想电表 k为单刀双掷开关 当开关由1位置打到2位置时 下列说法中正确的是 a 电压表读数将变小b l1亮度不变 l2将变暗c l1将变亮 l2将变暗d 电源内阻的发热功率将变小 a b 解析 电阻r0单独在一个支路上 r0断路后外电阻变大 两个灯所在的并联电路的电压都变大 则两个灯的亮度都变亮 不符合题意 故a错误 a灯和电阻r1并联 如果r1断路 此处只有a灯 根据并联电路总电阻与分电阻的关系 此处电阻增大 所以a灯两端电压增大 b灯两端电压减小 则a灯变亮 b灯变暗 故b正确 同理可知 r2断路时 a灯变暗 b灯变亮 不符合题意 故c错误 若r2短路 b灯被短路 不亮 不符合题意 故d错误 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 求电荷量时再在相应位置补上 2 电路稳定时电容器的处理方法电容器所在的支路中没有电流 同支路的电阻相当于导线 即电阻不降低电压 是等势体 电容器两端的电压等于与之并联的支路两端的电压 3 电容器所带电荷量及其变化的计算 1 利用q cu计算电容器所带的电荷量 2 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 3 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 a a 5 2018 邯郸模拟 如图所示 平行金属板中带电质点p原处于静止状态 不考虑电流表和电压表对电路的影响 当滑动变阻器r4的滑片向b端移动时 则 a 电压表读数减小b 电流表读数减小c 质点p将向上运动d r3上消耗的功率逐渐增大 a 6 2018 潍坊联考 在如图所示的电路中 闭合开关s 将滑动变阻器滑片p缓慢向右移动 则 a 灯泡l变暗b 电源内部消耗的功率先变大后变小c 电容器c上的电荷量增加d 流过r1的电流方向由左向右 d 解析 滑片右移 接入电路的电阻减小 由闭合电路欧姆定律可知 总电流增大 故灯泡l变亮 a项错 电源内部消耗的电功率p i2r 随电流的增大 电源内部消耗功率一直变大 b项错 由u ir可知 灯泡两端电压和电源内电压均增大 所以滑动变阻器两端电压减小 故与之并联的电容器两端电压减小 由q cu可知 电容器c上的电荷量减小 c项错 电容器带电荷量减少 故电容器处于放电状态 流过r1的电流方向由左向右 d项正确 2 在例3题中 若电阻箱r的最大值为3 r0 5 求 当电阻箱r读数为多少时 电阻箱r的功率最大 并求这个最大值 3 在例3题中条件不变 求电源的最大输出功率 cd 8 如图所示电路中 电阻r1 3 r3 6 调节电阻箱r2的阻值 使其接入电路的阻值为r2 3 s扳至1时 电流表的示数为1 0a s扳至2时 电流表示数为1 5a 电流表内阻不计 1 求s扳至2时 外电路的总电阻 2 求电源的电动势和内阻 3 将s扳至1 调节电阻箱r2的阻值 当r2为多大时 电阻箱r2的上功率最大 两种图象的比较 多选 如图所示 图甲中m为一电动机 当滑动变阻器r的触头从一端滑到另一端的过程中 两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示 已知电流表读数在0 2a以下时 电动机没有发生转动 不考虑电表对电路的影响 以下判断正确的是 a 图乙中曲线qm为电压表v2的读数随电流表读数变化的图象b 图乙中电源e的内阻为2 c 此电路中 电动机的最大输出功率为0 9wd 变阻器的最大阻值为30 bd 正确区分电流的u i图线和电动机的u i图线是解题的关键 bd a 图线a表示的是电压表v1的示数的变化情况b 图线c表示的是电压表v2的示数的变化情况c 此过程中电压表v1示数的变化量 u1和电流表a示数的变化量 i的比值的绝对值变大d 此过程中电压表v3示数的变化量 u3和电流表a示数的变化量 i的比值的绝对值不变 9 2018 湖北部分重点中学第二次联考 多选 如图所示 直线a 抛物线b和c为某一稳定恒直流电源在纯电阻电路中的总功率pe 输出功率pr 电源内部发热功率pr随路端电压u变化的图象 但具体对应关系未知 根据图象可判断 a pe u图象对应图线a 由图知电动势为9v 内阻为3 b pr u图象对应图线b 由图知电动势为3v 内阻为1 c pr u图象对应图线c 图象中任意电压值对应的功率