高考物理一轮总复习 专题八 第2讲 闭合电路的欧姆定律课件.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1c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1c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 e u内 u外 电路断 开时 e u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 跟踪训练 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 5v 这表示 ac a 电路中每通过1c的电量 电源把1 5j的化学能转化为电能b 干电池在1s内将1 5j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 5vd 干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2v的蓄电池强 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 0 正比 反比 增大 e 2 由u e 可知 当总电流变大时 路端电压变小 4 两个u i图象的比较 ir 续表 跟踪训练 3 双选 如图8 2 1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 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 图8 2 1 解析 由u0 i0r知 路端电压为u0时甲 乙的外电阻相等 a正确 根据u i图象 可知r甲 r乙 d错误 内电压ur ir 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 30 10 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600mv 短路电流是 30ma 这块电池板的内阻是 c a 60 c 20 b 40 d 10 解析 电源电动势等于开路时电压 即e 600mv 而 r ei短 600 10 3 3 20 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 b u ir u e u e u ir i er r u err r u e ir a c b d 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 跟踪训练 6 2010年汕头二模 如图8 2 2电路 闭合电键s 待 b 电路中的电流稳定后 减小r的阻值 则 图8 2 2 a 电流表的示数减小c 电阻r2两端的电压减小 b 电压表的示数减小d 路端电压增大 7 图8 2 3中l1与l2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 图8 2 3 a l1变亮 l2变亮c l1变暗 l2变暗 b l1变暗 l2变亮d l1变亮 l2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 l2两端电压增大 l2变亮 l2分的电流增大 r0上电压变小 l1两端电压变大 l1变亮 答案 a 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8 2 4 跟踪训练 8 双选 2011年长沙一中月考 如图8 2 5 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4w d 改变外电阻的阻值时 该电池组的最大输出功率为4w 图8 2 5 解析 a的斜率的负倒数等于电池组内阻 为1 b的斜率的倒数等于电阻阻值 为3 a正确 b错误 电池组电动 答案 ad 9 双选 如图8 2 6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 图8 2 6a a灯变亮 b灯和c灯都变暗b a灯变亮 b灯变暗 c灯变亮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 解析 触头p向上移动 r减小 外电阻减小 干路电流i增大 内电压变大 a灯变亮 并联电路两端电压变小 b灯变暗 b灯分得电流减小 c灯电流变大 c灯变亮 a错误 b正确 由p总 ei可知电源的总电功率增大 电源的供电效 的等效总电阻越接近电源内电阻 电源的输出功率越大 d正确 答案 bd 热点1 u i图象的理解及应用 例1 图8 2 7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8v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8 2 7 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e ir ul即8v ul 20i 在甲图中画出此方程的图象如图8 2 8 图8 2 8 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u 2 2v 电流i 0 29a 所以功率p ui 0 6w 答案 随电压的增大 灯变亮 灯丝温度升高 电阻率变 大 电阻变大 0 6 备考策略 u i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u i图象和电阻的u i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 触类旁通 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8 2 9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8 2 9 答案 d 热点2 含电容器电路的分析 例2 如图8 2 10所示 电源电动势e 6v 内阻r 1 电阻r1 2 r2 3 r3 7 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8 2 10 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 q q q 1 92 10 5 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 触类旁通 2 2010年安徽卷 如图8 2 11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 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 图8 2 11 解析 保持r1不变 缓慢增大r2时 由于r0和r2串联 r0两端的电压减小 即平行板电容器的两个极板的电压u减小 缓慢增大r1时 r0两端的电压不变 f电不变 悬线的拉力不变 c d错误 答案 b 易错点 电路中的功率问题 例题 图8 2 12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8 2 12 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 纠错强化 1 上海2012届高三模拟 如图8 2 13所示的电路中 电池的电动势为e 内