【走向高考】高考物理总复习 第七章 第2讲 闭合电路欧姆定律及其应用课件.ppt

温故自查1 电路的组成 闭合电路由两部分组成 一部分是电源外部的电路 叫外电路 另一部分是电源内部的电路 叫内电路 2 电源 使导体两端存在持续电压 将其他形式的能转化为电能的装置 2 单位 伏特 v 3 物理意义 表示电源把其他形式的能转化为本领大小的物理量 电动势大 说明电源把其他形式的能转化为电能的本领大 电动势小 说明电源把其他形式的能转化为电能的本领小 电动势在数值上等于电路中通过1库仑电荷量时电源所提供的电能 4 电动势的方向电动势虽是 但为了研究电路中电势分布的需要 我们规定由负极经电源内部指向的方向 即电势升高的方向 为电动势的方向 电能 标量 正极 5 电动势的决定因素电源的电动势仅由电源本身的物质构成决定 与工作物质的多少或由其决定的电源的体积大小无关 由若干个单位电源串联而得到的体积较大的组合电源除外 考点精析1 电动势不是电压 电动势等于非静电力移送单位电荷所做的功 反映其他形式的能转化为电能的本领 可以区别不同电源移送相同电荷时做功本领不同 2 电压即电势差 它表现在电路两点间形成电场 电场力推动电荷做功 完成的是由电能向其它形式能的转化过程 从能量的转化关系看 电动势和电压是截然不同的物理量 3 电源的内阻把电源接入电路就形成闭合电路 电源外部的电路叫外电路 电源内部的电路叫做内电路 内电路所具有的电阻叫做内电阻 亦即电源的内阻 符号为r 电流通过内电路时受到内阻的阻碍作用 要产生热量致使电源发热 电流过大可以烧坏电源 温故自查1 内容 闭合电路中的电流和电源的电动势成正比 和成反比 3 意义 描述了包含电源在内的全电路中 电流与电动势以及电路总电阻之间的定量关系 闭合电路的总电阻 e ir 考点精析1 路端电压u与外电阻r的关系 1 根据闭合电路欧姆定律 当外电阻r变大时 干路电流i变小 因为u e ir 所以数值上路端电压u变大 同理 当外电阻r减小时 路端电压u减小 2 当外电路断开时 r为 i为0 所以数值上路端电压u 电源电动势e 3 当外电路短路时 r为0 i为 所以路端电压u 0 2 路端电压u与电流i的关系 1 因为u e ir 一般认为电源的电动势e和内阻r一定时 其关系满足一次函数 图线为下图所示 2 直线斜率的绝对值为电源内阻r 纵轴的截距为电源的电动势e 横轴的截距为短路电流i短 3 路端电压u随电流i变化的本质原因是由于电源内阻的存在 4 图线上每一点坐标的乘积iu为电源的输出功率 命题规律引起电路特性发生动态变化的几种情况 1 滑动变阻器 或电阻箱 改变电路电阻 2 开关的闭合 断开或换向 双掷开关 使电路结构发生变化 3 电表改变电路特性 讨论电路中有关量的变化 考例1 2010 湖南湘潭二模 如图是一火警报警电路的示意图 其中r3为用某种材料制成的传感器 这种材料的电阻率随温度的升高而增大 值班室的显示器为电路中的电流表 电源两极之间接一报警器 当传感器r3所在处出现火情时 显示器的电流i 报警器两端的电压u的变化情况是 a i变大 u变小b i变小 u变大c i变大 u变大d i变小 u变小 解析 当传感器r3所在处出现火情时 由题意可知 r3增大 回路总电阻增大 干路电流减小 路端电压u变大 而ur2 e i总 r r1 则r2两端电压增大 流过r2的电流变大 选项c正确 答案 c 总结评述 首先应由局部电阻的变化推出总电阻 总电流和路端电压的变化情况 再由此分析对其他各部分电路的影响 讨论的基本步骤是先干路 后支路 先固定电路 后变化电路 2010 福建四校联考 如图所示的电路中 电源电动势为e 内阻为r 如果将滑动变阻器的滑片向b端滑动 则灯泡l 电表a 均未超过限度 会发生何种变化 a 灯泡l变亮 电流表a示数变小b 灯泡l变亮 电流表a示数变大c 灯泡l变暗 电流表a示数变小d 灯泡l变暗 电流表a示数变大 答案 d 解析 如果将滑片向b端滑动 则r1减小 r总减小 i干增大 电流表a示数变大 则u内增大 u端减小 灯泡l变暗 故选项d正确 考例2 2010 北京海淀区期末 平行板电容器c与三个可变电阻器r1 r2 r3以及电源连成如图所示的电路 闭合开关s待电路稳定后 电容器c两极板带有一定的电荷 要使电容器所带电荷量增加 以下方法中可行的是 a 只增大r1 其它不变b 只增大r2 其它不变c 只减小r3 其它不变d 只减小a b两极板间的距离 其它不变 解析 电容器两端电压等于电阻r2两端的电压 只增大r1时 电容器两端的电压减小 电容器所带电荷量减小 选项a错误 只增大r2时 电容器两端的电压增大 电容器所带电荷量增大 选项b正确 只减小r3时 电容器两端的电压不变 电容器所带电荷量不变 选项c错误 只减小a b两极板间的距离时 电容变大 电容器所带电荷量增大 选项d正确 答案 bd 总结评述 处理含容直流电路问题 关键是弄清电路结构 确定电容器两极板间的电压及电压变化 就可以算出电容器的带电荷量或带电荷量的变化 2010 安徽合肥一模 如图所示 电源电动势为e 内阻为r 平行板电容器两金属板水平放置 开关s是闭合的 两板间一质量为m 电荷量为q的油滴恰好处于静止状态 g为灵敏电流计 则以下说法正确的是 a 在将滑动变阻器滑片p向上移动的过程中 油滴向上加速运动 g中有从b到a的电流b 在将滑动变阻器滑片p向下移动的过程中 油滴向下加速运动 g中有从b到a的电流c 在将滑动变阻器滑片p向上移动的过程中 油滴仍然静止 g中有从a到b的电流d 在将s断开后 油滴仍保持静止状态 g中无电流通过 答案 a 解析 滑片p向上移动 接入电路的电阻增大 总电阻增大 根据闭合电路欧姆定律可知 干路电流减小 因u e i r r1 可知电容器极板电压变大 油滴受到的电场力增大 油滴向上运动 极板电压变大 说明电容器充电 g中电流方向从b到a a正确 b c错误 将s断开后 电容器放电 g中有电流 电压减小 电场力减小 油滴向下运动 d错误 命题规律根据闭合电路欧姆定律和功率的规律 确定输出功率 输入功率 热功率 考例3 在如图所示电路中 已知电源电动势e 3v 内电阻r 1 r1 2 滑动变阻器r的阻值可连续增大 求 1 当r多大时 r消耗的功率最大 2 当r多大时 r1消耗的功率最大 答案 1 0 75w 2 2w 总结评述 此题易出现的错误是求r1消耗的最大功率时 把r归入内电阻 认为当r1 r r时 r1消耗的功率最大 导致错误的原因是对电阻消耗功率最大的条件与电源的最大输出功率分不清 乱用结论 导致误解 如图所示 电源电动势e 3v 内阻r 3 定值电阻r1 1 滑动变阻器r2的最大阻值为10 求 1 当滑动变阻器的阻值r2为多大时 电阻r1消耗的功率最大 电阻r1消耗的最大功率是多少 2 当变