高考物理 第二课时 闭合电路的欧姆定律导与练复习课件.ppt

2012高三物理复习课件 导与练福建 第7章第二课时闭合电路的欧姆定律 1 了解电动势的概念 知道电源的电动势等于电源未接入电路时两极间的电压 2 理解闭合电路欧姆定律及其公式 并能熟练用来解决有关的电路问题 3 理解路端电压与电流 或随外电阻而变化 的关系 1 电动势 1 物理意义 反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量 是电路中电能的提供者 2 大小 电源电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压 在闭合电路中 电源电动势在数值上等于内 外电压之和 从能量的转化关系看 电动势和电压是截然不同的物理量 外电路断开时 电源两极间的电压等于电源电动势 外电路闭合时 电源两极间的电压往往小于电源电动势 对应学生用书第90 91页 1 2010年南昌模拟 关于电源的电动势 下列说法正确的是 b a 电源的电动势等于电源两端的电压b 电源不接入电路时 电源两极间的电压大小等于电动势c 电动势的国际单位是安培d 常见的铅蓄电池电动势为220v解析 电动势的单位同电压单位 伏特 电动势的大小等于电源不接入电路时两极间电压大小 故b对 2 如图所示的是在同一坐标系中甲 乙 丙三电源的ui图线 甲和丙图线平行 下列判断正确的是 b a 甲电源的电动势比乙大b 乙电源的电动势和内阻都比丙电源大c 乙和丙电源的内阻相等d 甲电源内阻最大 丙电源内阻最小解析 电源的ui图线纵轴的截距表示电动势的大小 图线的斜率表示电源的内阻 因此由题图可知 e甲 e乙 e丙 r甲 r丙 r乙 所以a c d错误 b正确 故选b 3 如图所示电路中 电源电动势e 9v 内阻r 3 r 15 下列说法中正确的是 c a 当s断开时 uac uab 9vb 当s闭合时 uac 9vc 当s闭合时 uab 7 5v ubc 0d 当s断开时 uab 0 ubc 0 例1 在如图所示的电路中 e为电源电动势 r为电源内阻 r1和r3均为定值电阻 r2为滑动变阻器 当r2的滑动触点在a端时合上开关s 此时三个理想电表a1 a2和v的示数分别为i1 i2和u 现将r2的滑动触点向b端移动 则三个电表示数的变化情况是 a i1增大 i2不变 u增大b i1减小 i2增大 u减小c i1增大 i2减小 u增大d i1减小 i2不变 u减小 答案 b 动态分析的一般思路 局部 整体 局部 并利用部分电路欧姆定律判断某部分电路电压 电流的变化情况 针对训练11 2010年福建省厦门市高三上学期质量检查 在如图所示电路中 当变阻器r3的滑片p向b端移动时 以下关于电压表与电流表示数变化的说法正确的是 a 电压表示数变大 电流表示数变小b 电压表示数变小 电流表示数变大c 电压表示数变大 电流表示数变大d 电压表示数变小 电流表示数变小解析 总电阻连接关系是r2与r3并联 再与r1串联 p向b端滑动时r3减小 外部总电阻减小 路端电压减小 即电压表示数变小 故a c错 总电阻减小 r1上电流i1增大 r2与r3的并联阻值减小 即并联支路两端电压减小 即i2减小 由i3 i1 i2可知i3增大 故b正确d错 答案 b 含电容器电路的分析计算1 简化处理电路中电容器没有充 放电时 简化电路时可以把电容器处电路作为断路 可以去掉 在求电荷量时在相应位置再补上 与电容器同支路的电阻相当于导线 2 电荷量计算电路中电流 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 q c u计算电容器上电荷量的变化 3 电压确定在直流电路中 如果串联或并联了电容器应该注意 在与电容器串联的电路中没有电流 所以电阻不起降低电压作用 但电容器两端可能出现电势差 如果电容器与电源并联 电路中有电流通过 电容器两端的充电电压不是电源电动势e 而是路端电压u 4 特别注意在含电容器电路中 当电路发生变化时 除了要判断和计算电容器两端的电压外 还必须要判断电容器极板上极性的变化 防止出现电容器先放电后反向充电的现象 例2 10分 如图所示 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荷量是多少 思路点拨 电容器所在的支路相当于断路 先将开关断开与合上两种情况下的电路图简化 再运用闭合电路欧姆定律 串 并联规律计算电容器的电压 从而可求通过电流表的电荷量 解析导引 1 问 s断开 而c相当于断路 则r3相当于导线 试画出简化电路图 并计算出电容器c的电荷量 2 问 s闭合时 r3中有恒定电流 试画出简化电路图 并计算出电容器c的电荷量 3 问 两种情况下a板带电的电性相反 则通过电流表的电荷量是多少 答 通过电流表电荷量 q q q 1 92 10 5c 答案 1 92 10 5c 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 针对训练21 如图所示的电路中 电源内阻不计 三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压 开始时只有s2闭合 当s1也闭合后 下列说法正确的是 a 灯泡l1变亮b 灯泡l2变亮c 电容器c的带电荷量将增加d 闭合s1的瞬间流过电流表的电流方向自左向右 答案 a 电路故障分析电路故障一般是短路或断路 常见的情况有导线断芯 灯泡断丝 灯座短路 变阻器内部断路 接触不良等现象 一般为一处故障 1 断路和短路的特点 1 电路中某支路发生断路 表现为电压不为零 而电流为零 断路后 电源电压将全部降落在断路之处 若电路中某两点间电压不为零 等于电源电压 则过这两点间有断点而这两点与电源连接部分无断点 若电路中某两点电压为零 说明这两点无断点 而这两点与电源连接部分有断点 2 电路中某一部分发生短路 表现为有电流通过电路而该电路两端电压为零 2 检查故障的基本方法 1 仪表检测法 即用电笔 电压表等检测电路 根据断路或短路的特点找出故障发生在哪个用电器或哪段电路上 2 假设法 已知电路发生某种故障 寻求故障发生在何处时 可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故障 运用部分电路或闭合电路的欧姆定律进行正向推理 推理结果若与题述物理现象不符合 则故障不是发生在这部分电路 若推理结果与题述物理现象符合 则故障可能发生在这部分电路 直到找到全部故障为止 此法亦称 排除法 例3 如图所示为一电路板的示意图 a b c d为接线柱 a d与220v的交流电源连接 ab间 bc间 cd间分别连接一个电阻 现发现电路中没有电流 为检查电路故障 用一交流电压表分别测得b d两点间以及a c两点间的电压均为220v 由此可知 a ab间电路通 cd间电路不通b ab间电路不通 bc间电路通c ab间电路通 bc间电路通d bc间电路不通 cd间电路通解析 由题设知 bd间电压为220v 说明断路点必在bd之间 ac间电压为220v 说明断路点又必在ac间 两者共同区间是bc 故bc断路 其余各段均完好 答案是d 答案 d 针对训练31 如图所示的电路中 由于某一电阻发生短路或断路 使a灯变暗 b灯变亮 则故障可能是 r1短路 r2断路 r3断路 r4短路a b c d 解析 假设r1短路 总电阻减小 干路电流增大 a灯变亮 故 错误 同理 错误 假设r2断路 总电阻增大 干路电流减小 a灯变暗 u内和ur4均减小 所以ur3增大 ir3增大 得ir1减小 ur1减小 即ulb增大 b灯变亮 正确 假设r3断路 总电阻增大 干路电流减小 a灯变暗 u内和ur4均减小 ur1和ulb均增大 b灯变亮 正确 故选b 答案 b 考点一 动态电路分析 例1 能力题 电动势为e 内阻为r的电源与定值电阻r1 r2及滑动变阻器r连接成如图所示的电路 当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时 下列说法正确的是 a 电压表和电流表读数都增大b 电压表和电流表读数都减小c 电压表读数增大 电流表读数减小d 电压表读数减小 电流表读数增大 答案 a 考点二 含电容器电路的分析与计算 例2 能力题 如图所示的电路中 开关s闭合 电路稳定后 将s断开 则以下判断正确的是 a 电容器将放电b 电容器将继续充电c 有通过r3的向上的瞬时电流d 电容器上电压将减小解析 开关闭合时 电容器极板间的电压等于r2两端的电压 开关断开后 电容器极板间的电压等于电源的电动势 所以开关从闭合到断开电容器上的电压将增大 d项错误 电容器将继续充电 b正确 a错误 通过r3有向下的瞬时充电电流 c错 答案 b 解析 滑片p向右移动时 总电阻增大 电流减小 内电阻及r0分的电压都将减小 所以电压表读数变大 b正确 1 本题考查了闭合电路的动态分析 2 解这类问题的关键是掌握电路动态分析的方法和步骤 测控导航 1 铅蓄电池的电动势为2v 这表示 a a 电路中每通过1c电荷量 电源把2j的化学能转变为电能b 无论接不接入外电路 铅蓄电池两极间的电压都为2vc 铅蓄电池在1s内将2j的化学能转变为电能d 铅蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池 电动势为1 5v 的小解析 电动势是描述电源将其他形式的能转变为电能的本领的物理量 数值上等于将1c正电荷从负极移到正极 非静电力做功 即将化学能转变为电能的值 等于电源不接入电路时两极间的电压 故a正确 b c d错 2 某同学家中所有的灯原来都正常发光 现突然全部熄灭了 检查保险丝发现并未烧断 用验电笔测试室内火线与零线 氖管都发光 该同学对故障作了下列四种判断 其中正确的是 b a 进户火线断路b 进户零线断路c 灯泡全部烧坏了d 室内线路某处短路解析 进户零线断路时 室内电路无电流 各处电路均与火线相连 电势与火线电势相同 用验电笔测试室内火线与零线时 氖管都发光 故选b 3 在某控制电路中 需要连成如图所示的电路 主要由电动势为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 b a l1 l2两个指示灯都变亮b l1 l2两个指示灯都变暗c l1变亮 l2变暗d l1变暗 l2变亮解析 当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时 电位器接入电路的电阻减小 根据串 并联电路特点可知电路中总电阻减小 由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大 内阻分担电压增大 路端电压减小 l1灯变暗 通过其电流i1减小 由u1 i2r1及i2 i i1可知r1分担电压增大 l2及r2两端电压减小 l2功率减小而变暗 选项b正确 4 2010年盐城模拟 如图所示是一火警报警装置的一部分电路 其中r2是半导体热敏传感器 它的电阻随温度升高而减小 a b接报警器 当传感器r2所在处出现火情时 电流表中的电流i和a b两端电压u与出现火情前相比 d a i变大 u变大b i变小 u变小c i变小 u变大d i变大 u变小解析 传感器r2处出现火情时 温度升高导致传感器r2电阻减小 电路的总电流增大 内电阻和r1上电压增大 所以a b两端电压u减小 同时 由于r3的电压减小 表明其上的电流减小 又因为总电流增大 所以电流表中的电流i增大 故d项正确 5 2010年石家庄二模 如图 电源内阻为r 电流表和电压表均为理想电表 下列判断正确的是 c a 若r1断路 两表的读数均变小b 若r2断路 两表的读数均变小c 若r3断路 电流表读数为0 电压表读数变大d 若r4断路 两表的读数均变小解析 若某电阻断路 即可理解为该电阻阻值变大 由 串反并同 可知c正确 6 2011年济南模拟 如图所示的电路中 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 在开关s处于闭合状态下 若将开关s1由位置1切换到位置2 则 d a 电压表的示数变大b 电池的效率变大c 电阻r2两端的电压变大d 电池内部消耗的功率变大 解析 图线 可以得出电源电动势是50v 内阻为5 从图线 可以看出电流为2 5a时 功率为95w 即电压约37 5v 所以外电阻约为15 当输出功率是120w时 电流4a 输出电压为30v 8 如图所示的电路中 电源电动势e 6v 内阻r 1 电阻r1 6 r2 5 r3 3 电容器的电容c 2 10 5f 若将开关s闭合 电路稳定时通过r2的电流为i 断开开关s后 通过