【优化方案】高考物理总复习 第七章第二节 电动势　闭合电路的欧姆定律课件 新人教版选修31.ppt

第二节电动势闭合电路的欧姆定律 一 电动势 w q 负极 正极 断开 负极 正极 正比 反比 ir ir 增大 减小 0 e 0 2 路端电压跟电流的关系路端电压跟电流的关系是u e ir 用图象表示如图7 2 1所示 此图象的物理意义是 图7 2 1 电动势 内阻 一 电源的相关功率和电源的效率1 正确区分相关电功率的含义 特别提醒 元件的总功率 元件的输出功率 元件的实际功率 元件的额定功率 图7 2 2 图7 2 3 特别提醒 1 当电源的输出功率最大时 其效率 50 当r 时 100 但此时p出 0无实际意义 2 对于内外电路上的固定电阻 其消耗的功率应根据p i2r来判断 与输出功率大小的判断方法不同 即时应用1 2012 东城区检测 如图7 2 4所示 电动势为e 内阻为r的电池与定值电阻r0 滑动变阻器r串联 已知r0 r 滑动变阻器的最大阻值是2r 当滑动变阻器的滑片p由a端向b端滑动时 下列说法中正确的是 a 路端电压变大b 电路中的电流变小c 滑动变阻器消耗的功率变小d 定值电阻r0上消耗的功率变小 图7 2 4 大 路端电压变小 由p i2r0知定值电阻r0上消耗的功率变大 a b d错误 当滑片p置于a点时 由于r滑 2r r r0 这时可把定值电阻r0看做电源的内阻 则此时滑动变阻器消耗的功率最大 滑片p从a向b端滑动的过程中 滑动变阻器接入电路中的电阻变小 则其消耗的功率变小 c正确 二 电路的动态分析1 电路的动态分析问题是指由于断开或闭合开关 滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化 某处电路变化又引起其他电路的一系列变化 对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律 部分电路欧姆定律 串 并联电路中电压和电流的关系 2 分析这类问题的一般步骤是 1 明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化 2 根据局部电阻的变化 确定电路的外电阻r外总如何变化 6 由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化 7 确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化 由以上步骤可以看出 解决此类问题 基本思路是 局部 整体 局部 同时要灵活地选用公式 每一步推导都要有确切的依据 特别提醒 电路的动态分析问题还可以用极限法来分析 即遇到因变阻器滑动触头滑动引起电路变化的问题时 可将变阻器的滑动触头分别滑至两个极端去讨论 即时应用2 2011 高考海南卷 如图7 2 5 e为内阻不能忽略的电池 r1 r2 r3为定值电阻 s0 s为开关 v与a分别为电压表与电流表 初始时s0与s均闭合 现将s断开 则 图7 2 5 a v的读数变大 a的读数变小b v的读数变大 a的读数变大c v的读数变小 a的读数变小d v的读数变小 a的读数变大 解析 选b 由下列步骤分析可以看出b正确 三 电源u i图线与电阻u i图线的比较如图7 2 6 甲是电源的u i图线 乙是电阻的u i图线 两种图线比较如下 图7 2 6 即时应用3 2012 徐州模拟 如图7 2 7所示是某直流电路中电压随电流变化的图象 其中a b分别表示路端电压 负载电阻上电压随电流变化的情况 下列说法正确的是 图7 2 7 a 阴影部分的面积表示电源的输出功b 阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率c 当满足 时 电源的效率最高d 当满足 时 电源的效率小于50 四 含容电路的分析和计算电容器是一个储存电能的元件 在直流电路中 当电容器充 放电时 电路有充电 放电电流 一旦电路达到稳定状态 电容器在电路中就相当于一个阻值无限大 只考虑电容器是理想不漏电的情况 的元件 在电容器 处电路可看做是断路 简化电路时可去掉它 简化后若要求电容器所带电荷量时 可在相应的位置补上 分析和计算含有电容器的直流电路时 关键是准确地判断和求出电容器两端的电压 具体做法是 1 确定电容器和哪个电阻并联 该电阻两端电压即为电容器两端电压 2 当电容器和某一电阻串联后 接在某一电路两端时 此电路两端电压即为电容器两端电压 3 电路的电流 电压变化时 将会引起电容器的充放电 如果电容器两端电压升高 电容器将充电 如果电压降低 电容器将通过与它连接的电路放电 电量的多少可根据 q c u计算 特别提醒 求解含有电容器的电路问题 首先要弄清楚电路结构 分析出电容器两极板间的电压如何变化 然后根据串并联电路的特点结合欧姆定律 确定其他量 即时应用4 如图7 2 8中电源电动势e 10v 内阻可忽略 r1 4 r2 6 c 30 f 求 1 s闭合后 稳定时通过r1的电流 2 s原来闭合 然后断开 求这个过程中流过r1的总电荷量 图7 2 8 断开至达到稳定后电路中电流为零 此时uc e 储存的电荷量q cuc 很显然电容器上的电荷量增加了 q q q cuc cuc 1 2 10 4c 电容器上的电荷量的增加是在s断开以后才产生的 这只 有通过r1这条途径实现 所以流过r1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量 答案 1 1a 2 1 2 10 4c 2011 高考北京卷 如图7 2 9所示电路 电源内阻不可忽略 开关s闭合后 在变阻器r0的滑动端向下滑动的过程中 a 电压表与电流表的示数都减小b 电压表与电流表的示数都增大c 电压表的示数增大 电流表的示数减小d 电压表的示数减小 电流表的示数增大 图7 2 9 答案 a 方法技巧 电路的动态分析应该先局部后整体 整体后再局部 先局部是看由于局部的电阻变化而引起的总电阻的变化 然后看整体的干路电流和路端电压的变化情况 结合它们的变化情况再分析需要求解的物理量的变化 变式训练在如图7 2 10所示的电路中 e为电源 其内阻为r l为小灯泡 其灯丝电阻可视为不变 r1 r2为定值电阻 r3为光敏电阻 其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小 v为理想电压表 若将照射r3的光的强度减弱 则 图7 2 10 a 电压表的示数变大b 小灯泡消耗的功率变小c 通过r2的电流变小d 电源内阻消耗的电压变大 解析 选b 若将照射r3的光的强度减弱 则r3的电阻将增大 电路中的总电阻将增大 总电流减小 故电压表的示数变小 内电压也减小 a d错误 而电阻r2两端的电压将变大 通过r2的电流变大 而总电流减小 所以通过小灯泡的电流减小 小灯泡消耗的功率变小 b正确 c错误 满分样板17分 2012 宁波模拟 在如图7 2 11所示的电路中 r1 2 r2 r3 4 当开关s接a时 r2上消耗的电功率为4w 当开关s接b时 电压表示数为4 5v 试求 图7 2 11 1