（江苏专用）2021版高考物理一轮复习 第8章 恒定电流 第2节 电路 闭合电路的欧姆定律教案.doc

第2节电路闭合电路的欧姆定律一、电路的串联、并联串联并联电流ii1i2inii1i2in电压uu1u2unuu1u2un电阻rr1r2rn功率分配p1r1p2r2pnrn二、电源的电动势和内阻1电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 c的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。(2)表达式：e。(3)物理意义：反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小。2内阻：电源内部导体的电阻。三、闭合电路的欧姆定律1内容闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。2公式(1)i。(只适用于纯电阻电路)(2)eu内u外。(适用于任何电路)3路端电压u与电流i的关系(1)关系式：ueir。(适用于任何电路)(2)ui图象当电路断路即i0时，纵轴的截距为电源电动势。当外电路电压为u0时，横轴的截距为短路电流。图线的斜率的绝对值为电源的内阻。1思考辨析(正确的画“”，错误的画“”)(1)电路中某电阻的阻值最大，该电阻的功率不一定最大。()(2)电动势就是电源两极间的电压。()(3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大。()(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。()2(人教版选修31p63t1改编)一个电源接8 电阻时，通过电源的电流为0.15 a，接13 电阻时，通过电源的电流为0.10 a，则电源的电动势和内阻分别为()a2 v1.5 b1.5 v2 c2 v2 d1.5 v1.5 答案b3(人教版选修31p52t2改编)(多选)如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为1 k，电流表内阻为0.1 ，被测导体r的真实电阻为87.4 。测量时，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值是()甲乙a甲图的测量值是87.4 b甲图的测量值是80.4 c乙图的测量值是87.5 d乙图的测量值是87.4 bc由题图可知，甲图采用的是电流表外接法测电阻，测量值为电压表与电阻r并联的阻值，为80.4 。乙图是电流表内接法测电阻，测量值是电流表与电阻r串联的阻值，为rra87.5 。故b、c正确。4(人教版选修31p52t4改编)如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为010 v，当使用a、c两个端点时，量程为0100 v。已知电流表的内阻rg为500 ，满偏电流ig为1 ma，则电阻r1、r2的值是()a9 500 90 000 b90 000 9 500 c9 500 9 000 d9 000 9 500 a接a、b时，由串联电路特点有r总r1rg，得r1rg9 500 。接a、c时，同理有r总r1r2rg，得r2rgr190 000 。 电路的串联、并联及电表的改装1串、并联电路的四个有用的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻的个数增多时，总电阻增大。(2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路的条数增多时，总电阻减小。(3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。(4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。2电表的改装改装成电压表改装成电流表内部电路改装后的量程uig(rrg)iig量程扩大的倍数nn接入电阻的阻值rrg(n1)rgr改装后的总电阻rxrgrnrgrx1.(多选)(2019商丘模拟)如图所示，图线a表示的导体的电阻为r1，图线b表示的导体的电阻为r2，则下列说法正确的是()ar1r213b把r1拉长到原来的3倍长后电阻等于r2c将r1与r2串联后接于电源上，则功率之比p1p213d将r1与r2并联后接于电源上，则通过的电流之比i1i213ac由题图iu图线可知r1r213，故a正确；把r1拉长到原来的3倍后其电阻变为原来的9倍，等于3r2，故b错误；r1与r2串联后接在电源上，由pi2r可知p1p213，故c正确；r1与r2并联后接于电源上，则电流之比i1i231，故d错误。2(多选)如图所示，甲、乙都是由一个灵敏电流表g和一个变阻器r组成的电流，下列说法正确的是()甲乙a甲表是电流表，r增大时量程增大b甲表是电流表，r增大时量程减小c乙表是电压表，r增大时量程增大d乙表是电压表，r增大时量程减小bc由电表的改装原理可知，电流表应是g与r并联，改装后加在g两端的最大电压ugigrg不变，所以并联电阻r越大，iigir越小，即量程越小，a错误，b正确；电压表应是g与r串联，改装后量程uigrgigr，可知r越大，量程越大，c正确，d错误。3某电流表内阻rg为200 ，满偏电流ig为2 ma，如图甲、乙改装成量程为0.1 a和1 a的电流表，试求：甲乙(1)图甲中，r1和r2各为多少？(2)图乙中，r3和r4各为多少？(3)从安全角度分析，哪种改装方法较好？解析(1)按图甲接法，由并联电路中电流跟电阻成反比，可得r1rg200 4.08 ，r2rg200 0.4 。(2)按图乙接法，量程为1 a时，r4和rg串联后与r3并联；量程为0.1 a时，r3和r4串联后与rg并联，分别得ig(rgr4)(1ig)r3igrg(0.1ig)(r3r4)解得r30.41 ，r43.67 。(3)乙图接法较好。甲图中，若开关s接触不良而没有接通，或换量程的过程中，电流将全部流经表头，可能把表头烧坏。答案(1)4.08 0.4 (2)0.41 3.67 (3)见解析 电路的动态分析问题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电路动态分析问题常用的“三法”(1)程序判断法：遵循“局部整体部分”的思路，按以下步骤分析：(2)“串反并同”结论法(应用条件：电源内阻不为零)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大。所谓“并同”，即某一电阻增大时，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，反之则减小。即：r(3)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。(一题多解)(多选)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为e、内电阻为r，r1、r2为定值电阻，r3为滑动变阻器，c为电容器，a、v分别为理想电流表和电压表。在滑动变阻器的滑片p自a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是()a电压表示数减小b电流表示数增大c电容器c所带电荷量增多da点的电势降低bd法一程序法滑片p由a端向b端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电阻r1两端电压增大，电压表v示数变大，a错误；电阻r2两端的电压u2ei总(r1r)，i总增大，则u2减小，i2，故i2减小，电流表a的示数iai总i2增大，b正确；由于电容器两端的电压ucu2减小，由qcuc知电容器所带电荷量q减少，c错误；uababau2，故a降低，d正确。法二极限法若将滑片p滑至b点，则r30，ab0，d正确；r2两端电压为零，则电容器c两端电压也为零，电容器所带电荷量q0，c错误；当r30时，电路总电阻最小，总电流最大，r1两端电压最大，故a错误；由于iai1i2，此时i1最大，i20最小，故ia最大，b正确。电路稳定时电容器的处理方法电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，电容器两端的电压与其并联电器两端电压相等。1.(2019江苏盐城期末)半导体材料制成的光敏电阻随光照强度增大电阻变小。如图所示，r1、r2为定值电阻，r3为光敏电阻，u为r2两端的电压，i为流过r2的电流，下图反映物理量间的关系可能正确的是()abcdc随光照强度的增加，r3电阻减小，则总电阻减小，总电流变大，即r2的电流i变大，r2两端的电压u变大，故选项c正确，a、b、d错误。2.(2019江苏七市三模)在如图所示的电路中，电源电动势为e，内阻为r，r1、r3为滑动变阻器，r2为定值电阻，c为电容器。开始时开关s1、s2闭合。下列操作能使电容器所带电荷量增加的是()a断开开关s1b断开开关s2c向左移动滑动变阻器r1的滑片d向左移动滑动变阻器r3的滑片b断开开关s1，回路电流为零，电容器通过r1、r2、s1回路放电，电荷量减小，a错误；根据电路结构可知，回路电流i，电容两端电压：uir2，断开开关s2，电容器直接串联在电路中，回路电流为零，电容器两端电压为电动势，电压变大，根据qcu可知，带电荷量变大，b正确；滑动变阻器r1与电容器串联，稳定时，支路无电流，改变r1的滑片位置，不会改变电压和电流，电容器带电荷量不变，c错误；向左移动滑动变阻器r3的滑片，接入电路电阻变大，i，回路电流变小，uir2，电容器两端电压变小，根据qcu可知，带电荷量变小，d错误。3.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a滑片p向上移动，接入电路的电阻增大，总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，干路电流减小，因uei(rr1)，可知电容器极板间电压变大，油滴受到的静电力增大，油滴向上运动，极板间电压变大，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，静电力减小，油滴向下运动，d错误。 电源的功率和效率1电源的功率及效率问题电源总功率任意电路：p总eip出p内纯电阻电路：p总i2(rr)电源内部消耗的功率p内i2rp总p出电源的输出功率任意电路：p出uip总p内纯电阻电路：p出i2r电源的效率任意电路：100%100%纯电阻电路：100%2.纯电阻电路中电源的输出功率p出与外电阻r的关系(1)表达式：p出i2r(2)关系图象根据如图所示图象可知：随着外电阻的增大，输出功率先增大后减小，即：当rr时，输出功率最大，为pm。p出e乙，r甲r乙，a正确，b错误；当电流都为i0时，两电源的路端电压相等，内电压不相等，c错误；当路端电压为u0时，电流为i0，外电阻r相等，d正确。2(2019德州期末)图甲为某电源的ui图线，图乙为某小灯泡的ui图线，则下列说法中正确的是()甲乙a电源的内阻为0.5 b小灯泡的电阻随着功率的增大而减小c当小灯泡两端的电压为0.5 v时，它的电阻约为 d把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为3 wd根据电源的ui图线在纵轴的截距表示电动势，斜率绝对值表示电源内阻可知，e1.5 v，r ，选项a错误；根据小灯泡ui图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知，小灯泡的电阻随电流的增大而增大，由pi2r知，小灯泡的电阻随着电功率的增大而增大，选项b错误；当小灯泡两端的电压为u0.5 v时，对应小灯泡中电流为i6 a，根据小灯泡ui图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知，小灯泡电阻r ，选项c错误；把电源和小灯泡