【优化探究】高考物理一轮复习 第7章第2单元随堂课件.ppt

i1 i2 in u1 u2 un r1 r2 rn i1 i2 in u1 u2 un 温馨提示 1 串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻 电路中任意一个电阻变大时 串联总电阻变大 2 并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻 任意一个电阻变大时 总电阻变大 3 无论电阻怎样连接 每一段电路的总耗电功率p总等于各个电阻耗电功率之和 二 电路及其规律1 电路的组成 1 外电路 电源外部的电路 2 内电路 电源内部的电路外电路上的电压叫电压 内电路上的电压叫 2 电源电动势 1 概念 反映电源的本领 2 大小 数值上等于将单位正电荷从负极移到正极克服做的功 确定的电源 电动势为 不随电路情况变化 不同类电源 电动势不同 电动势越大 非静电力做功本领越大 3 标量 为了说明问题方便 习惯上规定电动势的方向在电源内部从指向 路端 内电压 把其他形式能转化为电能 电场力 定值 负极 正极 电动势 反比 e ir 0 e 0 4 路端电压随电流变化的图象用图象表示如图所示 温馨提示 若u i图象中的纵坐标 u 不是从零开始时 此时图线与横坐标的交点小于短路电流 但图线的斜率仍然等于电源的内阻 三 电流表 电压表的改装1 电流表g 表头 1 原理 当线圈中有电流通过时 线圈在作用下带动指针一起偏转 电流越大 指针偏转的角度 可以证明i 所以根据表头指针偏转的角度可以测出电流的大小 且表盘刻度是均匀的 2 三个参数 内阻rg 满偏电流ig 满偏电压ug 关系是ug 磁场力 越大 igrg 2 电压表及大量程电流表 由表头改装而成 电流的动态问题分析 1 电路动态分析类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 一处变化又引起了一系列的变化 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 并联电路和电压 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 重点提示 电路的动态分析问题还可以用极限法来分析 即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题 可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论 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 a 电压表的示数变大b 电池内部消耗的功率变大c 电阻r2两端的电压变大d 电池的效率变大 思路点拨 开关位置切换引起总电流变化 分析电源内耗功率及路端电压的变化 r2两端电压大小须根据外电路串 并联关系求出 答案 b 解析 滑片p向右移动 电阻变大 总电阻也变大 由闭合电路的欧姆定律可知 回路中电流减小 电源内压减小 r0两端电压减小 所以滑动变阻器两端电压升高 电压表示数变大 故b项正确 答案 b 闭合电路的几个功率 三只灯泡l1 l2和l3的额定电压分别为1 5v 1 5v和2 5v 它们的额定电流都为0 3a 若将它们连接成图甲 乙所示的电路 且灯泡都正常发光 1 试求图甲电路的总电流和电阻r2消耗的电功率 2 分别计算两电路电源提供的电功率 并说明哪个电路更节能 思路点拨 由灯泡的额定电流即可求出总电流 由闭合电路的欧姆定律可求出电源的路端电压 与l3两端电压相减即可得出r2两端电压 从而求出r2消耗的电功率 电源提供的电功率由公式p总 ie可求得 听课记录 1 由题意 在图甲电路中 电路的总电流i总 il1 il2 il3 0 9au路端 e i总r 2 55vur2 u路端 ul3 0 05v ir2 i总 0 9a电阻r2的消耗功率pr2 ir2ur2 0 045w 2 图甲电源提供的电功率p总 i总e 0 9 3w 2 7w图乙电源提供的电功率p总 i总 e 0 3 6w 1 8w 由于灯泡都正常发光 两电路有用功率相等 而p总 p总 所以 图乙电路比图甲电路节能 答案 1 0 9a0 045w 2 p甲 2 7wp乙 1 8w乙电路更节能 2 某同学设计了一个转向灯电路 如图 其中l为指示灯 l1 l2分别为左 右转向灯 s为单刀双掷开关 e为电源 当s置于位置1时 以下判断正确的是 a l的功率小于额定功率b l1亮 其功率等于额定功率c l2亮 其功率等于额定功率d 含l支路的总功率较另一支路的大解析 由电路结构可知 当s置于1位置时 l与l2串联后再与l1并联 由灯泡的额定电压和额定功率可知 l1和l2的电阻相等 l与l2串联后的总电阻大于l1的电阻 由于电源电动势为6v 本身有内阻 所以l1两端电压和l与l2的总电压相等 且都小于6v 所以三只灯都没有正常发光 三只灯的实际功率都小于额定功率 含l的支路的总电阻大于l1支路的电阻 由于两条支路的电压相等 所以含l的支路的总功率小于另一支路的功率 答案 a 电路的分析 2 含容电路的分析 1 简化电路时可以把电容器处电路作为断路 简化电路时可以去掉 在求电荷量时在相应位置补上 2 电路稳定后 与电容器同支路的电阻相当于导线 3 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 4 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 5 在含容电路中 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 3 电路故障的分析方法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 检查故障的基本方法有两种 1 电压表检测方法如果电压表示数为0 说明电压表上无电流通过 则可能在并联路段之外有断路 或并联路段内有短路 如果电压表有示数 说明电压表上有电流通过 则在并联路段之外无断路 或并联路段内无短路 2 用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源 逐一使元件脱离原电路 或对某段电路检测 后测量是通路还是断路便可找到故障所在 如右图所示的电路中 两平行金属板a b水平放置 两板间的距离d 40cm 电源电动势e 24v 内电阻r 1 电阻r 15 闭合开关s 待电路稳定后 将一带正电的小球从b板小孔以初速度v0 4m s竖直向上射入板间 若小球带电量为q 1 10 2c 质量为m 2 10 2kg 不考虑空气阻力 那么 滑动变阻器接入电路的阻值为多大时 小球恰能到达a板 此时 电源的输出功率是多大 取g 10m s2 思路点拨 本题主要考查电容器 闭合电路欧姆定律 串并联电路特点 动能定理等 解答时要根据小球的运动情况及受力情况求出电容器两极板间的电场分布情况 并结合电路的有关规律求出相关的电学量 答案 8 23w 3 在如图所示的电路中 电源的内阻r不为零 开关s1 s2 s3 s4均闭合 处于真空中的平行板电容器c的两板间悬浮着一颗带电油滴p 下列操作过程中 所得结论错误的是 a 若只断开s1 则p将加速下降b 若只断开s2 则p将加速下降c 若只断开s3 则p将加速上升d 若只断开s4 则p将继续悬浮不动 答案 a 闭合电路欧姆定律与力学的综合 如图所示 小铅球p系在金属丝下 悬挂在o点 开始时小铅球p在竖直方向处于静止状态 当将小铅球p放入水平流动的水中时 球向左摆起一定的角度 水流速度越大 越大 为了测定水流对小铅球作用力的大小 在水平方向固定一根电阻丝bc 它与金属丝接触良好 不计摩擦 c端在o点正下方 图中还有电动势为e的电源 内阻不计 一个开关和一只电压表 1 请你连接一个电路 使得当水流作用力增大时 电压表示数增大 2 如果oc为h 水流对小球作用力的大小为f bc为l 小铅球质量为m 不计水对小铅球的浮力 当小铅球平衡时 电压表示数为u 请写出f与u e h等的关系式 思路点拨 解决此题应把握以下三点 1 利用平衡条件确定出力f与小铅球偏离距离的关系 2 利用欧姆定律确定电流与电阻的关系 3 利用电阻定律确定出电阻与小铅球偏离距离的关系 1 关于电源和电动势 下列说法中正确的是 a 在电源内部把正电荷从负极移到正极 非静电力做功 电能增加b 对于给定的电源 移动正电荷非静电力做功越多 电动势就越大c 电动势越大 说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多d 电动势越大 说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极移送电荷量越多解析 电源是将其他能量转化为电能的装置 是通过电源内部的非静电力做功来完成的 所以非静电力做功 电能就增加 因此选项a正确 电源电动势是反映电源内部其他形式能转化为电能的能力的物理量 电动势在数值上等于移送单位电荷量的正电荷所做的功 不能说电动势越大 非静电力做功越多 也不能说电动势越大被移送的电荷量越多 所以选项b d错误 c正确 答案 ac 2 如图所示 电路两端的电压保持不变 当滑动变阻器的滑动触头p向右移动时 三个灯泡的亮度变化情况是 a l1变亮 l2和l3均变暗b l1变暗 l2不能确定 l3变暗c l1变暗 l2和l3均变亮d l1和l2均变亮 l3变暗解析 当滑动触头p向右移动时 滑动变阻器的电阻减小 电路总电阻减小 由于电路两端的电压保持不变 因此il1增大 灯l3两端电压减小 il3减小 再由il2 il1 il3 可知il2增大 故灯l1 l2变亮 l3变暗 选项d正确 答案 d 3 如图所示 用甲 乙 丙三个电动势e相同而内电阻r不同的电源 分别给定值电阻r供电 已知甲 乙 丙三个电源内阻的大小关系为r甲 r乙 r丙 则将r先后接在这三个电源上时的情况相比 下列说法中正确的是 a 接在甲电源上时 通过r的电流最大b 接在丙电源上时 通过r的电流最大c 接在乙电源上时 电阻r消耗的电功率最大d 接在丙电源上时 电阻r消耗的电功率最大 答案 bd 4 2011年盐城模拟 如图为 热得快 热水器的电路图和示意图 现接通电源 发现该热水器没有发热 并且热水器上的指示灯也不亮 现用交流电压表测得热水器a b两端的电压为220v 指示灯两端电压为220v 该热水器的故障在于 a 连接热水器和电源之间的导线断开b 连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路c 电阻丝熔断 同时指示灯烧毁d 同时发生了以上各种情况解析 由于a b两端的电压和指示灯两端的电压均为220v 说明热水器和电源之间的导线未断 同时电阻丝和指示灯也未发生短路而应该是电阻丝和指示灯同时发生断路 故选c 答案 c 5 2011年宁波模拟 如图所