高考物理一轮复习 第7章 恒定电流 第2讲 闭合电路欧姆定律及其应用课件 新人教版.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 新课标版 高考总复习 恒定电流 第七章 第2讲闭合电路欧姆定律及其应用 第七章 理解闭合电路欧姆定律 并能进行电路的动态分析和计算 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 电动势 2 单位 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 伏特 v 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 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 标量 正极 闭合电路欧姆定律 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 2 公式 常用表达式为e ir ir u u u 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 答案 1 电动势有方向 但为标量 2 3 4 当外电阻与内阻相等时 电源的输出功率最大 外电阻与内阻相差越大 电源的输出功率越小 5 纯电阻电路中 外阻越大 电源的效率越高 而外阻与内阻相等时 输出功率最大 答案 d 答案 ab 答案 abd 电路的动态分析 1 动态分析特点断开或闭合开关 滑动变阻器的滑片移动 电阻增大或减小导致电路电压 电流 功率等的变化 2 电路动态分析的方法 1 程序法电路结构的变化 r的变化 r总的变化 i总的变化 u端的变化 3 极限法对于因滑动变阻器的滑片滑动引起电路变化的问题 可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论 此时要注意是否出现极值情况 即变化是否是单调变化 思路引导 1 当r3的滑片p自a端向b端滑动时 r3接入电路的电阻将 2 电路图中电压表和电流表的作用是什么 3 电源的负极接地说明b点电势 答案 1 减小 2 电压表测的是r1两端的电压 电流表测的是r3所在支路的电流 3 为零 方法二结论法 滑片p自a端向b端滑动 r3电阻减小 与之串联的r1的两端的电压增大 电流表示数增大 所以a点的电势降低 a错误 b d正确 r3电阻减小 与之并联的r2两端电压减小 c错误 答案 bd a 电压表v1的读数减小 电流表a1的读数增大b 电压表v1的读数增大 电流表a1的读数减小c 电压表v2的读数减小 电流表a2的读数增大d 电压表v2的读数增大 电流表a2的读数减小答案 ad 解析 滑动变阻器滑片p向右端移动 使得rp变小 总电阻变小 总电流变大 即电流表a1的读数增大 内电压变大 r1所分电压变大 并联电路电压即电压表v1的读数变小 即r3两端电压变小 通过r3的电流变小即电流表a2的读数减小 由于总电流增大 所以经过另外一个支路即经过r2的电流变大 r2两端电压变大 即电压表v2的读数增大 对照选项a d正确 电路中的功率及效率问题 5 p出与r的关系如图所示 答案 r 0p0max 8w 名师归纳 对闭合电路功率的两点认识 1 闭合电路是一个能量转化系统 电源将其他形式的能转化为电能 内 外电路将电能转化为其他形式的能 ie p内 p外就是能量守恒定律在闭合电路中的体现 2 外电阻的阻值向接近内阻的阻值方向变化时 电源的输出功率变大 4 如图所示 电源电动势e 2v 内阻r 1 电阻r0 2 可变电阻的阻值范围为0 10 求可变电阻为多大时 r上消耗的功率最大 最大值为多少 电源的u i图象的理解 思路引导 1 电源的u i图线物理意义如何 解析式如何 2 灯泡的u i图线物理意义如何 两图线交点含义如何 答案 1 电源的u i图线表示电路的路端电压u随总电流 的变化规律 其解析式为u e ir 2 灯泡的u i图线表示灯泡的电压u随电流i的变化规律 两图线交点为 工作点 表示该电源与该灯泡构成回路时灯泡的工作电压和工作电流 答案 ac 名师归纳 u i图象的一般分析思路 1 明确纵 横坐标的物理意义 2 明确图象的截距 斜率及交点的意义 3 找出图线上对应状态的参量或关系式 4 结合相关概念或规律进行分析 计算 答案 d 含电容器电路的分析 1 电路的简化 不分析电容器的充 放电过程时 把电容器所处的支路视为断路 简化电路时可以去掉 求电荷量时再在相应位置补上 2 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 与电容器串联的电阻视为等势体 电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压 3 电容器所带电荷量的变化的计算 1 如果变化前后极板带电的电性相同 那么通过所连导线的电荷量等于初 末状态电容器所带电荷量之差 2 如果变化前后极板带电的电性相反 那么通过所连导线的电荷量等于初 末状态电容器所带电荷量之和 思路引导 1 请画出s断开时的简化电路 并说明电容器c1 c2两端的电压是怎样的 2 请画出s闭合时的简化电路 并说明电容器c1 c2两端的电压是怎样的 答案 bc 答案 1 4v0 5 2 3 5w 3 6 10 5c0 不能正确分析闭合电路的动态变化 错因分析 错解1误认为电阻r的变化不影响路端电压的变化 所以认为r2两端的电压增加 且增加量一定等于 u而错选b项 错解2没有弄清电路结构 误认为电压表测的是路端电压而错选c项 错解3不仔细分析干路电流的增加量 误认为增加量一定大于 u r2而错选d项 答案 a 答案 acd 电路故障分析问题 1 故障特点 1 断路特点 表现为路端电压不为零而电流为零 2 短路特点 用电器或电阻发生短路 表现为有电流通过电路但它两端电压为零 2 检查方法 1 电压表检测 如果电压表示数为零 则说明可能在并联路段之外有断路 或并联路段短路 2 电流表检测 当电路中接有电源时 可用电流表测量各部分电路上的电流 通过对电流值的分析 可以确定故障的位置 在运用电流表检测时 一定要注意电流表的极性和量程 3 欧姆表检测 当测量值很大时 表示该处断路 当测量值很小或为零时 表示该处短路 在运用欧姆表检测时 电路一定要切断电源 4 假设法 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某种故障 运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理 解析 若r3短路时 由于电流表内阻看作零 两电压表都被短路 示数都为零 与题不符 故a项错误 rp短路时 两电压表都测量r2的电压 示数相同 而且都不为零 故b项正确 r3断开时 电压表v2测量r2的电压 电压表v1测量rp和r2串联的电压 电压表v1的示数大于电压表v2的示数 故c项错误 r2断开时 由于电压表内阻看作无限大 rp等效为v2的内阻 两电压表都测量r3的电压 示数相同 而且都不为零 故d项正确 答案 bd 答案 d 解析 由上表条件可知 d f间有示数 则d c a 干电池 b f间无断路 又因为c d间无示数 故d f段断路 选项d正确 若灯a短路或灯b短路 不会造成a b灯都不亮 选项a b错误 若cd段断路 则d f间不会有示数 选项c错误 回答下列问题 1 滑动触头向下移动时 电压表示数 填 增大 或 减小 2 i0 a 3 rl消耗的最大功率为 w 保留一位有效数字 答案 1 减小 2 1 00 0 98 0 99 1 01均正确 3 5 答案 c a p向a移动 v1示数增大 v2的示数减小b p向b移动 v1示数增大 v2的示数减小c p向a移动 v1示数改变量的绝对值小于v2示数改变量的绝对值d p向b移动 v1示数改变量的绝对值大于v2示数改变量的绝对值答案 ac 解析 由图可知r1与r2串联 v1测r1两端的电压 v2测r2两端的电压 若p向a端移动 则滑动变阻器接入电阻减小 由闭合电路欧姆定律可知 电路中总电流增大 则内电压增大 r1两端的电压增大 故r2两端的电压减小 a正确 因路端电压减小 v1示数增大 v2示数减小 而两电表之和等于路端电压 故可知v