全品复习方案2020届高考物理一轮复习 第8单元 恒定电流 第23讲 电动势 闭合电路的欧姆定律课件

1、第23讲PART 23 电动势 闭合电路的欧 姆定律 教材知识梳理考点互动探究教师备用习题 一、电源电动势与内阻 1.电动势 (1)定义:电源在其内部移动电荷过程中,与移动电荷 的的比值. (2)定义式:,单位为. (3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化为的本领(通常认为电动势不 变). 2.内阻:电源内部也是导体,其电阻称为. 教材知识梳理 非静电力对电荷做的功W 电荷量q V 电能 电源内阻 二、闭合电路的欧姆定律 1.内容:闭合电路中的电流跟成正比,跟成 反比. 2.表达式:,只适用于纯电阻电路. 3.路端电压:U=E-Ir. 教材知识梳理 电源的电动势 内、外电路中的电阻之和 教材

2、知识梳理 【辨别明理】 (1)不管什么电路,只要其中一个电阻增大,则总电阻增大,总电阻一定大于任意一个 电阻.() (2)电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱.() (3)电动势等于电源的路端电压.() (4)闭合电路中外电阻越大,路端电压越大.() (5)在闭合电路中,外电阻越大,电源的输出功率越大.() 教材知识梳理 答案 (1)()(2)()(3)()(4)()(5)() 考点一电阻的串、并联 考点互动探究 考向一串、并联电路的特点 考点互动探究 考点互动探究 例1 (多选)2018商丘模拟 如图23-1所示,图线1对应导体A,其电阻为R1,图线2 对应导体B, 其电

3、阻为R2,则下列说法正确的是() A.R1R2=13 B.把A拉长为原来的3倍后,其电阻等于B的电阻R2 C.将A与B串联后接在电源上,二者消耗的功率之比 P1P2=13 D.将A与B并联后接在电源上,通过二者的电流之比 I1I2=13 图23-1 考点互动探究 答案 AC 考点互动探究 考向二电路的简化 (1)基本原则:电势相等的点可合并可拆分;导线可任意伸长或缩短;无电流的支路 可去除;理想电流表可视为短路,理想电压表可视为断路;电路稳定时电容器可视 为断路. (2)基本方法:等电势法:首先找出各等势点,并用同一字母标注,不同电势点用不 同字母标注,并按电势高低排列各点,最后将所有元件画在

4、相应的位置. 独立分支法:先将各结点用字母标上,判定各支路元件的电流方向,按电流流向 确定各独立支路,然后加工整理即可. 考点互动探究 例2 如图23-2所示的电路中,闭合开关,灯L1、L2正常发光.由于电路出现故障,突 然发现L1变亮,L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是 () A.R1断路 B.R2断路 C.R3短路 D.R4短路 图23-2 考点互动探究 答案 A 解析 等效电路如图所示.若R1断路,则总电阻变大,总电流减小,路端电压变 大,L1两端电压变大,L1变亮,ab部分电路结构没变,电流仍 按原比例分配,总电流减小,通过L2、R4的电流都减小,故A 正确;若R2

5、断路,则总电阻变大,总电流减小,ac部分电路结 构没变,电流仍按原比例分配,R1、L1中电流都减小,与题 意相矛盾,故B错误;若R3短路或R4短路,则总电阻减小,总 电流增大,ab部分电路两端电压减小,L2中的电流减小,则电流表A中的电流变大, 与题意相矛盾,故C、D错误. 考点互动探究 考向三电流表和电压表的改装 改装为大量程电压表改装为大量程电流表 原理串联电阻分压并联电阻分流 改装原理图 考点互动探究 考点互动探究 图23-3 A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 A B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06

6、 A D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A 考点互动探究 答案 C 考点二电路的动态分析 考点互动探究 考点互动探究 2.直观法 (1)当外电路的任何电阻变大(或变小)时,总电阻变大(或变小). (2)控制开关使串联的电阻增多时,电阻变大,使并联的电阻增多时,电阻变小. 3.“并同串反”规律 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.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、两端的电压、电功率都将减小,反之则增大. 考点互动探究 4.极限法 即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻

7、器的滑片分别滑至两个极端去 讨论. 考点互动探究 例4 (多选)2018大连模拟 在如图23-4所示的电路中,电源的负极接地,其电动势 为E、内阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,A、V为理想电流表和理想电压 表.在滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是 () A.电压表示数减小 B.电流表示数增大 C.电阻R2消耗的功率增大 D.a点的电势降低 考向一一般的动态分析问题 图23-4 考点互动探究 答案 BD 考点互动探究 考点互动探究 例5 (多选)如图23-5所示,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻 器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、

8、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、 U3,理想电流表A示数变化量的绝对值为I,则() A.A的示数增大 B.V2的示数增大 C.U3与I的比值大于r D.U1大于U2 图23-5 考点互动探究 答案 ACD 考点互动探究 考点互动探究 图23-6 考点互动探究 答案 C 考点互动探究 甲 乙 考点互动探究 要点总结 (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

9、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: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;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. 考点三闭合电路的功率及效率问题 考点互动探究 考点互动探究 考点互动探究 图23-7 考点互动探究 例7 (多选)如图23-8所示,R1为定值电阻,R2为电阻箱,E为电源的电动势,r为电源的 内阻,以下说法中正确的是() A.当R2=R1+r时,R2获得最大功率 B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率 C.当R2=0

10、时,R1获得最大功率 D.当R2=0时,电源的输出功率最大 图23-8 考点互动探究 答案 AC 考点互动探究 考点互动探究 变式题 (多选)2018上海虹口模拟 如图23-9甲所示的电路中,将滑动变阻器R2 的滑片由a端向b端移动,用两个电表分别测量电压和电流,得到部分U-I图像如图 乙所示,则() A.电源的电动势为6 V B.滑动变阻器的总阻值为20 C.当电压表示数为5.0 V时,电源效率最高 D.当电压表示数为5.0 V时,R2消耗的功率 最大 图23-9 考点互动探究 答案 BC 考点互动探究 考点互动探究 考点四对电源U-I图线的理解和应用 考点互动探究 电源U-I图像电阻U-I

11、图像 图形 考点互动探究 考点互动探究 电源U-I图像电阻U-I图像 坐标U、I 的乘积 表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率 坐标U、I 的比值 表示外电阻的大小,不同点对应 的外电阻大小不同 表示电阻的大小,每一点对应的 比值均等大 斜率的绝对值电源内阻r电阻大小 考点互动探究 例8 如图23-10所示,直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变 化的图线,曲线是一个小灯泡的U-I图线,曲线与直线、的交点坐标分别 为P(5.2 A,3.5 V)、Q(6 A,5 V).如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则 下列说法正确的是() A.电源1与电源2的内阻之比是23 B.电源1与

12、电源2的电动势之比是11 C.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是12 D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是 710 图23-10 考点互动探究 答案 B 考点互动探究 变式题 (多选)如图23-11所示,直线A为电源的U-I图线,直线B和C分别为电阻R1、 R2的U-I图线,用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P1、 P2,电源的效率分别为1、2,则() A.P1P2 B.P1=P2 C.12 D.12 图23-11 考点互动探究 答案 BC 考点互动探究 要点总结 两图线的交点表示电源的路端电压与用电器两端的电压相等,通过电源的电流与通 过用电器的电流相

13、等,故交点表示该电源单独对该用电器供电的电压和电流. 教师备用习题 1.(多选)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10 ,R2=120 ,R3=40 .另有一 测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计,则() A.当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是40 B.当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是40 C.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压 为80 V D.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为80 V 教师备用习题 答案 AC 教师备用习题 2.如图所示,电源为“9 V1 ”的电池组,要将“4 V4 W”的灯泡接入虚线框中,在 正常发光的条件下,最多能接()

14、A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 教师备用习题 答案D 教师备用习题 3.(多选)2018黑龙江大庆质检 如图所示,R1、R2、R3、R4均为可变电阻,C1、C2均 为电容器,电源的电动势为E,内阻r0.若改变四个电阻中的一个阻值,则下列说法正 确的是 () A.减小R1时,C1、C2所带的电荷量都增大 B.增大R2时,C1、C2所带的电荷量都增大 C.增大R3时,C1、C2所带的电荷量都增大 D.减小R4时,C1、C2所带的电荷量都增大 教师备用习题 答案 BD 教师备用习题 4.(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片缓慢 地从最左端向右移动一段距

15、离的过程中,电压表示数的变化量为U,电流表示数的 变化量为I,电流表的示数为I,电容器带的电荷量为Q.在这个过程中,如图所示的图 像正确的是() 教师备用习题 答案 BD 教师备用习题 5.(多选)2016江苏卷 如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 ,四个电阻 的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有 () A.路端电压为10 V B.电源的总功率为10 W C.a、b间电压的大小为5 V D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A 教师备用习题 答案 AC 教师备用习题 6.(多选)2016上海卷 如图所示电路中,电源内阻忽略不计.闭合开关,电压表示数 为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中() A.U先变大后变小 B.I先变小后变大 C.U与I比值先变大后变小 D.U变化量与I变化量比值等于R3 教师备用习题 答案 BC 教师备用习题 7.2018安徽江南十校联考 如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为 相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R,电压表为理想电表,S为单刀 双掷开关.当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是() A.电压表读数将变小 B.L1亮度不变,L2将变暗