《金版学案》高考物理一轮总复习课件：第七章第2课时电动势闭合电路的欧姆定律综述

1、第第2课时电动势闭合电路的欧姆定律课时电动势闭合电路的欧姆定律 考点一考点一 电路的动态分析电路的动态分析1判定总电阻变化情况的规律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当外电路的任何一个电阻增大(或减小或减小)时，电路的总电阻时，电路的总电阻一定增大一定增大(或减小或减小)(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在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为

2、由两段电阻构成，其中一段构成，其中一段R并并与用电器并联，另一段与用电器并联，另一段R串串与并联部分与并联部分串联串联A、B两端的总电阻与两端的总电阻与R串串的变化趋势一致的变化趋势一致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端的变化固定支路并联分流 I串联分压 U支路的变化(2)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【例【例1】(多选多选)(2014上海卷上海卷)如图所示，电路中定值电如图所示，电路中定值电阻阻值阻阻值R大于电源内阻阻值大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动，将滑动变阻器滑片

3、向下滑动，理想电压表理想电压表U1、U2、U3示数变化量的绝对值分别为示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表，理想电流表A示数变化量的绝对值为示数变化量的绝对值为I，则，则()AA的示数增大的示数增大BU2的示数增大的示数增大CU3与与I的比值大于的比值大于rDU1大于大于U2分析电路的动态变化可概括为分析电路的动态变化可概括为“串反并同串反并同”：所所谓谓“串反串反”，即某一电阻增大时即某一电阻增大时，与它串联或间接串联与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则反之则增大；增大；所谓所谓“并同并同”，即某一电阻增大

4、时即某一电阻增大时，与它并联与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大大，反之则减小反之则减小技技 巧巧 总总 结结1(2016菏泽模拟菏泽模拟)在如图所示的电路中，在如图所示的电路中，E为电源电动势，为电源电动势，r为电源内阻，为电源内阻，R1和和R3均为定值电阻，均为定值电阻，R2为滑动变阻为滑动变阻器当器当R2的滑片在的滑片在a端时合上开关端时合上开关S，此时三个电表，此时三个电表A1、A2和和V的示数分别为的示数分别为I1、I2和和U.现将现将R2的滑片向的滑片向b端移动，则端移动，则三个电表示数的变化情况是三个电表示数的

5、变化情况是()AI1增大，增大，I2不变，不变，U增大增大BI1减小，减小，I2增大，增大，U减小减小CI1增大，增大，I2减小，减小，U增大增大DI1减小，减小，I2不变，不变，U减小减小 考点二考点二 电源的功率和效率电源的功率和效率1电源的总功率(1)任意电路：P总EI(U外U内)IP出P内(2)纯电阻电路：P总I2(Rr)E2Rr.2电源内部消耗的功率P内I2rU内IP总P出3电源的输出功率(1)任意电路：P出UIEII2rP总P内(2)纯电阻电路：P出I2RE2R（Rr）2E2（Rr）2R4r.(3)输出功率随 R 的变化关系当 Rr 时，电源的输出功率最大，为 PmE24r.当 R

6、r 时，随着 R 的增大输出功率越来越小当 Rr 时，随着 R 的增大输出功率越来越大当 P出Pm时， 每个输出功率对应两个可能的外电阻 R1和 R2，且 R1R2r2.P出出与与R的关系如图所示的关系如图所示4电源的效率(1)任意电路：P出P总100%UE100%.(2)纯电阻电路：RRr100%11rR100%，因此在纯电阻电路中 R 越大，越大；当 Rr 时，电源有最大输出功率，效率仅为 50%.【例例2】(多选多选)(2015濮阳模拟濮阳模拟)直流电路如图所示，直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的向右移动时，电源的()A总功率一定减小总功率一定减小

7、B效率一定增大效率一定增大C内部损耗功率一定减小内部损耗功率一定减小D输出功率一定先增大后减小输出功率一定先增大后减小2(2016枣庄模拟枣庄模拟)如图所示，已知电源电动势如图所示，已知电源电动势E5 V，内阻内阻r2 ，定值电阻，定值电阻R10.5 ，滑动变阻器，滑动变阻器R2的阻的阻值范围为值范围为010 .(1)当滑动变阻器当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻的阻值为多大时，电阻R1消耗的功消耗的功率最大？最大功率是多少？率最大？最大功率是多少？(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？功率最大？最大功率是多少

8、？(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？大？最大功率是多少？ 考点二考点二 电源电源UI图象与电阻图象与电阻UI图象的比较图象的比较图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势 E， 与横轴交点表示电源短路电流Er过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、I 比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小图线的斜率的大小内电阻 r电阻大小【例例3】(多选多选)(2016张家界模拟张家界模拟)如图所示，图中

9、直线如图所示，图中直线表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线表表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是的是()A电源的电动势为 50 VB电源的内阻为253C电流为 2.5 A 时，外电路的电阻为 15D输出功率为 120 W 时，输出电压是 30 V通过图象可以求解电源的输出功率和效率通过图象可以求解电源的输出功率和效率，基本步骤：基本步骤：首先要明确图线的含义首先要明确图线的含义，即要确定两坐标轴表示的物即要确定两坐标轴表示的物理意义；理意义；对闭合电路的对闭合电路的UI

10、图象图象，图线上每一点纵、图线上每一点纵、横坐标的乘积为电源的输出功率；纯电阻电路的图线上横坐标的乘积为电源的输出功率；纯电阻电路的图线上每一点纵、横坐标的比值为此时外电路的电阻；每一点纵、横坐标的比值为此时外电路的电阻；注意注意电源输出功率最大与电源效率的区别电源输出功率最大与电源效率的区别，输出功率增大时输出功率增大时，电源效率不一定增大电源效率不一定增大，当当Rr时时，电源有最大输出功电源有最大输出功率率，而效率仅为而效率仅为50%.技技 巧巧 总总 结结3(2016南阳模拟南阳模拟)如图所示，直线如图所示，直线A为某电源的为某电源的UI图图线，曲线线，曲线B为某小灯泡的为某小灯泡的UI

11、图线，用该电源和小灯泡组图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是()A4 W8 W B2 W4 WC2 W3 W D4 W6 W解析：解析：用该电源和小灯泡组成闭合电路时用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率电源的输出功率P出出UI22 W4 W，电源的总功率电源的总功率P总总EI32 W6 W，选项选项D正确正确答案：答案：D电路故障问题的分析电路故障问题的分析1故障特点故障特点(1)断路特点：表现为电源电压不为零而电流为零；如果外断路特点：表现为电源电压不为零而电流为零；如果外电路中两点间的电压不为零而

12、电流为零，则说明这两点间电路中两点间的电压不为零而电流为零，则说明这两点间有断点，而这两点与电源的连接部分没有断点有断点，而这两点与电源的连接部分没有断点(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过短路特点：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电路但它两端电压为零 方方 法法 技技 巧巧 思思 维维 提提 升升2检查方法检查方法(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，可用电流表测量各电流表检测：当电路中接

13、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和量程(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处是断路，当测欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处是断路，当测量值很小或为零时，表示该处是短路在运用欧姆表检测量值很小或为零时，表示该处是短路在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源时，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，

14、运用闭合电路或部分电路的欧姆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定律进行推理典例典例(多选多选)在如图所示的电路中，由于某一电阻发生在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，短路或断路，A灯变暗，灯变暗，B灯变亮，则故障可能是灯变亮，则故障可能是()AR1短路短路 BR2断路断路CR3断路断路 DR4短路短路解析：解析：由于由于A灯串联于干路中灯串联于干路中，且故障发生后，且故障发生后，A灯变暗灯变暗，故故知电路中总电流变小知电路中总电流变小，即电路总电阻变大即电路总电阻变大，由此推知由此推知，故障故障应为某一电阻断路应为某一电阻断路，排除选项排除选项A、D；假设；假设R2断路断路，则其断路则其断路后后，电路总电阻变大电路总电阻变大，总电流变小总电流变小，A灯变暗灯变暗，同时同时R2断路断路必引起与之