高考物理总复习第七章恒定电流第22讲电路闭合电路的欧姆定律市赛课公开课一等奖省名师获奖课

恒定电流第七章第22讲电路闭合电路欧姆定律1/55考纲要求考情分析命题趋势1.电源电动势和内阻Ⅰ2．闭合电路欧姆定律Ⅱ·全国卷Ⅱ，17·北京卷，19·江苏卷，8·山东卷，22·天津卷，2·上海卷，17主要考查闭合电路欧姆定律、电路动态分析、闭合电路功率与效率问题、U－I图象了解及应用.2/55栏目导航板块一板块二板块三板块四3/551．串、并联电路特点(1)特点对比考点电路闭合电路欧姆定律I1＝I2＝…＝In

I1＋I2＋…＋In

U1＋U2＋…＋Un

U1＝U2＝…＝Un

R1＋R2＋…＋Rn，

4/55(2)几个惯用推论①串联电路总电阻__________其中任一部分电路总电阻．②并联电路总电阻__________其中任一支路总电阻，且小于其中最小电阻．③不论电阻怎样连接，每一段电路总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和．④不论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路总电阻变大．大于

小于

5/55把其它形式能转化成电势能6/55正比反比Ir

7/55增大E

8/551．判断正误(1)电动势为矢量，其方向由电源负极指向正极．(

)(2)电源主要参数是电动势和内阻．电动势由电源中非静电力特征决定，与电源体积无关，与外电路无关．(

)(3)闭合电路中电流越大，路端电压越大．(

)(4)在闭合电路中，外电阻越大，电源输出功率越大．(

)(5)电路中某电阻大，该电阻功率不一定大．(

)(6)电源输出功率越大，电源效率越高．(

)×

√×

×

√×

9/552．(多项选择)(电路串、并联)一个T形电路如图所表示，电路中电阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω.另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计．则(

)A．当cd端短路时，a、b之间等效电阻是40ΩB．当ab端短路时，c、d之间等效电阻是40ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端电压为80VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端电压为80VAC

10/553．(闭合电路欧姆定律)年12月2日，我国嫦娥三号探月卫星在西昌卫星发射中心发射．嫦娥三号卫星太阳能电池依靠光伏效应设计，可将太阳能转化为电能并储存起来．已知太阳能电池板开路电压为800mV，短路电流为40mA．现将该电池板与一阻值为20Ω电阻器连成一闭合电路，以下说法不正确是(

)A．电池板电动势为800mVB．电池板内电阻为20ΩC．闭合电路路端电压为800mVD．闭合电路路端电压为400mVC

11/55一闭合电路功率及效率问题12/5513/5514/5515/55(3)改变电阻功率最大值利用等效思想，把除改变电阻之外其它定值电阻等效成电源内阻r′，则改变电阻功率即为等效以后电源输出功率，即当R变＝r′时，P变有最大值．16/5517/5518/55答案：

(1)10Ω

1.6W

(2)0

5.12W

80%

(3)不能理由看法析19/55

二电路动态分析20/5521/5522/5523/55[例2]如图所表示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0滑动端向下滑动过程中(

)A．电压表与电流表示数都减小B．电压表与电流表示数都增大C．电压表示数增大，电流表示数减小D．电压表示数减小，电流表示数增大A

24/551．电容器简化处理：简化电路时能够把电容器所处电路作为断路，简化电路时能够去掉，求电荷量时在对应位置再补上．2．电阻简化处理：电路稳定后，与电容器同支路电阻相当于导线．3．电荷改变量计算：电路中电流、电压改变可能会引发电容器充、放电．若电容器两端电压升高，电容器将充电，若电压降低，电容器将经过与它连接电路放电．可由ΔQ＝CΔU计算电容器上电荷量改变．

三含电容器电路分析25/554．直流电路中电容和电阻：在直流电路中，假如串联或并联了电容器应该注意，在与电容器串联电路中没有电流，所以电阻不起降压作用，但电容器两端可能出现电势差，假如电容器与电源并联，电路中有电流经过．电容器两端充电电压不是电源电动势，而是路端电压U.5．电容器极性判断：在含电容器电路中，当电路发生改变时，除了要判断和计算电容器两端电压外，还必须要判断电容器极板上极性改变，预防出现电容器先放电后反向充电现象．26/55电容器所带电量改变值计算方法在计算电容器所带电荷量改变时，假如改变前后极板所带电荷电性相同，那么经过所连导线电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差，假如改变前后极板带电电性相反，那么经过所连导线电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和．27/55BC

28/5529/55

四两种U－I图线比较及应用30/5531/55分析U－I图象普通思绪(1)明确纵、横坐标物理意义．(2)明确图象截距、斜率及交点意义．(3)找出图线上对应状态参量或关系式．(4)结合相关概念或规律进行分析、计算．

32/55[例4](·上海徐汇模拟)图甲为某元件U－I特征曲线，把它连成图乙所表示电路．已知电源电动势E＝5V，内阻r＝1.0Ω，定值电阻R0＝4Ω.闭合电键S后，求：(1)该元件电功率；(2)电源输出功率．33/55[思维导引]

(1)依据欧姆定律写出R两端电压U与电流I关系式．(2)画出U－I图象．(3)两图象交点表示什么？解析：设非线性元件电压为U，电流为I，由欧姆定律得：U＝E－I(R0＋r)，代入数据得U＝5－5I画出U＝E′－Ir′＝5－5I图线．如图所表示，两图线交点坐标为(0.4

A,3.0V)34/55(1)该元件电功率PR＝UI＝3.0×0.4W＝1.2W.(2)电源输出功率P＝PR0＋PR＝I2R0＋PR＝0.42×4W＋1.2W＝1.84W.答案：

(1)1.2W

(2)1.84W35/551．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，表现为有电流经过电路但用电器或电阻两端电压为零．五电路故障分析与判断36/552．检验方法①电压表检测：假如电压表示数为零，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电流，经过对电流值分析，能够确定故障位置．在利用电流表检测时，一定要注意电流表极性和量程；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．在利用欧姆表检测时，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，利用闭合电路或部分电路欧姆定律进行推理．37/55[例5](·吉林长春诊疗)以下列图是某同学连接试验实物图，A、B灯都不亮，他采取以下两种方法进行故障检验．38/55

(1)应用多用电表直流挡进行检验，选择开关置于10V挡．该同学测试结果如表1所表示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触_______(填a或b)．依据测试结果，可判定故障是________.A．灯A短路 B．灯B短路C．cd段断路 D．df段断路表1测试点电压示数a、b有示数b、c有示数c、d无示数d、f有示数a

D

39/55(2)(多项选择)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所表示，那么检验出故障是(

)A．灯A断路 B．灯B短路C．灯A、B都断路 D．d、e间导线断路[思维导引](1)__________表笔接高电势点，由图知a点电势__________.

(2)电压表有示数说明什么？电压表无示数说明什么？BD

红

高

40/55解析：(1)应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入该表内，由题图能看出a点电势高于b点电势，知红表笔应接触a.由表1条件可知，d、f间有示数，则d—c—a—干电池—b—f间无断路，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．(2)由表2可知，c、d间有一定电阻但不是很大，灯A既不短路也不停路，选项A、C错误；d、e间存在很大电阻，表明d、e间导线断路，选项D正确；e、f间电阻为零，则灯B短路，选项B正确．[思维导引](2)并联路段之外无断路或并联路段内无短路并联路段有断路或并联路段内有短路．41/551．一个直流电路如图所表示，则在滑动变阻器滑片P向右移动时，电源(

)A．总功率一定增大B．效率一定减小C．内部损耗功率一定减小D．输出功率一定先增大后减小C

42/5543/55ACD

44/5545/553．如图所表示电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1、L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Ua

b＝6V，Ua

d＝0V，Uc

d＝6V，由此可判定(

)A．L1和L2灯丝都烧断了B．L1灯丝烧断了C．L2灯丝烧断了D．变阻器R断路解析：由Uab＝6V可知，电源完好，灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，且在a、b之间．由Ucd＝6V可知，灯泡L1与滑动变阻器R是接通，断路故障出现在c、d之间，故灯L2断路，C正确．C

46/5547/55[答题送检]····································来自阅卷名师汇报错误致错原因扣分C没有了解闭合电路输出功率最大条件适用对象，简单地利用“R外＝r时电源输出功率最大”，将R2看成电源内阻一部分，所以有R1＝R2＋r＝2Ω，即当R2＝1Ω时，R1消耗功率最大，认为A项说法正确，认为C项说法错误而选C．－648/55[答案]

A49/551．(多项选择)(·宁夏银川质检)在如图所表示电路中，电源电动势E和内阻r均为定值，当外电路电阻R发生改变时，回路电流I、路端电压U、内电压U′都将随之发生改变．以下图象能正确表示其改变规律是(

)AB

50/5551/552．(多项选择)(·江西上饶调研)在电学探究试验课中，某组同学在试验室利用如图甲所表示电路图连接好电路，并用于测定定值电阻R0、电源电动势E和内电阻r，调整滑动变阻器滑动触头P向某一方向移动时，一个同学统计了电流表A和电压表V1测量数据，另一同学统计是电流表A和电压表V2测量数据．依据所得数据描绘了如图乙所表示两条U－I直线．则有(

)BD

52/55A．图象中图线b是电压表V1测量值所对应图线B．由图象能够得出电源电动势和内阻分别是E＝1.50V，r＝1.0Ω

C．图象中两直线交点表示定值电阻R0上消耗功率为0.75W

D．由图象中两直线交点可知此时对应滑动变阻器电阻R＝0

解析：图线a是由路端电压与干路电流数据所描绘，图线b是R0U－I图线且U2＝IR0，所以A错误；由a图线得，电源内阻r＝1.0Ω，电源电动势E＝1.50V，B正确；由b图线可求