一轮复习鲁科版第40讲闭合电路欧姆定律课件（38张）

第四十讲闭合电路欧姆定律一、串、并联电路的特点1.特点对比I1＋I2＋…＋InU1＝U2＝…＝Un2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻______其中任一部分电路的总电阻。(2)并联电路的总电阻______其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻。(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和。(4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大。

大于小于【典例1】

一个量程为0～150V的电压表，内阻为20kΩ，把它与一个大电阻串联后接在110V电路的两端，电压表的读数是5V。这个外接电阻是(

) A.240Ω B.420kΩ C.240kΩ D.420Ω B正比反比Ir增大E【典例2】

电源的电动势为4.5V、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V，若在外电路中分别并联一个6.0Ω的电阻和串联一个6.0Ω的电阻，则两种情况下的路端电压分别约为(

) A.4.3V

3.72V

B.3.73V

4.3V C.3.72V

4.3V D.4.2V

3.73VCIEIU外I2(R＋r)I2rIU【典例3】

如图所示，R为变阻箱，电压表为理想电压表，电源电动势E＝6V，当变阻箱阻值为R＝4Ω时，闭合开关后，电压表读数U＝4V，求： (1)电路中的电流I和电源内阻r； (2)电源的输出功率P和效率η； (3)试推导说明当R为多大时，电源的输出功率最大。答案(1)1A

2Ω

(2)4W

66.67%

(3)见解析考点一电路的动态分析【典例4】

(多选）智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害，因此手机都有一项可以调节亮度的功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。某兴趣小组为了模拟该功能，设计了如图所示的电路。闭合开关，下列说法正确的是(

)A.仅光照变强，小灯泡变亮B.仅光照变弱，小灯泡变亮C.仅将滑片向a端滑动，小灯泡变亮D.仅将滑片向b端滑动，小灯泡变亮

AC解析仅光照变强，光敏电阻的阻值变小，则总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知总电流增大，灯泡的功率变大，灯泡变亮，A正确；同理分析，仅光照变弱，灯泡变暗，B错误；仅将滑片向a端滑动，接入电路的有效阻值变小，则总电阻变小，总电流增大，灯泡的功率变大，灯泡变亮，C正确；同理分析，仅将滑片向b端滑动，灯泡变暗，D错误。【变式1】

(多选)

如图所示，电流表示数为I，电压表示数为U，定值电阻R2消耗的功率为P，电容器C所带的电荷量为Q，电源内阻不能忽略。当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，下列说法正确的是(

) A.U增大、I减小

B.U减小、I增大 C.P增大、Q减小

D.P、Q均减小BC 解析当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，接入电路中的电阻减小，总电阻变小，总电流变大，内电压变大，由路端电压U＝E－Ir知U变小，电压表示数减小，电流表示数增大，R2两端电压增大，功率P增大，电容器与变阻器并联，所以电容器两端电压减小，由公式Q＝CU可知，电荷量减小，故B、C正确。

考点二电路中的功率及效率问题【典例5】

如图所示，E＝8V，r＝2Ω，R1＝8Ω，R2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：

【变式2】(多选)如图所示，电源电动势E＝6V，小灯泡L的规格为“3V

0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝8Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R0＝2Ω。则(

) A.电源内阻为2Ω B.电动机正常工作的电压为3V C.电动机输出的机械功率为0.54W，其效率为75% D.电源的效率约为75%AC 考点三对电源U－I图线的理解和应用电源的U－I图像与电阻的U－I图像比较

电源U－I图像电阻U－I图像图形物理意义电源的路端电压随电路中电流的变化关系电阻两端的电压随电阻中电流的变化关系【典例3某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图6所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路。R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路。为使电源输出功率最大，可采用的接法是(

)A.将R1单独接到电源两端B.将R1、R2并联后接到电源两端C.将R1、R2串联后接到电源两端D.将R2单独接到电源两端A 【变式3】

(2021·1月湖南普高校招生适应性考试)有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U与电流I的关系图象分别如图(a)、(b)、(c)、(d)所示。将一个6Ω的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是(

)DA.甲电源

B.乙电源

C.丙电源

D.丁电源

解析设理想电源电动势为E，内阻为r，根据串联电路分压原理得E＝Ir1＋I(R1＋R2)＝I(r＋R1)＋U2U1＝IR1整理得U2＝－(R1＋r)I＋EU1＝R1I根据U－I图像得k1＝R1k2＝－(R1＋r)可得电压表U2的U－I图像的斜率绝对值大于U1的U－I

图像的斜率，故A、B、D错误，C正确。

考点四含电容器电路的分析1.电路简化

把电容器所在的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。2.电容器的电压 (1)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。 (2)电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻无电压，相当于导线。3.电容器的电荷量及变化 (1)利用Q＝CU计算电容器初、末状态所带的电荷量Q1和Q2。 (2)如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|Q1－Q2|。 (3)如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q1＋Q2。【典例7】(2020·全国卷Ⅰ)图(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是(

)A 【变式4】(2016·全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为(

)C解析S断开时等效电路如图甲所示，甲乙

【变式5】

如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是(

) A.只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 D.若断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动A 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用电器或电阻两端电压为零。

考点五电路故障分析2.检测方法(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，被检测元件应从电路中拆下来。(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。【典例8】

如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是(

) A.R1短路

B.R2断路 C.R2短路

D.R3短路D 解析A