高考物理大一轮复习 专题七 恒定电流 第2讲 闭合电路欧姆定律及其应用课件

1、第2讲 闭合电路欧姆定律及其应用,一、电路的串联与并联 1.串、并联电路的特点,2.几个有用的结论,大于,变大,(1)串联电路的总电阻_电路中任意一个电阻，电路 中任意一个电阻变大时，总电阻_. (2)并联电路的总电阻_电路中任意一个电阻，任意,一个电阻变大时，总电阻_.,小于,(3)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率 p 总 等于各个电阻消耗的电功率之和.,变大,【基础检测】 1.(多选)在如图 7-2-1 所示的电路中，通过电阻 r1 的电流 i1,是(,),图 7-2-1,答案：bc,二、电源的电动势和内阻,其他形式,电能,1.电源：把_的能转化为_的装置. 2.电动势：等于外

2、电路断开时_两端的电压.电动势,用 e 表示，单位是伏(v).,电源,(1)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为_的,本领大小的物理量.,电能,(2)大小：电动势在数值上等于非静电力把 1 c 正电荷从电,功,源负极通过电源内部移至正极所做的_. 3.电源的内阻：电源内部电路的电阻.,【基础检测】,2.下列关于电动势的说法正确的是(,),a.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过 的电荷量成反比 b.电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极 间的电压 c.非静电力做的功越多，电动势就越大 由电源内非静电力的特性决定的,的是电源的属性，由电源内部非静电力的特性决定，故 a、c

3、 错误，d 正确；电动势的单位虽然与电压单位相同，但两者有 本质的不同，b 错误.,答案：d,三、闭合电路的欧姆定律,闭合电路的总电阻,1.内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟 _成反比. 2.公式：i_，常用表达式为 eiriruu；,ue_.,e rr,ir,3.意义：描述了包含电源在内的_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,【基础检测】 3.某电路如图 7-2-2 所示，已知电池组的总内阻 r1 ，外 电路电阻 r5 ，理想电压表的示数 u3.0 v，则电池组的电,动势 e 等于(,),图 7-2-2,a.3.0 v,b.3.6 v,c.4.0 v,d.

4、4.2 v,解析：由于电压表的示数为路端电压，而uir，则 i,u r,0.6 a，由闭合电路欧姆定律可得 ei(rr)0.6(51) v 3.6 v，故选项 b 正确. 答案：b,四、闭合电路中的功率 1.电源的总功率：指电源提供的全部电功率.公式为 p总,_.,ie,2.电源的输出功率：指电源提供给外电路的功率.公式为,p出_.,ui,3.电源的内部发热功率：指电源内阻消耗的功率.公式为,p内_.,i2r,比值,4.电源的效率：指用电器得到的电功率跟电源的总功率的,_.公式为,p出 p总,100%；纯电阻电路中,r rr,100%.,a. 变大,【基础检测】 4.(多选，2015 年甘肃一

5、模)如图 7-2-3 所示，r 为热敏电阻， r1、r2 为定值电阻.闭合电键 s，电压表的示数为 u，电流表的 示数为 i，现 r 所处环境温度降低，电压表的示数改变量的大 小为u，电流表的示数改变量大小为i，则下列说法正确的是,(,),u i,b.,u i,变大,c.电阻 r1 的功率变大,d.电源的总功率变大,图 7-2-3,解析：环境温度降低时，r 的电阻增大，r 与 r1 并联的电,变，故 b 错误.根据串联电路分压规律知 u 增大，则电阻 r1 的 功率变大，故 c 正确.电源的总功率 pei，i 减小，则电源的 总功率变小，故 d 错误. 答案：ac,考点 1 闭合电路的动态分析

6、方法 重点归纳 1.程序法：基本思路是“局部整体局部”.分析步骤如 下：,2.极限法：因变阻器的滑片滑动而引起的电路变化问题， 可以将变阻器的滑片分别移动到两个极端去讨论，此时要注意 是否出现极值情况，即变化是否为单调变化. 3.口诀法：该类型的题目可以总结出“串反并同”的实用 技巧. 在某一闭合电路中，在电源内阻不可忽略的条件下，如果 只有一个电阻变化，该电阻增大(减小)，与它串联的电阻中的 电流、两端电压、电功率都将减小(增大)；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(减小).,典例剖析 例 1：(多选，2015 年湖南长沙四校联考)如图 7-2-4 所示， 图中的四

7、个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片 p 向右端移,动时，下列说法中正确的是(,) 图 7-2-4,a.电压表 b.电压表 c.电压表 d.电压表,的读数减小，电流表 的读数增大，电流表 的读数减小，电流表 的读数增大，电流表,的读数增大 的读数减小 的读数增大 的读数减小,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,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 端电压变小，通过 r3的电流变小即电流表,的读数变小.即 r3 两 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,的读数增大，a、

8、d 正确.,两端电压变大，即电压表 答案：ad,备考策略：动态问题的分析一定要掌握分析的顺序，一般 由局部(r 的变化)全局(i总、u端的变化)局部(u分、i分的变化) 来推理，注意干路中的电流大小是连接内、外电路的桥梁.,【考点练透】 1.(多选，2014 年上海卷)如图 7-2-5 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,、,、,示数变化量的绝对值分别为v1、v2、v3 ，,理想电流表,示数变化量的绝对值为i，则(,),a. b.,的示数增大 的示数增大,c.v3 与i 的比值大于 r,图 7-2-5,d.v1 大于v2 答案：acd,

9、考点 2 含电容器电路的分析 重点归纳,1.除充、放电过程，含有电容器的支路看做断路.简化电路,时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上.,2.电路稳定后，与电容器同支路的电阻相当于导线.,3.电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、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 将通过与它连接的电路放电.可由qcu 计算电容器上电荷 量的变化.,4.在直流电路中，如果串联或并联了电容器，应该注意在 与电容器串联的电路中没有电流，所以电阻不起降低电压的作 用，但电容器两端可能出现电势差；如果电容器与电源并联， 电路中有电流通过.电容器两端的充电电压不是电源电动势 e， 而是路

10、端电压 u.,5.在含容电路中，当电路发生变化时.除了要判断和计算电 容器两端的电压外，还必须要判断电容器极板上极性的变化， 防止出现电容器先放电后反向充电的现象.,含容电路问题的解题思路,典例剖析 例 2：(多选，2015 年东北三校二模)如图 7-2-6 所示，c1 6 f，c23 f，r13 ，r26 ，电源电动势 e18 v，内,阻不计.下列说法正确的是(,),a.开关 s 断开时，a、b 两点电势相等 b.开关 s 闭合后，a、b 两点间的电流是 2 a c.开关 s 断开时 c1 带的电荷量比开关 s 闭合,后 c1 带的电荷量大,图 7-2-6,d.不论开关 s 断开还是闭合，c

11、1 带的电荷量总比 c2 带的电 荷量大,思维点拨：根据电路结构，s 断开时，整个电路断路，a、 b 分别与电源的负、正极等势， c1、c2 板间电压等于电源的电 动势；s 闭合时，r1、r2 与电源构成简单的串联电路，c1、c2 分别与 r1、r2 并联.,解析：s 断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通 过，电阻两端电势相等，由图知 a 点电势与电源负极电势相等， 而 b 点电势与电源正极电势相等，a 错误.s 断开时两电容器两 端电压都等于电源电动势，而 c1c2，由qcu 知此时 q1 q2，当 s 闭合时，稳定状态下 c1与 r1 并联，c2 与 r2并联，电,路中电流 i,e

12、r1r2,2 a，此时两电阻两端电压分别为 u1ir1,6 v、 u2ir2 12 v，则此时两电容器所带电荷量分别为 q1 c1u13.6105 c，q2c2u23.6105 c，对电容器c1 来说，s 闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，故 b、c 正确，d 错误. 答案：bc,【考点练透】 2.(多选，2016 年广东佛山质检)在如图 7-2-7 所示的电路中， 开关闭合后，灯泡 l 能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动,时，下列判断正确的是(,),图 7-2-7,a.滑动变阻器 r 的阻值变小 c.电源消耗的功率增大,b.灯光 l 变暗 d.电容器 c 的电荷量增大,解析：滑动变

13、阻器的滑片向右移动时，其电阻 r 增大，流 过 r 的电流减小，灯泡 l 变暗，故 a 错误，b 正确；由 p总 ei 知电源消耗的功率减小，c 错误；电容器 c 上电压为路端电 压，由 u路eir 知路端电压增大，即电容器 c 上的电荷量增 大，d 正确.,答案：bd,考点 3 闭合电路的功率和效率 重点归纳,电源的功率和效率,(续表),由 p出与外电阻 r 的关系图象可知：,当 rr 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外电阻 r1 和 r2，,且 r1r2r2.,典例剖析,例 3：如图7-2-8所

14、示，已知电源电动势为 6 v，内阻为 1 ，,保护电阻 r00.5 ，求：,(1)当电阻箱 r 读数为多少时，保护电阻 r0 消耗的电功率最,大，并求这个最大值.,(2)当电阻箱 r 读数为多少时，电阻箱 r 消耗的功率 pr 最,大，并求这个最大值.,(3)若电阻箱 r 的最大值为 3 ，r05 ，求：当电阻箱 r 读数为多少时，电阻箱 r 的功率最大，并求这个最大值.,(4)求电源的最大输出功率. 图 7-2-8,【考点练透】,3.如图 7-2-9 所示，电源电动势 e2 v，内阻 r1 ，电 阻 r02 ，可变电阻的阻值范围为 010 .求可变电阻为多 大时，r 上消耗的功率最大，最大值

15、为多少？,图 7-2-9,方法 电路中的图象,1.两种图象的比较,(续表),上某点的斜率不表示元件的电阻大小，电阻 r 应为 (该点坐标,2.对图象的分析,(1)分析图象问题时，一定要明确图线的含义，确定两坐标,轴表示的物理意义.,(2)如果电阻 u-i 图线为曲线，则元件为非线性元件；图线,u,i,值之比).,例 4：如图 7-2-10 所示直线 a 为某电源的 u-i 图线，曲线 b 为某小灯泡 l1 的 u-i 图线的一部分，用该电源和小灯泡 l1 串联起来组成闭合回路时灯泡 l1 恰能正常发光，则下列说法中,正确的是(,),图 7-2-10,b.灯泡 l1 的额定电压为 3 v，额定功

16、率为 6 w,c.把灯泡 l1 换成阻值恒为 1 的纯电阻，电源的输出功率,将变小,d.由于小灯泡 l1 的 u-i 图线是一条曲线，所以灯泡发光过,程中欧姆定律不适用,a 错误；因为灯 l1 正常发光，故灯 l1 的额定电压为3 v，额定 功率为 pui32 w6 w，b 正确；正常工作时，灯 l1 的 近电源内阻 r，故电源的输出功率将变大，c 错误；虽然灯泡 l1 的 u-i 图线是一条曲线，但由于小灯泡为纯电阻，所以欧姆 定律仍适用，d 错误. 答案：b,备考策略：(1)电源 u-i 图线的纵坐标 u 不以零开始的话， 横轴的截距小于短路电流，但直线的斜率的绝对值仍为电源的 内阻.,(

17、2)电源和电阻的 u-i 图线的交点表示该电源与电阻组成回,路的该电阻的工作电压和工作电流.,【触类旁通】,(2015 年山东济南外国语检测) 如图 7-2-11 甲所示的电路 中， r1、r2 均为定值电阻，且r1100 ，r2 阻值未知，r3 为 一滑动变阻器.当其滑片 p 从左端滑至右端时，测得电源的路端 电压随电源中流过的电流变化图象如图乙所示，其中 a、b 两 点是滑片 p 在变阻器的两个不同端点得到的.求：,(1)电源的电动势和内阻. (2)定值电阻 r2 的阻值.,(3)滑动变阻器的最大阻值.,20 .,甲,乙,图 7-2-11 解：(1)题图乙中 ab 延长线，交 u 轴于20

18、 v 处，交 i 轴于,1.0 a 处，所以电源的电动势为e20 v，内阻 r,e i短,(2)当 p 滑到 r3 的右端时，电路参数对应图乙中的 b 点，,即 u24 v、i20.8 a，得 r2,u2 i2,5 .,(3)当 p 滑到 r3的左端时，由图乙知此时 u外16 v， i总0.2 a，所以,滑动变阻器的最大阻值为 r3300 .,模型 电桥 两类电桥问题,图 7-2-12,2. 如图 7-2-13 所示，对于含有电容器的电桥问题，uc |ab|，如ab ，则上极板带正电荷，反之下极板带正电荷.,图 7-2-13,例 5：如图 7-2-14 所示电路，电源的电动势 e10 v，内 阻不计，电阻 r