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1、第八章 恒定电流 第2讲 闭合电路欧姆定律 大一轮复习讲义 NEIRONGSUOYIN 内容索引 过好双基关 研透命题点 课时作业 回扣基础知识 训练基础题目 细研考纲和真题 分析突破命题点 限时训练 练规范 练速度 过好双基关 一、串、并联电路的特点 1.特点对比 串联并联 电流II1I2InI_ 电压UU1U2UnU_ 电阻RR1R2Rn _ I1I2In U1U2Un 2.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.
2、 (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 自测1 一个量程为0150 V的电压表，内阻为20 k，把它与一个大电阻串 联后接在110 V电路的两端，电压表的读数是5 V.这个外接电阻是 A.240 B.420 k C.240 k D.420 二、电源 闭合电路的欧姆定律 1.电源 (1)电动势 计算：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E ； 物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成 本领的大小，在数 值上等于电源没有接入电路时两极间的电压. (2)内阻：电源内部导体的电阻. 电能 2.闭合电路欧姆定律 (1)内容：闭合电路中的电
3、流跟电源的电动势成 ，跟内、外电阻之和成 ； (2)公式：I (只适用于纯电阻电路)； (3)其他表达形式 电势降落表达式：EU外U内或EU外 ； 能量表达式：EIUII 2r. 正比 反比 Ir 3.路端电压与外电阻的关系 (2)特殊情况： 当外电路断路时，I0，U ； 当外电路短路时，I短 ，U0. E 增大 自测2 电源的电动势为4.5 V、外电阻为4.0 时，路端电压为4.0 V，若在外 电路中分别并联一个6.0 的电阻和串联一个6.0 的电阻，则两种情况下的路 端电压分别约为 A.4.3 V 3.72 V B.3.73 V 4.3 V C.3.72 V 4.3 V D.4.2 V 3
4、.73 V 三、电路中的功率 1.电源的总功率 (1)任意电路：P总 IU内P出P内. IE I2(Rr) IU外 I2r 2.电源内部消耗的功率 P内 IU内P总P出. 3.电源的输出功率 (1)任意电路：P出 IEI 2rP总P内. IU (3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系 当Rr时，电源的输出功率最大为Pm . 当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小. 当Rr，R3为光敏电阻 ，其阻值随光照强度的增加而减小，闭合开关S后，若照射R3的光照强度减 弱，则 A.R1两端的电压变大 B.通过R2的电流变大 C.电源的输出功率变大 D.小灯泡消耗的功率变大 图4 解析 光照强度减弱，光敏电
5、阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合 电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R1两端的电压减小，故A错误； 因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减 小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大，由并联电路的电流规 律可知，流过灯泡的电流减小，由PLI 2RL可知，小灯泡消耗的功率变小， 故B正确，D错误； 因R1r，外电路总电阻R外r，又R外增大，故电源的输出功率变小，故C错误. 命题点二 电路中的功率及效率问题 1.电源的效率 2.纯电阻电路 3.电源的最大输出功率 P出与外电阻R的函数关系可用如图5所示图象表示，由图象可以看出： 图5 (2)当R“接
6、近”r时，P出增大，当R“远离”r时 ，P出减小. (3)当P出R2，所以R2接在电源上时，电源的输 出功率大，C正确，D错误. 1.电路简化 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QUC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|Q1Q2|； (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Q1Q2.
7、 命题点四 含电容器电路的分析 例4 (2016全国卷17)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11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 图11 解析 S断开时等效电路图如图甲所示. S闭合时等效电路图如图乙所示. 甲 乙 变式5 (2019河北省定州中学承智班月考)阻值相等的四个电阻R、电容器C 及电池E(内阻可忽略)接成如图12所示的电路.保持S1闭合，开关S2断开且电流 稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S2，电流再次稳定后，C所带的电荷 量为Q2.Q1与Q2的比值为
8、A.53 B.21 C.12 D.13 图12 变式6 (2018吉林省长春市八中模拟)如图13所示，平行金属板中带电质点P 处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑 片向b端移动时，则 A.质点P将向上运动 B.电流表读数减小 C.电压表读数减小 D.R3上消耗的功率逐渐增大 图13 解析 由题图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联，再与R1串联接在电源 两端，电容器与R3并联，当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电 路中总电阻减小，电路中电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，故 并联部分的电压减小.由欧姆定律可知流过R3的电流减小，而流过并联
9、部分的 电流增大，故电流表示数增大，故B错误； 因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故C正确； 因R3两端的电压减小，由公式P 可知，R3上消耗的功率减小，故D错误； 因电容器两端电压减小，故质点P受到的向上电场力减小，则重力大于电场力 ，质点P将向下运动，故A错误. 课时作业 1.(多选)在如图1所示的UI图象中，直线为某一电源的路端电压与电流的 关系图线，直线为某一电阻R的UI图线.用该电源直接与电阻R相连组成闭 合电路，由图象可知 A.电源的电动势为3 V，内阻为0.5 B.电阻R的阻值为1 C.电源的输出功率为4 W D.电源的效率为50% 双基巩固练 123456
10、78910111213 图1 12345678910111213 2.(2018贵州省遵义市调研)如图2所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理 想电表.开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中 A.电压表与电流表的示数都减小 B.电压表与电流表的示数都增大 C.电压表的示数增大，电流表的示数减小 D.电压表的示数减小，电流表的示数增大 12345678910111213 图2 12345678910111213 3.(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场 越强电阻越大.为探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图3所示 电路，电源的电动势E和内阻r不
11、变，在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常 发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则 A.电灯L变亮 B.电灯L变暗 C.电流表的示数减小 D.电流表的示数增大 12345678910111213 图3 12345678910111213 4.(2019宁夏银川市模拟)如图4甲所示为某一小灯泡的UI图线，现将两盏这 样的小灯泡并联后再与一个4 的定值电阻R串联，接在内阻为1 、电动势为 3 V的电源两端，如图乙所示，则 图4 12345678910111213 A.通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A， 此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 W B.通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A， 此 时每盏小
12、灯泡的电功率约为0.6 W C.通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A， 此 时每盏小灯泡的电功率约为0.2 W D.通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A， 此时每盏小灯泡的电功率约为0.4 W 12345678910111213 同理，可知B、D项错误. 5.如图5所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表 和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断，其余用电器 均不会损坏，则下列说法正确的是 A.电流表、电压表的读数均变小 B.电源内阻消耗的功率变大 C.液滴将向上运动 D.电源的输出功率变大 12345678910111213 图5 解析 当L的灯丝突然烧断时电路
13、中总电阻增大，则总电流减小，电源的内电 压和R1两端的电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压增大，故电 容器C两端的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该液 滴将向上运动，C正确； 由于C两端的电压增大，R2、R3中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变 大，A错误； 因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，B错误； 由于电源的内、外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化， D错误. 12345678910111213 6.如图6所示的电路中，闭合开关S，灯L1、L2正常发光.由于电路突然出现故 障，发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的
14、故障 可能是(电源内阻不计) A.R1断路 B.R2断路 C.R3短路 D.R4短路 12345678910111213 图6 解析 等效电路图如图所示，出现故障后，发现灯L1变亮，灯L2变暗，说明 L1两端的电压变大，L2两端的电压变小，可能是R1断路，此时 示数减小， 故A正确； 如果R2断路，则灯L2变亮，灯L1变暗，与条件不符，B错误；若R3短路或R4短 路，电流表示数变大，C、D错误. 12345678910111213 7.(多选)如图7所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电 源内电阻，以下说法中正确的是 A.当R2R1r时，R2获得最大功率 B.当R1R2r
15、时，R1获得最大功率 C.当R20时，R1获得最大功率 D.当R20时，电源的输出功率最大 12345678910111213 图7 12345678910111213 解析 在讨论R2的电功率时，可将R1视为电源内阻的 一部分，即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内 阻为R1r的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图所示) ，R2的电功率是等效电源的输出功率.显然当R2R1r 时，R2获得的电功率最大，A项正确； 讨论R1的电功率时，由于R1为定值，根据PI2R知，电路中电流越大，R1上 的电功率就越大(P1I2R1)，所以，当R20时，R1获得的电功率最大，故B项 错误，C项正确； 讨论电源的输出功率时，R1R2为外电阻，内电阻r恒定，由于题目没有给出 R1和r的具体数值，所以当R20时，电源输出功率不一定最大，故D项错误. 8.如图8，直线A为某电源的UI图线，曲线B为某小灯泡L1的UI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 A.此电源的内电阻为 B.灯泡L1的额定电压为3 V，额定功率为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UI图线是一条曲线，所以
