《2019年高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第2讲 闭合电路欧姆定律课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第2讲 闭合电路欧姆定律课件（72页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 闭合电路欧姆定律,第八章 恒定电流,内容索引,基础 知识梳理,命题点一 闭合电路欧姆定律及动态分析,命题点二 电路中的功率及效率问题,命题点三 电源和电阻UI 图象的比较,课时作业,命题点四 含电容器电路的分析,盘查拓展点,基础知识梳理,1,一、闭合电路的欧姆定律 1.内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成反比. 2.公式： (1)I (只适用于纯电阻电路). (2)E (适用于所有电路). 3.路端电压U与电流I的关系 (1)关系式：UEIr.,正比,U外Ir,(2)UI图象如图所示. 当电路断路即I0时，纵坐标的截距为 . 当外电
2、路短路即U0时，横坐标的截距为 . 图线的斜率的绝对值为 . 二、电路中的功率及效率问题 1.电源的总功率 (1)任意电路：P总 IU内P出P内. (2)纯电阻电路：P总 .,电源电动势,短路电流,电源的内阻,IE,IU外,I2(Rr),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 IEI2rP总P内. (2)纯电阻电路：P出I2R_ .,I2r,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
3、外电阻R1和R2，且R1R2r2. P出与R的关系如图所示.,4.电源的效率 (1)任意电路： 100% 100%. (2)纯电阻电路： 100% 100% 因此在纯电阻电路中R越大，越大.,当Rr时，电源的输出功率最大，则此时电源的效率是不是最大？,不是,答案,解析,1.判断下列说法是否正确. (1)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比.( ) (2)电动势是电源两极间的电压.( ) (3)当外电阻增大时，路端电压也增大.( ) (4)闭合电路中的短路电流无限大.( ) (5)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.( ) (6)在闭合电路中，外电阻越
4、大，电源的输出功率越大.( ) (7)电源的输出功率越大，电源的效率越高.( ),2.(人教版选修31P63第3题)许多人造卫星都用太阳电池供电.太阳电池由许多片电池板组成.某电池板不接负载时的电压是600 V，短路电流是30 A.则这块电池板的内阻 A.2 B.20 C.200 D.2 000 ,答案,3.(人教版选修31P63第4题)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
5、V 3.73 V,答案,4.(人教版选修31P66第2题)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 ,答案,2,命题点一 闭合电路欧姆定律及动态分析,1.电路动态分析的两种方法 (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 变化支路. (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片分别滑至两个极端去讨论. 2.闭合电路的故障分析 (1)故障特点 断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零.
6、,并联分流I,串联分压U,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. (2)检查方法 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，或并联路段被短路. 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. 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，电路一定要切断电源.,(多选)如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 ，四个电阻的阻值已在图中标出，闭合开关S，下列说法正确的有 A.
7、路端电压为10 V B.电源的总功率为10 W C.a、b间电压的大小为5 V D.a、b间用导线连接后， 电路的总电流为1 A,【例1】,答案,解析,分析,1.如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合，现将S断开，则 A.V的读数变大，A的读数变小 B.V的读数变大，A的读数变大 C.V的读数变小，A的读数变小 D.V的读数变小，A的读数变大,答案,分析,题眼,题眼,R2增加,并同：变大,并同：变大,2.如图所示，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成.超导部件有一个超导临界电流IC，当通
8、过限流器的电流IIC时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零，即R10)转变为正常态(一个纯电阻，且R13 )，以此来限制电力系统的故障电流.已知超导临界电流IC1.2 A，限流电阻R26 ，小灯泡L上标有“6 V 6 W”的字样，电源电动势E8 V，内阻r2 .原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现灯泡L突然发生短路，则 A.灯泡L短路前通过R2的电流为 A B.灯泡L短路后超导部件将由超导态转化为正常态， 通过灯泡的电流为1 A C.灯泡L短路后通过R1的电流为 A D.灯泡L短路后通过R2的电流为2 A,答案,解析,标有“6 V 6 W”的小灯泡L电阻R 6 ，灯泡L正
9、常发光时通过灯泡L的电流I 1 A，超导部件处于超导态，其电阻为零，1 A电流全部通过超导部件，即灯泡L短路前通过R2的电流为零，A错误. 灯泡L短路后，电流增大超过超导部件超导临界电流，将由超导态转化为正常态，外电路电阻R2 ，由闭合电路欧姆定律可得，通过灯泡的电流I 2 A，B错误. 由并联电路电流分配规律可知，灯泡L短路后通过R1的电流为 A，通过R2的电流为 A，C正确，D错误.,3,命题点二 电路中的功率及效率问题,如图所示的电路中，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
10、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,【例2】,答案,分析,题眼,RL增加,并同：变大,并同：电压增加,串反：变小,I变小,不确定,3.(多选)在如图所示的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%,答案,分析,E=3V,4.(多选)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线，图中曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图线，则下
11、列说法正确的是 A.电源的电动势为50 V B.电源的内阻为 C.电流为2.5 A时，外电路的电阻为15 D.输出功率为120 W时，输出电压是30 V,答案,解析,电源的路端电压和电流的关系为：UEIr，显然直线的斜率的绝对值等于r，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出E50 V，r 5 ，A正确，B错误； 当电流为I12.5 A时，由回路中电流I1 ，解得外电路的电阻R外15 ，C正确； 当输出功率为120 W时，由题图中PI关系图线看出对应干路电流为 4 A，再从UI图线读取对应的输出电压为30 V，D正确.,4,命题点三 电源和电阻UI 图象的比较,【例3】,答案,解析,题眼,分析,
12、由图象知，电源的内阻为r 0.5 ，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PUI3 2 W6 W，B正确； 正常工作时，灯L1的电阻为R1 1.5 ，换成R21 的纯电阻后，该电阻更接近电源内阻r，故电源的输出功率将变大，C错误； 小灯泡是纯电阻，适用欧姆定律，其UI图线是一条曲线的原因是灯泡的电阻随温度的变化而发生变化.,5.(多选)如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线.以下说法正确的是 A.电池组的内阻是1 B.电阻的阻值为0.33 C.将该电阻接在该电池组两端，电池组的输 出功率将是4 W D.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率
13、是4 W,答案,解析,a图线斜率的绝对值的倒数等于电源的内阻，则电池组的内阻是 r 1 ，选项A正确； b图线的斜率的倒数等于电阻R，则R 3 ，选项B错误； 由a图线可知，电源的电动势为E4 V，将该电阻接在该电池组两端， 电池组的输出功率将是P 3 W3 W，选项C错误； 改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为 Pm 4 W，选项D正确；故选A、D.,6.(多选)如图所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是 A.电源1与电源2的内阻之比是117 B.电源1与电源2
14、的电动势之比是11 C.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12 D.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是12,答案,解析,根据电源的路端电压随输出电流变化的特性图线斜率的绝对值表示电源内阻可知，电源1与电源2的内阻之比是117，选项A正确； 根据电源的路端电压随输出电流变化的特性图线在纵轴的截距表示电源电动势可知，电源1与电源2的电动势之比是11，选项B正确； 根据曲线交点表示工作点，交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率，在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12，选项C正确； 根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻，在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1825，选项D
15、错误.,5,命题点四 含电容器电路的分析,1.确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压. 2.当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压. 3.当电容器与电源直接相连，则电容器两极板间电压即等于电源电动势.,(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,【例4】,答案,解析,S断开,S闭合,分析,题眼,题眼,7.在如图所示的电路中，R111 ，r1 ，R2R36 ，当开关S闭合且电路稳定时，电容器C带电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定
