《2018届高考物理 第2单元 闭合电路欧姆定律课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高考物理 第2单元 闭合电路欧姆定律课件（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二单元 闭合电路欧姆定律,1串联电路的特点,2并联电路的特点,3几个有用的结论 (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，串联总电阻 (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 (3)无论电阻怎样连接，每一段电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和,大于,变大,小于,变大,1电动势 (1)物理意义：反映电源把其他形式的能 本领大小的物理量 (2)大小：等于电路中通过1 C电荷量时电源所提供的电能的数值；等于电源没有接入电路时两极间的 ；在闭合电路中等于 之和，即EU内U外,转化为电能,电压,内外电路电压,2闭合电路欧姆定律 (1
2、)内容：闭合电路中的电流强度跟电源的 成正比，跟内、外电路中的 成反比,电动势,总电阻,(3)路端电压：外电路两端的电压， 即电源的输出电压U . 当外电阻 RIIrU，当R增大到无穷大(即断路)时，I ，U .路端电压随外电阻的增大而增大，如图1所示 当外电阻RIIrU，当R减小到零(短路)时，I短，U .,EIr,0,E,0,图1,(1)UI图象为曲线时，R ，而不等于图线某点的斜率 (2)对闭合电路的UI图象，图线上每一点坐标的乘积为电源的输出功率；图线上每一点纵横坐标的比值为此时外电路的电阻,1电源的总功率 P总EIU外IU内IP出P内 若外电路是纯电阻电路，则有P总I2(Rr). 2
3、电源内部消耗的功率：P内I2rU内IP总P出,图2,(1)当Rr(内、外电阻相等)时，电源的输出功率最大，Pm. (2)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小 (3)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大 (4)当P出Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电路阻值R1和R2，且R1R2r2. (5)P出与R的关系如图2所示,(1)当外电阻变化时，外电阻越向靠近内阻方向变化，电源输出功率越大 (2)判断可变电阻的功率，运用等效的方法，只要把其余的定值电阻看成电源的内电阻处理即可,图3,特别提醒：(1)当电源输出功率最大时，机械效率50%，在实际电路中无实用价值当R时，100%，但此时P出0，无实际
4、意义 (2)对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率根据PI2R来判断，与输出功率大小的判断方法不同,1程序法,(2)判定总电阻变化情况的规律 当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小) 若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小,图4,2“并同串反”规律 所谓“并同”，即某一电阻增大时，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，反之则减小所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大,分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点
5、： 1电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此，电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压 2当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等,解题应用的基本规律：电容器具有隔直流、通交流的特性，即电路稳定时，与电容器相连的电阻中无电流，当电路变化时电路中有充、放电流；电路稳定时，与电容器串联的电阻视为无阻导线；电容器极板电压与其并联的电阻两端电压相等；电容器极板电量有增减，意味着电路中有瞬时充放电流；直流电源始终与电容器相连，则电容器两极板电势差不变，若撤去电源，电容器贮电量不变,5电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻
6、值无限大(只考虑电容器是理想不漏电的情况)的元件，在电容器处电路可看做是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上,电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、变阻器内部断路、接触不良等现象,1根据断路或短路特点分析： (1)电路中发生断路，表现为电源电压不为零，而电流为零；断路后，电源电压将全部降落在断路之处，若电路中某两点间电压不为零，等于电源电压，则过这两点间有断点而这两点与电源连接部分无断点若电路中某两点电压为零，说明这两点无断点，而这两点与电源连接部分有断点(以上分析均假定电路中只有一处断路) (2)电路中某一部分发生短路，表
7、现为有电流通过电路而该电路两端电压为0.,2检查故障的基本方法有两种： (1)电压表检测方法 如果电压表示数为0，说明电压表上无电流通过，则可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路 如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路 (2)用多用电表的欧姆挡检测 要对检测的电路切断电源，逐一元件脱离原电路(或对某段电路检测)后测量是通路还是断路，便可找到故障所在,【例1】 (2009年全国卷)图5为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V则该电路可能为下图中的 ( ),图5,选项A、B、C、
8、D四个电路的外电路电阻分别是1 、2 、9 、4.5 ，因此只有选项B正确 答案：B 高分通道 本题考查了电路的串并联、闭合电路的欧姆定律、UI图象等，考查了考生识别图象、理解图象的能力，对图象的分析是解题的关键，属于中等难度,变式1：如图6所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线，若A、B对应的横坐标为2 A，那么线段AB表示的功率及I2 A对应的外电阻是 ( ) A2 W、0.5 B4 W、2 C2 W、1 D6 W、2 ,图6,答案：A,【例2】 如图7所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R
9、1、R2和R3的阻值都相同在开关S处于闭合状态下，若将开关S1由位置1切换到位置2，则 ( ) A电压表的示数变大 B电池内部消耗的功率变大 C电阻R2两端的电压变大 D电池的效率变大,图7,解析：开关位置切换引起总电流变化，分析电源内耗功率及路端电压的变化；R2两端电压大小须根据外电路串、并联关系求出 开关S1由位置1切换到位置2后，电路总电阻减小，总电流变大，路端电压变小，电压表示数变小，故A项错 电池内部消耗功率P消I2r，由I变大可知P消变大，故B项正确,答案：B,高分通道 在分析电路的动态变化时，一般都是先判断总电阻的变化，从而判断出总电流的变化 ，确定内压降的变化，再根据电路结构，
10、去确定其他元件的电流及电压变化情况原则上是先判断定值电阻的电流、电压的变化，再根据串、并联结构去确定变阻的电流及电压的变化,变式2：如图8所示的电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，下面判断正确的是 ( ) AL1和L3变暗，L2变亮 BL1变暗，L2变亮，L3亮度不变 CL1中电流的变化值大于L3中电流的变化值 DL1上电压的变化值小于L2上电压的变化值,图8,解析：当触头P向右移动时，电阻R变大，总电阻变大，总电流变小，所以灯L1变暗；内压降变小，所以最终L2两端的电压变大，L2变亮；由于L2中电流变大，总电流减小，所以L3中电流减小，灯泡L3变暗L2中电流变
11、大，L3中电流减小，总的变化是相抵的效果，合起来才是灯L1中电流的变化，所以L3中电流的变化更大一些灯L1上的电压与R0及内压降变化的总和才等于L2上电压的变化故AD正确 答案：AD,【例3】 用电压表检查图9电路中的故障，电路中只有一处故障，测得Uad5.0 V，Ucd0 V，Ubc0 V，Uab5.0 V，则此故障可能是 ( ),图9,AL断路 BR断路 CR断路 DS断路 解析：只有一处断路的情况下，Uad5.0 V，S不可能断，Uad0 V，Ubc0 V说明L，R不可能断再考虑Uab5.0 V，断点只能是R.故B正确 答案：B,高分通道 电路的故障分析 电路出现的故障有两个原因：短路；
12、断路(包括接线断路或者接触不良、电器损坏等情况) 一般检测故障用电压表 如果电压表示数为0，说明电压表上无电流通过，可能在并联路段之外有断路，或并联段内有短路 如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联段之外无断路，或并联段内无短路,变式3：如图10所示的电路中，闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是 ( ) AL1灯灯丝烧断 B电阻R2断路 C电阻R2短路 D电容器被击穿短路,图10,解析： 示数增大，表明路端电压增大，干路电流减小，外电阻增大，C、D错；若L1灯丝烧断，而L2、R2正常，则由于干路电流减小，而使
13、L2两端电压减小，L2亮度会变暗，故A错，B正确 答案：B,1关于电源和电动势，下列说法中正确的是( ) A在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加 B对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大,C电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多 D电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极移送电荷量越多,解析：电源是将其他能量转化为电能的装置，是通过电源内部的非静电力做功来完成的，所以非静电力做功，电能就增加，因此选项A正确电源电动势是反映电源内部其他形式能转化为电能的能力的物理量，电动势在数值上等于移送单位电荷量的正电荷所做的
14、功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大被移送的电荷量越多，所以选项B、D错误，C正确 答案：AC,2用输出电压为1.4 V、输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 的镍氢电池充电如图11所示，下列说法中正确的是 ( ) A电能转化为化学能的功率为0.12 W B充电器消耗的电功率为0.14 W C充电时，电池消耗的热功率为0.02 W D充电器把0.14 W的功率贮存在电池内,图11,解析：充电器的输出功率P出1.4100103 W0.14 W，镍氢电池消耗的热功率P热(100103)22 W0.02 W，电池贮存的化学能功率P化P出P热0.12 W故AC正确 答案：AC
15、,3(2008年广东卷)电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图12所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是 ( ),图12,A电压表和电流表读数都增大 B电压表和电流表读数都减小 C电压表读数增大，电流表读数减小 D电压表读数减小，电流表读数增大 解析：触头滑向b端时，R增大，总电阻也增大，所以总电流减小，路端电压增大，即电压表示数增大，所以R1的电压减小，所以R2的电压增大，所以电流表示数增大，应选A. 答案：A,4(2009年江苏卷)在如图13所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定 ( ),图13,A电源的电动势E一定小于击穿电压U B电容器所带的最大电荷量一定为CE C闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大 D在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 解析：闪光灯正常工作时有两个过程：一个是熄灭时处于断路状态，此时电容器充电，两极板间电压增大，直到最大值U；另一个是闪光灯电压达到U时开始闪光，电路导通后电容器开始放电由此可知答案为D. 答案：D,5在如图14图象中，直线为某一
