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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,(续表),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,变大,(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.,二、电源的电动势和内阻 1.电源：把_的能转化为_的装置. 2.电动势：等于外电路断开时_两端的电压.电动势,用 E 表示，单位是伏(V).,其他形式,电能,(1)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为_的,本领
2、大小的物理量.,电源,电能,功,(2)大小：电动势在数值上等于非静电力把 1 C 正电荷从电 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.,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_.,Ir,闭合,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.,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,UI,I2r,比值,2.电源的输出功率：指电源提供给外电路的功率.公式为 P
3、出_. 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_. 4.电源的效率：指用电器得到的电功率跟电源的总功率的,【基础检测】 (多选，2015 年甘肃一模)如图 7-2-1 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，,),电流表的示数改变大小为I，则下列说法正确的是(,C.电阻 R1 的功率变大,D.电源的总功率变大,图 7-2-1,答案：AC,考点1,闭合电路的动态分析方法,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： (1)明确局部电路变
4、化时所引起的局部电路电阻的变化. (2)根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻 R外如何变化.,如何变化.,(4)由 U内I总 r，确定电源的内电压如何变化. (5)由 U外EU内，确定电源的外电压如何变化.,(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电,压如何变化.,(7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流,如何变化.,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
5、，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 7-2-2 所示， 图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片 P 向右端移,动时，下面说法中正确的是(,),的读数减小，电流表 的读数增大，电流表,的读 的读,A.电压表 数增大 B.电压表 数减小,图 7-2-2,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
6、，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、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，2015 年湖北公安县模拟)如图 7-2-3 所示电路中， 电源内阻不能忽
7、略，两个电压表均为理想电表.当滑动变阻器 R2,与,的示数，下列判,的滑动触头 P 移动时，关于两个电压表 断正确的是( ) 图 7-2-3,A.P 向 a 移动， B.P 向 b 移动，,示数增大、 示数增大、,的示数减小 的示数减小,示数改变量的绝对值小于 示数改变量的绝对值大于,示数改变量 示数改变量,C.P 向 a 移动， 的绝对值 D.P 向 b 移动， 的绝对值 答案：AC,2.(2014 年上海卷)如图 7-2-4 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 A. B
8、.,示数变化量的绝对值I，则( 的示数增大 的示数增大,C.V3 与I 的比值大于 r,D.V1 大于V2,图 7-2-4,答案：ACD,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作断路. 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
9、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.,典例剖析,图 7-2-5,例2：(多选，2015年东北三校二模)如图725所示，C16 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 D.不论开关S断开还是闭
10、合，C1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.,答案：BC,【考点练透】 3.(2015 年湖北鄂南、鄂州高中、黄石二中联考)如图 7-2-6 所示，电源电动势为 E，内阻为 r.当滑动变阻器 R2 的滑片 P 向,左滑动时，下列说法不正确的是(,),A.电阻 R3 消耗的功率变大 B.电容器 C 上的电荷量变大 C.灯 L 变暗 D.R1 两端的电压变化量的绝对值小于,R2 两端的电压变化量的绝对值,图 7
11、-2-6,答案：A,4.(多选，2015 年湖北黄冈模拟)如图 7-2-7 所示的电路中， 电源的电动势 E 和内阻 r 一定，A、B 为平行板电容器的两块正 对金属板，R1 为光敏电阻.当 R2 的滑动触头 P 在 a 端时，闭合,和电压表,的示数分别为 I 和 U.以下,开关 S，此时电流表 说法正确的是( ),图 7-2-7,A.若仅将 R2 的滑动触头 P 向 b 端移动，则 I 不变，U 增大 B.若仅增大 A、B 板间距离，则电容器所带电荷量减小 C.若仅用更强的光照射 R1，则 I 增大，U 增大，电容器所,带电荷量增加,D.若仅用更强的光照射 R1，则 U 变化量的绝对值与 I
12、 变化,量的绝对值的比值不变,解析：若仅将R2 的滑动触头P 向b 端移动，电压表与电流 表示数都不变，A 错误；增大A、B 板间距离，电容减小，电 容器两端电压不变，由QCU 得电荷量减小，B 正确；光照更 强，光敏电阻R1 变小，根据串联分压，U 变小，Q 也减小，C 错误；U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值的比值就等于 r， 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
13、个外电阻R1和R2，,且R1R2r2.,典例剖析 例 3：(2015 年湖北七市联考)有一个电动势为 3 V、内阻为 1 的电源.下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于 2 W，且,使该电源的效率大于 50%的是(,),A.0.5 ,B.1 ,C.1.5 ,D.2 ,答案：C,【考点练透】 5.(多选，2015 年北京海淀区检测)一个微型吸尘器的直流 电动机的额定电压为 U，额定电流为 I，线圈电阻为 R，将它接 在电动势为 E、内阻为 r 的直流电源的两极间，电动机恰好能,正常工作，则(,),A.电动机消耗的总功率为 UI,B.电动机消耗的热功率为,C.电源的输出功率为 EI,D.电源的效率为
14、,答案：AD,6.(多选，2015 年河北衡水中学模拟)在如图 7-2-8 所示的图 象中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线 为某一电阻 R 的伏安特性曲线.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 2 W,图 7-2-8,D.电源的效率为 66.7% 答案：ABD,方法,电路中的图象,1.三种图象的比较,(续表),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)对闭合电路的 U-I 图象，图线上每一点坐标的乘积为电
15、 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.,(3)如果 U-I 图线为曲线，则元件为非线性元件；图线上某,比).,图 7-2-9,例4：(多选，2015年上海青浦质检)如图729所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则( ) A.rarb B.IaIb C.R0接到a电源上，电源的输出功率较 大，但电源的效率较低 D.R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低,审题突破：在电源的 U-I 图象中，图象与纵轴的交点表示,电源的电动势，图象斜率的绝对值表示电源的内阻.,答案：ABC,解析：在电源路端电压与电流的关系图象中斜率的绝对值表示电源内阻，rarb，A正确.在图象中作出定值电阻R0的伏安特性曲线，与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点，IaIb，B正确.R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低，R0接到b电源上，电源的输出功率较小，但电源的效率较高，C正确，D错误.,【触类旁通】,(2015年山东济南外国语检测)如图7210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
