《（新课改省份专用）2020版高考物理一轮复习 第八章 第2节 电源 闭合电路的欧姆定律学案（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课改省份专用）2020版高考物理一轮复习 第八章 第2节 电源 闭合电路的欧姆定律学案（含解析）（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节电源闭合电路的欧姆定律一、电路的串联、并联串联并联电流II1I2InII1I2In电压UU1U2UnUU1U2Un电阻RR1R2Rn功率分配P1R1P2R2PnRn二、电源的电动势和内阻1电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。(2)表达式：E。电动势是描述电源的参量，由电源本身决定。(3)物理意义：反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小。2内阻：电源内部导体的电阻。三、闭合电路欧姆定律1内容闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，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)EU内U外(适用于任何电路)
2、3路端电压U与电流I的关系(1)关系式：UEIr。(适用于任何电路)(2)UI图像当电路断路即I0时，纵轴的截距为电源电动势。当外电路电压为U0时，横轴的截距为短路电流。图线的斜率的绝对值为电源的内阻。将电压表接在电源两极间测得的电压U是指路端电压，不是内电阻两端的电压，也不是电源电动势。基础自测一、判断题(1)电路中某电阻的阻值最大，该电阻的功率不一定最大。()(2)电动势就是电源两极间的电压。()(3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大。()(4)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大。()(5)电源的输出功率越大，电源的效率越高。()二、选择题1电源的电动势为4.5 V、外电阻为4
3、.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()A4.30 V3.72 VB3.73 V4.30 VC3.72 V4.29 V D4.20 V3.73 V解析：选C由闭合电路欧姆定律得EUr，代入数据解得r0.5 。当并联一个R16 的电阻时，R总2.4 ，则此时路端电压U1R总3.72 V；当串联一个R26 的电阻时，R总RR210 ，此时路端电压U2R总4.29 V，故C正确。2人教版选修31 P52T2改编(多选)如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为1 k，电流表内阻为0.1 ，
4、被测导体R的真实电阻为87.4 。测量时，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值是()A甲图的测量值是87.4 B甲图的测量值是80.4 C乙图的测量值是87.5 D乙图的测量值是87.4 解析：选BC由题图可知，甲图采用的是电流表外接法测电阻，测量值为电压表与电阻R并联的阻值，为80.4 。乙图是电流表内接法测电阻，测量值是电流表与电阻R串联的阻值，为RRA87.5 。故B、C正确。3.人教版选修31 P52T4如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为010 V，当使用a、c两个端点时，量程为
5、0100 V。已知电流表的内阻Rg为500 ，满偏电流Ig为1 mA，则电阻R1、R2的值是()A9 500 90 000 B90 000 9 500 C9 500 9 000 D9 000 9 500 解析：选A接a、b时，由串联电路特点有R总R1Rg，得R1Rg9 500 。接a、c时，同理有R总R1R2Rg，得R2RgR190 000 。4一个电源接8 电阻时，通过电源的电流为0.15 A，接13 电阻时，通过电源的电流为0.10 A，则电源的电动势和内阻分别为()A2 V1.5 B1.5 V2 C2 V2 D1.5 V1.5 解析：选B由闭合电路欧姆定律得EI1(R1r)，EI2(R2
6、r)代入数据联立解得r2 ，E1.5 V。高考对本节内容的考查，主要集中在串、并联电路的计算、闭合电路的动态分析、闭合电路的功率及效率问题、两类UI图像的比较与应用，主要以选择题的形式呈现，难度一般，而对串、并联电路的计算的考查，常结合电学实验，难度会大一些。考点一串、并联电路的计算基础自修类题点全练1电路的计算(多选)如图所示，图线1表示电阻为R1的导体A的伏安特性曲线，图线2表示电阻为R2的导体B的伏安特性曲线，则下列说法正确的是()AR1R213B把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B的电阻R2C将A与B串联后接在电源上，二者消耗的功率之比P1P213D将A与B并联后接在电源上，通过二者的电
7、流之比I1I213解析：选AC根据IU图像知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1R213，A正确；根据公式R可得，把A拉长为原来的3倍后，横截面积减小为原来的，所以电阻变为原来的9倍，B错误；串联电路电流相等，将A与B串联后接在电源上，根据公式PI2R可得，消耗的功率之比P1P213，C正确；并联电路电压相等，电流之比等于电阻之反比，所以将A与B并联后接在电源上，通过二者的电流之比I1I231，D错误。2串联电路的功率计算电阻R1和R2分别标有“2 1.0 A”和“4 0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为()A1.5 WB3.0 WC5.0 W D6.
8、0 W解析：选A由题意可知，两电阻串联后能通过的最大电流为I0.5 A，则电路允许消耗的最大电功率为PI2(R1R2)1.5 W，A正确。名师微点串、并联电路的三个重要结论(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻值变大时，串联的总电阻变大。(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个支路电阻，任意一个支路电阻值变大时，电路的总电阻变大。(3)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率总等于各个电阻消耗的电功率之和。考点二闭合电路的动态分析多维探究类动态分析问题常用的三种方法1程序法2“串反并同”结论法 (应用条件：电源内阻不为零)(1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它
9、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。(2)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。即：R3极限法因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零，然后再讨论。考法(一)常规电路的动态分析例1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连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，下列说法正确的是()A定值电阻R2的电功率减小B电压表和电流表的示数都减小C电压表的示数增大，电流表的示数减小DR中电流变化的绝对值小于电流表示数变化的绝
10、对值解析当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，R接入电路的电阻减小，总电阻减小，干路电流增大，内电压增大，路端电压减小，电压表的示数减小，R2的电压增大，R1的电压减小，电流表的示数减小，A、C错误，B正确；因为总电流增大，电流表的示数减小，所以R中电流增大，并且R中电流变化的绝对值大于电流表示数变化的绝对值，D错误。答案B考法(二)含电容器的动态电路例2(多选)如图所示，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 AC开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷
11、量大D不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大解析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Q1Q2，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I2 A，此时两电阻两端电压分别为U1IR16 V，U2IR212 V，则此时两电容器所带电荷量分别为Q1C1U13.6105 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
12、题型技法分析含电容器电路应注意的两点(1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路上的电阻无电压降，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。在电路稳定后，与电容器串联的电阻中无电流通过，与电容器串联的电阻阻值变化，不影响电路中其他电表示数和灯泡亮度。(2)电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电。如果电容器两端电压升高，电容器将充电，电荷量增大；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，电荷量减小。考法(三)含热敏电阻、光敏电阻等的动态电路例3(多选)某温度检测、光电控制加热装置原理如图所示。图中RT为热敏电阻(随温度升高阻值减小)，用来探测加热电
13、阻丝R的温度，RG为光敏电阻(随光照强度增大阻值减小)，接收小灯泡L的光照，除RT、RG外，其他电阻均为定值电阻。当R处温度降低时()AL变亮B通过R3的电流减小CE2的路端电压增大 DR消耗的功率减小解析当R处温度降低时，热敏电阻RT阻值变大，由闭合电路欧姆定律可知，左侧电路中的电流减小，通过小灯泡L的电流减小，小灯泡L的光照强度减小，光敏电阻RG的阻值变大，对右侧电路，由闭合电路欧姆定律可知，通过R2的电流变小，右侧电路中的电源E2的路端电压变大，R两端电压变大，通过R的电流也变大，R消耗的功率变大，通过R3的电流变小，选项B、C正确。答案BC题型技法分析热敏、光敏电阻电路应注意以下两点一
14、是应把两个电路联动考虑；二是正确运用相关电路规律分析推理。当R处温度降低时，热敏电阻RT的阻值变化，左侧电路中的电流变化，灯泡亮度变化，光敏电阻的阻值变化，从而引起右侧电路中各个电阻的电压、电流、电功率变化。考法(四)电路故障分析例4如图所示的电路中，闭合开关S，灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障，突然发现L1变亮，L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是()AR1断路BR2断路CR3短路 DR4短路解析等效电路图如图所示。若R1断路，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，L1两端电压变大，L1变亮；ab部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，总电流减小，通过L2、电流表的电流都减小，故A正确。若R2断路，总电阻变大，总电流减小，ac部分电路结构没变，R1、L1中电流都减小，与题意相矛盾，故B错误。若R3短路或R4短路，总电阻减小，总电流增大，电流表中电流变大，与题意相矛盾，C、D错误，因此正确选项只有A。答
