《夺冠之路》福建专用高三物理一轮复习 第7章第2课时 闭合电路的欧姆定律 鲁科

2012高三物理复习课件（导与练福建）第高三物理复习课件（导与练福建）第7章章第二课时闭合电路的欧姆定律第二课时闭合电路的欧姆定律1了解电动势的概念，知道电源的电动势等于电源未接入电路时两极间的电压2理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练用来解决有关的电路问题3理解路端电压与电流(或随外电阻而变化)的关系1电动势(1)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，是电路中电能的提供者(2)大小：电源电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压，在闭合电路中，电源电动势在数值上等于内、外电压之和从能量的转化关系看，电动势和电压是截然不同的物理量 外电路断开时，电源两极间的电压等于电源电动势，外电路闭合时，电源两极间的电压往往小于电源电动势 (对应学生用书第9091页)1(2011年南昌模拟)关于电源的电动势，下列说法正确的是(B)A电源的电动势等于电源两端的电压B电源不接入电路时，电源两极间的电压大小等于电动势C电动势的国际单位是安培D常见的铅蓄电池电动势为220 V解析：电动势的单位同电压单位：伏特，电动势的大小等于电源不接入电路时两极间电压大小故B对2如图所示的是在同一坐标系中甲、乙、丙三电源的UI图线，甲和丙图线平行，下列判断正确的是(B)A甲电源的电动势比乙大B乙电源的电动势和内阻都比丙电源大C乙和丙电源的内阻相等D甲电源内阻最大，丙电源内阻最小解析：电源的UI图线纵轴的截距表示电动势的大小，图线的斜率表示电源的内阻，因此由题图可知，E甲E乙E丙，r甲r丙r乙，所以A、C、D错误，B正确故选B.3如图所示电路中，电源电动势E9 V、内阻r3，R15.下列说法中正确的是(C)A当S断开时，UACUAB9 VB当S闭合时，UAC9 VC当S闭合时，UAB7.5 V，UBC0D当S断开时，UAB0，UBC0【例1】在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个理想电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是()AI1增大，I2不变，U增大BI1减小，I2增大，U减小CI1增大，I2减小，U增大DI1减小，I2不变，U减小答案：B.动态分析的一般思路：“局部整体局部”并利用部分电路欧姆定律判断某部分电路电压、电流的变化情况针对训练11：(2011年福建省厦门市高三上学期质量检查)在如图所示电路中，当变阻器R3的滑片P向b端移动时，以下关于电压表与电流表示数变化的说法正确的是()A电压表示数变大，电流表示数变小B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大D电压表示数变小，电流表示数变小解析：总电阻连接关系是R2与R3并联，再与R1串联P向b端滑动时R3减小，外部总电阻减小，路端电压减小，即电压表示数变小，故A、C错总电阻减小，R1上电流I1增大，R2与R3的并联阻值减小，即并联支路两端电压减小，即I2减小，由I3I1I2可知I3增大，故B正确D错答案：B.含电容器电路的分析计算1简化处理电路中电容器没有充、放电时，简化电路时可以把电容器处电路作为断路，可以去掉，在求电荷量时在相应位置再补上与电容器同支路的电阻相当于导线2电荷量计算电路中电流、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3电压确定在直流电路中，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作用，但电容器两端可能出现电势差；如果电容器与电源并联，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.4特别注意在含电容器电路中，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【例2】(10分)如图所示，电源电动势E6 V，内阻r1，电阻R12，R23，R37.5，电容器的电容C4 F.开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少？思路点拨：电容器所在的支路相当于断路，先将开关断开与合上两种情况下的电路图简化，再运用闭合电路欧姆定律、串、并联规律计算电容器的电压，从而可求通过电流表的电荷量解析导引：(1)问：S断开，而C相当于断路，则R3相当于导线，试画出简化电路图，并计算出电容器C的电荷量(2)问：S闭合时，R3中有恒定电流，试画出简化电路图，并计算出电容器C的电荷量(3)问：两种情况下a板带电的电性相反，则通过电流表的电荷量是多少？答：通过电流表电荷量QQQ1.92105 C.答案：1.92105 C (1)解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个状态来了解不稳定的中间变化过程(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路(3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻电压针对训练21：如图所示的电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S2闭合，当S1也闭合后，下列说法正确的是()A灯泡L1变亮B灯泡L2变亮C电容器C的带电荷量将增加D闭合S1的瞬间流过电流表的电流方向自左向右答案：A 电路故障分析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，一般为一处故障1断路和短路的特点(1)电路中某支路发生断路，表现为电压不为零，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(2)电路中某一部分发生短路，表现为有电流通过电路而该电路两端电压为零2检查故障的基本方法(1)仪表检测法即用电笔、电压表等检测电路，根据断路或短路的特点找出故障发生在哪个用电器或哪段电路上(2)假设法已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用部分电路或闭合电路的欧姆定律进行正向推理推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找到全部故障为止，此法亦称“排除法”【例3】如图所示为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220 V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V，由此可知()Aab间电路通，cd间电路不通Bab间电路不通，bc间电路通Cab间电路通，bc间电路通Dbc间电路不通，cd间电路通解析：由题设知，bd间电压为220 V，说明断路点必在bd之间；ac间电压为220 V，说明断路点又必在ac间；两者共同区间是bc，故bc断路，其余各段均完好，答案是D.答案：D.针对训练31：如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是()R1短路R2断路R3断路R4短路A BC D解析：假设R1短路，总电阻减小，干路电流增大，A灯变亮，故错误，同理错误，假设R2断路，总电阻增大，干路电流减小，A灯变暗，U内和UR4均减小，所以UR3增大，IR3增大，得IR1减小，UR1减小，即ULB增大，B灯变亮，正确，假设R3断路，总电阻增大，干路电流减小，A灯变暗，U内和UR4均减小，UR1和ULB均增大，B灯变亮，正确故选B.答案：B.考点一：动态电路分析【例1】(能力题)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b端时，下列说法正确的是()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，电流表读数增大答案：A.考点二：含电容器电路的分析与计算【例2】(能力题)如图所示的电路中，开关S闭合，电路稳定后，将S断开，则以下判断正确的是()A电容器将放电B电容器将继续充电C有通过R3的向上的瞬时电流D电容器上电压将减小解析：开关闭合时，电容器极板间的电压等于R2两端的电压，开关断开后，电容器极板间的电压等于电源的电动势，所以开关从闭合到断开电容器上的电压将增大，D项错误电容器将继续充电，B正确，A错误，通过R3有向下的瞬时充电电流，C错答案：B.解析：滑片P向右移动时，总电阻增大，电流减小，内电阻及R0分的电压都将减小，所以电压表读数变大，B正确 (1)本题考查了闭合电路的动态分析；(2)解这类问题的关键是掌握电路动态分析的方法和步骤【测控导航】考点题号1.电动势12.闭合电路欧姆定律7、93.故障分析24.动态分析3、4、5、65.含电容器的电路81.铅蓄电池的电动势为2 V，这表示(A)A电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能B无论接不接入外电路，铅蓄电池两极间的电压都为2 VC铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能D铅蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的小解析：电动势是描述电源将其他形式的能转变为电能的本领的物理量，数值上等于将1 C正电荷从负极移到正极，非静电力做功，即将化学能转变为电能的值等于电源不接入电路时两极间的电压，故A正确，B、C、D错2某同学家中所有的灯原来都正常发光，现突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用验电笔测试室内火线与零线，氖管都发光该同学对故障作了下列四种判断，其中正确的是(B)A进户火线断路 B进户零线断路C灯泡全部烧坏了 D室内线路某处短路解析：进户零线断路时，室内电路无电流，各处电路均与火线相连，电势与火线电势相同，用验电笔测试室内火线与零线时，氖管都发光故选B.3在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是(B)AL1、L2两个指示灯都变亮BL1、L2两个指示灯都变暗CL1变亮，L2变暗DL1变暗，L2变亮解析：当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，电位器接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大，内阻分担电压增大，路端电压减小，L1灯变暗，通过其电流I1减小；由U1I2R1及I2II1可知R1分担电压增大，L2及R2两端电压减小，L2功率减小而变暗，选项B正确4(2011年盐城模拟)如图所示是一火警报警装置的一部分电路，其中R2是半导体热敏传感器，它的电阻随温度升高而减小，a、b接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，电流表中的电流I和 a、b两端电压U与出现火情前相比(D)AI变大，U变大 BI变小，U变小CI变小，U变大 DI变大，U变小解析：传感器R2处出现火情时，温度升高导致传感器R2电阻减小，电路的总电流增大，内电阻和R1上电压增大，所以a、b两端电压U减小；同时，由于R3的电压减小，表明其上的电流减小，又因为总电流增大，所以电流表中的电流I增大，故D项正确5(2011年石家庄二模)如图，电源内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，下列判断正确的是(C)A若R1断路，两表的读数均变小B若R2断路，两表的读数均变小C若R3断路，电流表读数为0，电压表读数变大D若R4断路，两表的读数均变小解析：若某电阻断路，即可理解为该电阻阻值变大，由“串反并同”可知C正确6(2011年济南模拟)如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、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(D)A电压表的示数变大B电池的效率变