《高考物理一轮复习 第七章 第2节 闭合电路欧姆定律及其应用讲义（含解析）-人教版高三物理试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 第七章 第2节 闭合电路欧姆定律及其应用讲义（含解析）-人教版高三物理试题（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、闭合电路欧姆定律及其应用(1)电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量。()(2)电动势就等于电源两极间的电压。()(3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越小。()(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。()突破点(一)电阻的串、并联1串、并联电路的特点串联电路并联电路电流II1I2InII1I2InI1R1I2R2InRn电压U1U2Un总电阻R总R1R2Rn功率分配P1R1P2R2PnRn2三个有用的结论(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变大时，总电阻变大。(2)并联电路的总电阻小于电路中
2、任意一个电阻，任意一个电阻变大时，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P总等于各个电阻消耗的电功率之和。题点全练1(2019扬州中学月考)A、B、C三个灯泡按如图所示的方式连接时，各自消耗的实际功率相同，则RARBRC为()A111B122C211 D144解析：选D灯泡B、C并联，电压相同，根据UIR和PUI，电流和电阻均相等；通过灯泡A的电流与通过灯泡B的电流之比为21，功率相同，根据公式PI2R，电阻之比为14；故RARBRC144，故D正确，A、B、C错误。2电路如图所示，接通电路后三个灯的电阻都相等。那么三个灯消耗的电功率P1、P2、P3之间的关系是()AP
3、1P2P3 BP1P2P3CP1P2P3 DP34P14P2解析：选DL1、L2并联，所以两端电压相等，两个灯的电阻又相等，所以电流也相等，即I1I2，而I3I1I22I1，根据PI2R可知：P34P14P2，故D正确，A、B、C错误。3(2019重庆市巴蜀中学月考)如图所示电路中，各灯泡额定电压和额定功率分别是：A灯“10 V10 W”，B灯“60 V60 W”，C灯“40 V40 W”，D灯“30 V30 W”。在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光。比较各灯泡消耗功率大小，以下说法正确的是()APBPAPDPC BPBPDPAPCCPBPDPCPA DPAPCPDPB解析：选AA灯的电阻
4、：RA 10 ，B灯的电阻：RB 60 ，C灯的电阻：RC 40 ，D灯的电阻：RD 30 ，设a到b回路中的电流为1 A，则IAIB1 A；C、D两灯并联，UCUD，即ICRC(1IC)RD，则有IC A A，ID1 A A A，A灯消耗的功率为PAIA2RA1210 W10 W，B灯消耗的功率为PBIB2RB1260 W60 W，C灯消耗的功率为PCIC2RC240 W7.3 W，D灯消耗的功率为PDID2RD230 W9.8 W，所以PBPAPDPC，故A正确，B、C、D错误。突破点(二)闭合电路的动态分析1程序法2“串反并同”结论法(1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串
5、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去讨论。典例多选(2018大连模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，、 为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是()A电压表示数减小B电流表示数增大C电容器C所带电荷量增多 Da点的电势降低方法应用(一)
6、由题明3法基础解法(程序法)：P由a端向b端滑动，其阻值减小，则总电阻减小，总电流增大，电阻R1两端电压增大，示数变大，A错误；电阻R2两端的电压U2EI总(R1r)，I总增大，则U2减小，I2，I2减小，的示数IAI总I2增大，B正确；由于电容器的电压UCU2减小，由QCUC知Q减小，C错误；UababaU2，故a降低，D正确。能力解法一(结论法)：由于R3减小，R2与R3并联，则U2、I2均减小，而UCU2，QCUC知Q减小，C错误；UabU2aba减小，D正确；因为R1间接与R3串联，故I1、U1均增大，故示数增大，A错误；根据IAI1I2知IA增大，B正确。能力解法二(极限法)：设滑片
7、P滑至b点，则R30，ab0，D正确；R2上电压为零，则C上电压也为零，Q0，C错误；当R30时，总电阻最小，总电流最大，R1上电压最大，故A错误；由于IAI1I2，此时I1最大，I20最小，故IA最大，B正确。(二)3法比较(1)“程序法”：较繁琐，准确度高，学生易掌握。(2)“结论法”：较简单，要求学生要准确判断电路中各元件的串、并联关系。(3)“极限法”：较简单，仅适用于物理量单调变化的情况，如果电阻先增大后减小或先减小后增大，则不宜用该方法。集训冲关1.(2018苏州期末)如图所示，电源内阻不能忽略，电流表、电压表均可视为理想电表，在滑动变阻器R的触头从a端滑到b端的过程中()A电压表
8、V的示数先增大后减小，电流表A的示数增大B电压表V的示数先增大后减小，电流表A的示数减小C电压表V的示数先减小后增大，电流表A的示数增大D电压表V的示数先减小后增大，电流表A的示数减小解析：选A当滑动头从a端滑到中点时，变阻器左右并联的电阻增大，分担的电压增大，变阻器右边电阻减小，则通过电流表的电流增大。外电路总电阻增大，干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数增大；当滑动头从中点滑到b端时，变阻器左右并联的电阻减小，分担的电压减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，而通过变阻器左侧的电流减小，则通过电流表的电流增大。电源的内电压增大，路端电压减小。所以电压表的示数先增大后减
9、小，电流表示数一直增大，故A正确。2.多选如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是()AP向a移动，V1示数增大、V2的示数减小BP向b移动，V1示数增大、V2的示数减小CP向a移动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值DP向b移动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值解析：选ACP向a移动，R2连入电路的电阻减小，根据“并同串反”可知V2示数减小，V1示数增大，U内增大，A正确；同理，B错误；由EU内U外U内UV1UV2，电源电动势不变可得：U内示数改变量绝对值与V1
10、示数改变量绝对值之和等于V2示数改变量绝对值，C正确；同理，D错误。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：选BC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，
11、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。突破点(三)闭合电路的功率及效率问题电源总功率任意电路：P总EIP出P内纯电阻电路：P总I2(Rr)内部功率P内I2rP总P出输出功率任意电路：P出UIP总P内纯电阻电路：P出I2RP出与外电阻R的关系P出随R的增大先增大后减小，当Rr时达到最大Pm，P出Pm时对应两个外电阻R1和R2，且R1R2r2。电源的效率任意电路：100%100%纯电阻电路：100%典例如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 ，保护电阻R00.5 ，求：当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消
12、耗的电功率最大，并求这个最大值。解析保护电阻消耗的功率为P0，因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，P0最大，即R0时，P0max W8 W。答案R0P0max8 W多维探究变式1例题中条件不变，求当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值。解析：这时要把保护电阻R0与电源内阻r算在一起，据以上结论，当RR0r即R(10.5) 1.5 时，PRmax W6 W。答案：R1.5 PRmax6 W变式2在例题中，若电阻箱R的最大值为3 ，R05 ，求：当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R的功率最大，并求这个最大值。解析：把R05 当作电源内阻的一部分，则等效电源内阻r等为
13、6 ，而电阻箱R的最大值为3 ，小于6 ，P2R，则不能满足Rr等，当电阻箱R的电阻取3 时，R消耗功率最大，最大值为：P2R W。答案：R3 P W变式3例题中条件不变，求电源的最大输出功率。解析：由电功率公式P出2R外，当R外r时，P出最大，即RrR00.5 时，P出max W9 W。答案：9 W变式4如图所示，电源电动势E2 V，内阻r1 ，电阻R02 ，可变电阻的阻值范围为010 。求可变电阻为多大时，R上消耗的功率最大，最大值为多少？解析：方法一：PR，根据闭合电路欧姆定律，路端电压UE，所以PR， 代入数据整理得PR，当R 时，R上消耗的功率最大，PRmax W。方法二：采用等效电
14、源法分析，把定值电阻等效到电源的内部，即把电源和定值电阻看作电动势为EE，内阻为r的电源，当Rr时，电源对外电路R的输出功率最大PR。把数值代入各式得：E等EE V；r等r 。所以：PR W。答案：R P W突破点(四)闭合电路的图像两种UI图像的比较电源UI图像电阻UI图像图形物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系截距与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标U、I的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标U、I的比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小斜率(绝对值)电源电阻r电阻大小题点
