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1、第2节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)电路中某电阻大,该电阻的功率不一定大。( )(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。( )要点一电阻的串、并联1串、并联电路的特点电路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几个有用的结论 (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、 (2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻,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。针对训练1(多选)在如图721所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是()AI1BI1 CI1 DI1图721 图7222(多选)一个T形电路如图722所示,电路中的电阻R110 ,R2120 ,R340 。另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计。则()A当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 B当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 C当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V D当cd两端接通测试电源时,a
3、b两端的电压为80 V3求解并联电路中的电阻值是电学中比较常见的问题,但是在有的问题中常规方法会比较繁琐,若合理应用一些结论,会有“柳暗花明又一村”的感觉。尝试一下下面这个问题:有两个电阻R18.45 ,R241.57 ,若将它们并联,其并联电阻可能是()A4 B.10 C7 D50 要点二电路的动态分析1判定总电阻变化情况的规律(1)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)。(2)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。(3)在如图723所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R并
4、与用电器并联,另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。图7232分析思路典例1(多选)(2015长沙四校联考)如图724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()A电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大 B电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小C电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大 D电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小方法规律 电路的动态分析技巧解决电路的动态问题一定要遵循“部分整体部分”的程序,逐一判断。同时,尽量先分析串联电阻,后分析并联电阻;先分析定值电阻,后分析可调电阻;既要关心每一电阻的电压
5、,又要关心其电流。例如,本题中利用“总电流增大”、“R3的分流减小”可以判断通过R2的电流增大。图724 图725 图726针对训练4(多选) (2015湖北省公安县模拟考试)如图725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 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BP向b移动,V1示数增大、V2的示数减小 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 5(多选)如图726所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,
6、R0r,滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动,则在此过程中()A电压表V1的示数一直增大 B电压表V2的示数先增大后减小 C电源的总功率先减小后增大 D电源的输出功率先减小后增大要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)电源内部消耗的功率P内I2rP总P出电源的输出功率任意电路:P出UIP总P内纯电阻电路:P出I2RP出与外电阻R的关系电源的效率任意电路:100%100%纯电阻电路:100%由P出与外电阻R的关系图像可知 当Rr时,电源的输出功率最大为Pm。 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
7、出Pm时,每个输出功率对应两个外电阻R1和R2,且R1R2r2。典例2如图727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消耗的电功率最大,并求这个最大值。图727 图728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。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。变式3:例题中条件不变,求电源的最大输出功率。变式4:如图728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
8、。求可变电阻为多大时,R上消耗的功率最大,最大值为多少?要点四两类UI图像的比较与应用两种图像的比较电源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电阻大小典例3(多选)(2015衡水中学模拟)在如图729所示的图像中,直线为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线为某一
9、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。由图像可知()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 D电源的效率为66.7%易错提醒 电源UI图线中纵坐标(U)不以零开始的话,横轴的截距小于短路电流,但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻。图729 图7210 图7211针对训练6.(多选)如图7210所示为两电源的UI图像,则下列说法正确的是()A电源的电动势和内阻均比电源大 B当外接相同的电阻时,两电源的输出功率可能相等C当外接相同的电阻时,两电源的效率可能相等 D不论外接多大的相同电阻,电源的输出功率总比电源的输出功率大 7(多选)如
10、图7211所示,直线A为电源的UI图线,直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线,用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P1、P2,电源的效率分别为1、2,则() AP1P2BP1P2 C12 D12要点五含电容器的电路解决含电容器的直流电路问题的一般方法(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。(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,与电容器串联的电路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,即电阻不起降低电压的作用,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两端的电压。(4)
11、在计算电容器的带电荷量变化时,如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。典例4(多选)(2015东北三校二模)如图7212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 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B开关S闭合后,a、b两点间的电流是2 A D不论开关S断开还是闭合,C1带的电荷量总比C2带的电荷量大方法规律 含容电路问题的分析技巧(1)电容器在直
12、流电路中的作用,可分两种情况,即:稳定时有电压无电流;充、放电过程中电压变化,有电流。(2)电容器电容C。图7212 图7213 图7214针对训练8(多选)(2015宁波模拟)如图7213所示,R1、R2、R3、R4均为可变电阻,C1、C2均为电容器,电源的电动势为E, 内阻r0。若改变四个电阻中的一个阻值,则()A 减小R1,C1、C2所带的电量都增加 B增大R2,C1、C2所带的电量都增加 C增大R3,C1、C2所带的电量都增加 D减小R4,C1、C2所带的电量都增加 9(多选)(2015黄冈模拟)如图7214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
13、,R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时,闭合开关S,此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是()A若仅将R2的滑动触头P向b端移动,则I不变,U增大 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B若仅增大A、B板间距离,则电容器所带电荷量减少 D若仅用更强的光照射R1,则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变对点训练:电阻的串、并联1电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为12,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1U2为()A12B21 C14 D412(2015山西曲傲中学模拟)用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图1(a)、(b)所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是()A图(a)中的A1、A2的示数相同 B图(a)中的A1