2022-2023年高考物理一轮复习 闭合电路的欧姆定律及其应用课件

考点1电源的特征量(电动势和内阻)1.电源：把其他形式的能转化为________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,单位是伏特(V).(1)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为________的本领大小的物理量.电能电源电能功(2)大小：数值上等于非静电力移送1C正电荷在电源内从负极至正极所做的________.\n3.电源的内阻：电源内部电路的电阻.电源向外供电时,电源内部也有电流流过,内部电流通过内阻时要产生热量,内部电阻消耗电能,把电能转化为内能.电动势与电压的区别及联系：(1)电源电动势是表征电源特性的物理量,只与电源有关,与外电路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源电动势和电路参数无关.\n(2)电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动1C正电荷做的功,是把电能转化为其他形式的能.(3)两者之间的联系：电路闭合时,E＝U内＋U外；电路断开时,E＝U外.\n考点2闭合电路的欧姆定律1.内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成________,跟内、外电路的电阻之和成________.正比反比2.公式：I＝ER＋r(只适用于纯电阻电路)；E＝U内＋U外(适用于任何电路).\n3.路端电压与外电阻、电流的关系：当外电路断路时,R无穷大,此时I＝0,U＝________；当外电路短路时,R＝0,U＝________,I＝________.(2)由U＝E－________可知,当总电流变大时,路端电压变小.增大E0Ir\n【基础自测】1.(多选)关于电动势及闭合电路欧姆定律,下列说法正确的是()A.电源电动势越大,电源所能提供的电能就越多B.电源电动势等于路端电压C.外电路的电阻越大,路端电压就越大D.路端电压增大时,电源的输出功率可能减小\n,C正确.由U＝E－Ir可知路解析：电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,A错误.由闭合电路欧姆定律E＝U外＋U内,B错误.由I＝ER＋r和U＝IR得U＝E1＋r/R端电压U增大,电流I一定减小,由P出＝UI,可知电源的输出功率可能减小；D正确.答案：CD\n2.电路如图7-3-1所示,已知电池组的总内阻r＝1Ω,外电路电阻R＝5Ω,电压表的示数U＝2.5V,则电池组的电动势E应等于()图7-3-1A.2.0VB.2.5VC.3.0VD.3.5V\nC正确.答案：C\n3.如图7-3-2所示电路中,电源电动势E＝8V,内电阻为r＝0.5Ω,“3V3W”规格的灯泡L与电动机M串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线)圈电阻R0＝1.5Ω.下列说法中正确的是(A.通过电动机的电流为1.6AB.电源的输出功率是8WC.电动机消耗的功率为3WD.电动机的输出功率为3W图7-3-2\n答案：D\n4.如图7-3-3所示的电路中,电源的内阻不可忽略,当开关S0、S闭合时,电流表的示数为0.30A,则当S0闭合、S断开时,电流表的示数可能是()图7-3-3A.0.28AB.0.42AC.0.52AD.0.58A\n解析：当开关S闭合时,阻值为4Ω的电阻被短路,电路总电阻较小.当S断开时,电路总电阻增加4Ω,电流表的示数减小,A正确.答案：A\n项目电源U-I图象电阻U-I图象图象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热点1两类U-I图象的比较与应用[热点归纳]两种图象的比较\n项目电源U-I图象电阻U-I图象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I短＝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外电阻大小(续表)\n考向1电源的U-I图象【典题1】电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在“测电源电动势和内阻”的实验中得到的实验图线如图7-3-4所示.图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()图7-3-4\n答案：D\n考向2电源的U-I图象和电阻的U-I图象【典题2】(多选)如图7-3-5所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接.则下列说法正确的是()A.电源1与电源2的内阻之比是11∶7图7-3-5B.电源1与电源2的电动势之比是11∶7C.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2\n答案：AD\n方法技巧：两图线的交点表示,电源的路端电压与用电器两端的电压相等,通过电源的电流与通过用电器的电流相等,故交点表示该电源单独对该用电器供电的电压和电流.\n电源总功率任意电路：P总＝EI＝P出＋P内纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝电源内部消耗的功率P内＝I2r＝P总－P出电源的输出功率任意电路：P出＝UI＝P总－P内纯电阻电路：P出＝I2R＝热点2电路中功率的极值问题[热点归纳]\n(续表)\n\n【典题3】(多选)如图7-3-6甲所示,电源电动势E＝6V,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中,得到电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示.其中图乙为输出功率与路端电压的关系曲线,图丙为路端电压与总电流的关系曲线,图丁为电源效率与外电路电阻的关系曲线,不考虑电表、导线对电路的影响.则下列关于图中a、b、c、d点的坐标值正确的是()\n甲乙丙丁图7-3-6A.a(4V,4.5W)C.c(0.6A,4.5V)B.b(4.8V,2.88W)D.d(8Ω,80%)\n\n＝4.8V,P＝UcIc＝4.8×0.6W＝2.88W,所以b点的坐标为b(4.8V,2.88W),c点的坐标为c(0.6A,4.8V),d点的坐标为d(8Ω,80%),B、D正确.答案：BD\n【迁移拓展】(多选)直流电路如图7-3-7所示,在滑动变阻)器的滑片P向右移动时,电源的(图7-3-7A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小\n解析：如图D40,滑片P向右移动时外电路电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知总电流减小,由P总＝EI可知P总减小,P损＝I2r可知,C正确；由P输R外图象可得,可得,因不知道R外的初始值与r的关系,图D40所以无法判断P输的变化情况,D错误.答案：ABC\n热点3含容电路的处理[热点归纳]1.电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时,把电容器所处的支路视为断路,简化电路时可以去掉,求电荷量时再在相应位置补上.2.电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后,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视为等势体.电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.\n3.电容器所带电荷量的变化的计算：(1)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初、末状态电容器所带电荷量之差；(2)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初、末状态电容器所带电荷量之和.\n【典题4】阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图7-3-8所示的电路.开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1；闭合开关S,电)流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为(图7-3-8A.25B.12C.35D.23\n答案：C方法技巧：电容器正、负极板及两板电压的确定：在电路中通过导线相连的各点电势相等,找出两极板通过导线分别与有电流的电路中哪两点电势相等,电路中这两点所含电阻消耗的电压就等于电容器两端的电压,与电势高处相连的极板为电容器的正极板,与电势低处相连的极板为电容器的负极板.\n闭合电路的动态分析法直流电路中动态问题的分析是高考考查的热点,通过调节滑动变阻器的滑片改变电阻的大小,或者通过开关闭合与断开改变电路结构,或者电路中有光敏电阻、热敏电阻且阻值发生变化时,电路中各个部分的电流、电压和功率都会随之发生变化.分析动态电路问题常用的方法有程序法、“串反并同”结论法、极限法等.\n1.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.\n3.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.\n考向1滑动变阻器阻值的变化导致的动态分析问题【典题5】图7-3-9所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为可变电阻,C为电容器,电压表与电流表为理想电表.在可变电阻R3的滑片由a向b移动的过程中,下列说法中正确的是()A.电容器的带电量在逐渐减小B.电压表的示数减小C.电源的输出功率变大D.电源内部消耗的功率变大图7-3-9\n答案：AD\n考向2某个支路的通断产生的动态分析问题【典题6】(多选)在如图7-3-10所示的电路中,由于某一电)阻发生短路或断路,A灯变暗,B灯变亮.则故障可能是(图7-3-10A.R1短路C.R3断路B.R2断路D.R4短路\n解析：由于A灯串联于干路中,且故障发生后,A灯变暗,故知电路中总电流变小,即电路总电阻变大,由此推知,故障应为某一电阻断路,排除A、D.假设R2断路,则其断路后,电路总电阻变大,总电流变小,A灯变暗,同时R2断路必引起与之并联的B灯中电流变大,使B灯变亮,推理结果与现象相符,B正确.假设R3断路,则总电阻变大,总电流变小,使A灯变暗,同时R3断路也必引起与之并联的电路(即R1所在支路)中电流增大,B灯中分得的电流也变大,B灯变亮,C正确.答案：BC\n方法技巧：电路故障的分析：1.故障特点(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零.(2)短路特点：用电器或电阻发生短路,表现为有电流通过电路但它两端电压为零.2.分析方法假设法：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某种故障,运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理.\n【触类旁通】如图7-3-11所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,与分别为电压表与)电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则(A.的读数变大,的读数变小B.的读数变大,的读数变大C.的读数变小,的读数变小D.的读数变小,的读数变大图7-3-11\n解析：当S断开后,闭合电路的总电阻增加,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流减小,故路端电压U＝E－Ir增加,即的读数变大；由于定值电阻R1两端的电压减小,故R3两端的电压增加,通过R3的电流增加,即的读数变大,B正确.答案：B\n【典题7】在如图7-3-12所示电路中,电源内阻忽略不计,闭合电键S,滑动变阻器的滑片位于a点时,两理想电表的读数分别为U1、I1,滑动变阻器的滑片位于b点时,两理想电表的读数分别为U2、I2.下列判断正确的是()图7-3-12\n\n答案：BD