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文檔簡介
基礎課2電路閉合電路的歐姆定律 知識點一 電阻的串聯(lián) 并聯(lián) 知識點二 電動勢和內阻1 電動勢 1 定義 電源在內部移動電荷過程中 非靜電力對電荷做的功與移動電荷的 的比值 2 定義式 單位為v 3 大小 電動勢在數(shù)值上等于在電源內部 把1c正電荷從負極移送到正極所做的功 2 內阻 電源內部導體的電阻 電荷量 非靜電力 知識點三 閉合電路的歐姆定律1 閉合電路的歐姆定律 1 內容 閉合電路里的電流跟電源的電動勢成 跟內 外電阻之和成 2 公式 i 只適用于純電阻電路 e 適用于所有電路 u外 ir 正比 反比 2 路端電壓與外電阻的關系 增大 e 思考判斷 1 電動勢的大小反映了電源把電能轉化為其他形式的能的本領強弱 2 電動勢由電源中非靜電力的特性決定 與電源的體積無關 與外電路無關 3 電動勢等于電源的路端電壓 4 電路中某電阻增大 該電阻的功率一定增大 5 閉合電路中外電阻越大 路端電壓越大 6 在閉合電路中 外電阻越大 電源的輸出功率越大 7 電源的輸出功率越大 電源的效率越高 答案 1 2 3 4 5 6 7 電路的動態(tài)變化分析 1 判定總電阻變化情況的規(guī)律 1 當外電路的任何一個電阻增大 或減小 時 電路的總電阻一定增大 或減小 2 若開關的通 斷使串聯(lián)的用電器增多時 電路的總電阻增大 若開關的通 斷使并聯(lián)的支路增多時 電路的總電阻減小 3 在如圖1所示分壓電路中 滑動變阻器可視為由兩段電阻構成 其中一段r并與用電器并聯(lián) 另一段r串與并聯(lián)部分串聯(lián) a b兩端的總電阻與r串的變化趨勢一致 圖1 2 電路動態(tài)分析的常用 兩法 1 程序判斷法 遵循 局部 整體 部分 的思路 按以下步驟分析 2 極限法 即因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題 可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論 1 電壓表 電流表示數(shù)變化問題 多選 如圖2所示 圖中的四個電表均為理想電表 當滑動變阻器滑片p向右端移動時 下面說法中正確的是 圖2 a 電壓表v1的讀數(shù)減小 電流表a1的讀數(shù)增大b 電壓表v1的讀數(shù)增大 電流表a1的讀數(shù)減小c 電壓表v2的讀數(shù)減小 電流表a2的讀數(shù)增大d 電壓表v2的讀數(shù)增大 電流表a2的讀數(shù)減小 解析滑動變阻器滑片p向右端移動 使得rp變小 總電阻變小 總電流變大 即電流表a1的讀數(shù)增大 內電壓變大 r1兩端電壓變大 并聯(lián)電路的電壓即電壓表v1的讀數(shù)變小 即r3兩端電壓變小 通過r3的電流變小即電流表a2的讀數(shù)減小 由于總電流增大 所以經(jīng)過另外一個支路即經(jīng)過r2的電流變大 r2兩端電壓變大 即電壓表v2的讀數(shù)增大 選項a d正確 答案ad 2 小燈泡亮度變化問題 多選 如圖3所示的電路 l1 l2 l3是3只小電燈 r是滑動變阻器 開始時 它的滑片p位于中點位置 當s閉合時 3只小電燈都發(fā)光 現(xiàn)使滑動變阻器的滑片p向右移動時 則小電燈l1 l2 l3的變化情況 圖3 a l1變亮b l2變亮c l3變暗d l1 l2 l3均變亮 答案bc 3 含容電路中的電荷量變化問題 多選 如圖4所示 r1 r2 r3 r4均為可變電阻 c1 c2均為電容器 電源的電動勢為e 內阻r 0 若改變四個電阻中的一個阻值 則 圖4 a 減小r1 c1 c2所帶的電荷量都增加b 增大r2 c1 c2所帶的電荷量都增加c 增大r3 c1 c2所帶的電荷量都增加d 減小r4 c1 c2所帶的電荷量都增加 解析r1上沒有電流流過 r1是等勢體 故減小r1 c1兩端電壓不變 c2兩端電壓不變 c1 c2所帶的電荷量都不變 選項a錯誤 增大r2 c1 c2兩端電壓都增大 c1 c2所帶的電荷量都增加 選項b正確 增大r3 c1兩端電壓減小 c2兩端電壓增大 c1所帶的電荷量減小 c2所帶的電荷量增加 選項c錯誤 減小r4 c1 c2兩端電壓都增大 c1 c2所帶的電荷量都增加 選項d正確 答案bd 方法技巧 2 分析電容器帶電荷量的變化要注意以下兩點 1 把電容器當成斷路簡化電路圖 按照電路動態(tài)分析的基本方法來分析各部分電路電壓與電流的變化 2 電路穩(wěn)定時 找到與電容器并聯(lián)的電阻 而電容器的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓 閉合電路的功率及效率問題 典例 如圖5所示 已知電源電動勢為6v 內阻為1 保護電阻r0 0 5 則當電阻箱r讀數(shù)為多少時 保護電阻r0消耗的電功率最大 且這個最大值為 a 1 4wb 1 8wc 08wd 0 5 8w 圖5 答案c 拓展延伸1 在 典例 中的條件不變 則當電阻箱r的讀數(shù)為多少時 電阻箱r消耗的功率pr最大且這個最大值為 a 1 6wb 0 5 8wc 1 1 5wd 1 5 6w 答案d 拓展延伸2 在 典例 中 若電阻箱r的最大值為3 r0 5 則當電阻箱r讀數(shù)為多少時 電阻箱r的功率最大且這個最大值為 答案c 拓展延伸3 在 典例 中的條件不變 則電源的最大輸出功率為 a 3wb 4wc 5wd 9w 答案d 方法技巧 1 電源的p r圖象問題 將一電源與一電阻箱連接成閉合回路 測得電阻箱所消耗功率p與電阻箱讀數(shù)r變化的曲線如圖6所示 由此可知 圖6 a 電源最大輸出功率可能大于45wb 電源內阻一定等于5 c 電源電動勢為45vd 電阻箱所消耗功率p最大時 電源效率大于50 答案b 2 純電阻電路和非純電阻電路 2017 唐山模擬 多選 如圖7所示 電源電動勢e 3v 小燈泡l標有 2v0 4w 開關s接1 當滑動變阻器調到r 4 時 小燈泡l正常發(fā)光 現(xiàn)將開關s接2 小燈泡l和電動機m均正常工作 則 圖7 a 電源內阻為1 b 電動機的內阻為4 c 電動機正常工作電壓為1vd 電源效率約為93 3 答案ad 電路相關圖象問題的分析與計算 兩種圖象的比較 1 電源u i圖象的理解 多選 如圖8所示是某電源的路端電壓與電流的關系圖象 下列結論正確的是 圖8 a 電源的電動勢為6 0vb 電源的內阻為12 c 電源的短路電流為0 5ad 電流為0 3a時的外電阻是18 答案ad 2 電源u i圖象與電阻u i圖象的結合 2017 黑龍江哈爾濱第一中學考試 多選 如圖9所示的u i圖象中 直線 為某電源的路端電壓與電流的關系圖線 直線 為某一電阻r的u i圖線 用該電源直接與電阻r連接成閉合電路 由圖象可知 圖9 a r的阻值為1 5 b 電源電動勢為3v 內阻為0 5 c 電源的輸出功率為3 0wd 電源內部消耗功率為1 5w 解析由于電源的路端電壓與電流的關系曲線 和電阻r的u i圖線 都為直線 所以電源的路端電壓與電流的關系圖線 的斜率的絕對值等于電源內阻 r 1 5 電阻r的u i圖線 的斜率等于電阻r的阻值 r 1 5 選項a正確 b錯誤 電源的路端電壓與電流的關系圖線和電阻r的u i圖線交點縱 橫坐標的乘積表示電源的輸出功率 電源的輸出功率為p ui 1 5 1 0w 1 5w 選項c錯誤 由ei p pr解得電源內部消耗的功率為pr ei p 3 0 1 0w 1 5w 1 5w 選項d正確 答案ad 利用兩種圖象解題的基本方法利用電源的u i圖象和電阻的u i圖象解題 無論電阻的u i圖象是線性還是非線性 解決此類問題的基本方法是圖解法 即把電源和電阻的u i圖線畫在同一坐標系中 圖線的交點即電阻的 工作點 電阻的電壓和電流可求 其他的量也可求 方法技巧 電路故障的分析方法1 故障特點 1 斷路特點 斷路部分電路中電流為零 而電壓不為零 因此 若外電路中某兩點間電壓不為零 電流為零 則兩點間有斷點 而這兩點與電源的兩極之間無斷點 2 短路特點 表現(xiàn)為有電流通過而某元件兩端電壓為零 2 故障的分析方法 1 電壓表檢測 如果電壓表示數(shù)為零 則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路 或并聯(lián)路段短路 2 電流表檢測 當電路中接有電源時 可用電流表測量各部分電路上的電流 通過對電流值的分析 可以確定故障的位置 在使用電流表檢測時 一定要注意電流表的極性和量程 3 歐姆表檢測 當測量值很大時 表示該處斷路 當測量值很小或為零時 表示該處短路 在使用歐姆表檢測時 電路一定要切斷電源 4 假設法 將整個電路劃分為若干部分 然后逐一假設某部分電路發(fā)生某種故障 運用閉合電路或部分電路的歐姆定律進行推理現(xiàn)象符合 則故障可能發(fā)生在這部分電路 直到找出發(fā)生故障的全部可能為止 亦稱排除法 圖10 a r1短路b r2斷路c r2短路d r3短路 解析a燈在干路上 a燈變亮 說明電路中總電流變大 由閉合電路歐姆定律可知電路的外電阻減小 這就說明電路中只會出現(xiàn)短路而不會出現(xiàn)斷路 選項b被排除 因為短路部分的電阻變小 分壓作用減小 與其并聯(lián)的用電器上的電壓降低 c d兩燈變暗 a b兩燈變亮 這說明發(fā)生短路的電阻與c d兩燈是并聯(lián)的 而與a b兩燈是串聯(lián)的 觀察電路中電阻的連接形式 只有r3短路符合條件 故應選d 答案d 圖11 a l1和l2的燈絲都斷了b l1的燈絲斷了c l2的燈絲斷了d 變阻器r斷路 解析根據(jù)電路發(fā)生斷路的特點可以判斷 因uab 6v則說明電源沒有問題 是外電路出現(xiàn)故障 而ucd 6v 則說明l1 r完好 又uad 0 則說明l2的燈絲斷了 故c正確 答案c 1 2016 全國卷 17 阻值相等的四個電阻 電容器c及電池e 內阻可忽略 連接成如圖12所示電路 開關s斷開且電流穩(wěn)定時 c所帶的電荷量為q1 閉合開關s 電流再次穩(wěn)定后 c所帶的電荷量為q2 q1與q2的比值為 圖12 解析s斷開時等效電路如圖甲所示 甲 s閉合時等效電路如圖乙所示 乙 答案c 2 2016 江蘇單科 8 多選 如圖13所示的電路中 電源電動勢為12v 內阻為2 四個電阻的阻值已在圖中標出 閉合開關s 下列說法正確的有 圖13 a 路端電壓為10vb 電源的總功率為10wc a b間電壓的大小為5vd a b間用導線連接后 電路的總電流為1a 答案ac 3 2014 天津理綜
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