（人教通用版）2020高考物理 第8章 第2講 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用課件

1、恒定電流 第 八 章 第2講 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用 1知 識 梳 理 自 測 2核 心 考 點(diǎn) 突 破 3階段培優(yōu)微專題 42 年 高 考 模 擬 知識梳理自測 1電動勢 (1)電源：電源是通過非靜電力做功把_的能轉(zhuǎn)化成 _的裝置。 (2)電動勢：非靜電力搬運(yùn)電荷所做的功與搬運(yùn)的電荷量的比值，E _，單位：V。 (3)電動勢的物理含義：電動勢表示電源 _本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒 有接入電路時(shí)兩極間的電壓。 2內(nèi)阻：電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，也有電阻r，叫作電源的 _，它是電源的另一重要參數(shù)。 知識點(diǎn)知識點(diǎn)1 電源的電動勢和內(nèi)阻電源的電動勢和內(nèi)阻 其他形式 電勢能 其他形式的能轉(zhuǎn)化成電

2、勢能 內(nèi)阻 1閉合電路的歐姆定律 (1)內(nèi)容 閉合電路里的電流跟電源的電動勢成_，跟內(nèi)、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)。 知識點(diǎn)知識點(diǎn)2 閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律 正比 反比 U外Ir 增大 E 思考：(1)根據(jù)EUIr畫出電源的UI圖象？ 根據(jù)圖線如何求電源的電動勢和內(nèi)阻？ (2)最簡單的閉合回路如圖所示，推導(dǎo)出電源的 輸出功率的表達(dá)式？并求出電源的最大輸出功率？ 思維診斷： (1)電動勢的方向即為電源內(nèi)部電流的方向，由電源負(fù)極指向正極， 電動勢為矢量。() (2)電源的重要參數(shù)是電動勢和內(nèi)阻。電動勢由電源中非靜電力的 特性決

3、定，與電源的體積無關(guān)，與外電路無關(guān)。() (3)閉合電路中外電阻越大，路端電壓越大。 () (4)外電阻越大，電源的輸出功率越大。() (5)電源的輸出功率越大，電源的效率越高。 () 1關(guān)于電源的電動勢和內(nèi)阻，下列說法正確的是() A電源的電動勢越大，儲存的電能越多 B電源內(nèi)部非靜電力做功越多，電動勢越大 C電源的電動勢就是閉合電路中電源兩端的電壓 D電源的電動勢大小與內(nèi)阻無關(guān) D 2(2018廣西柳州城中區(qū)期中)關(guān)于閉合電路的說法正確的是( ) A電源正負(fù)極被短路時(shí)，電流很大 B電源正負(fù)極被短路時(shí)，路端電壓最大 C外電路斷路時(shí)，路端電壓為零 D外電路電阻增大時(shí)，路端電壓減小 A 3一太陽能

4、電池板，測得它的開路電壓為80mV，短路電流40mA。 若將該電池板與一阻值為2.0的電阻器連成一閉合電路，則它的 路端電壓是 () A0.010V B0.020V C0.030V D0.040V D 4(2018上海崇明區(qū)一模)將一電動勢為E，內(nèi)阻為r的電池，與外 電路連接，構(gòu)成一個(gè)閉合電路，用R表示外電路電阻，I表示電路的 總電流，下列說法正確的是() A由U外IR可知，外電壓隨I的增大而增大 B由U內(nèi)Ir可知，電源兩端的電壓隨I的增大而增大 C由U外EIr可知，電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小 D由PIU外可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大 C 核心考點(diǎn)突破 1動態(tài)分析特

5、點(diǎn) 斷開或閉合開關(guān)、滑動變阻器的滑片移動、電阻增大或減小導(dǎo)致電 路電壓、電流、功率等的變化。 2電路動態(tài)分析的方法 (1)程序法 電路結(jié)構(gòu)的變化R的變化R總的變化I總的變化U端的變化。 閉合電路的動態(tài)分析閉合電路的動態(tài)分析考點(diǎn)一考點(diǎn)一 (2)極限法 對于因滑動變阻器的滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻 器的滑片分別滑至兩個(gè)極端去討論。此時(shí)要注意是否出現(xiàn)極值情況， 即變化是否是單調(diào)變化。 (3)特殊值法 對于某些電路問題，可以代入特殊值進(jìn)行判定，從而得出結(jié)論。 (4)“串反并同”結(jié)論法 所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻 中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大

6、。 所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻 中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小。 (2018廣東廣州模擬)在如圖所示的電路中，E為電源電 動勢，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動變阻器。當(dāng)R2 的滑動觸點(diǎn)在a端時(shí)閉合開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別 為I1、I2和U。現(xiàn)將R2的滑動觸點(diǎn)向b端移動，則三個(gè)電表示數(shù)的變 化情況是() AI1增大，I2不變，U增大 BI1減小，I2增大，U減小 CI1增大，I2減小，U增大 DI1減小，I2不變，U減小 例例 1 B 解析由圖知電壓表測量路端電壓，電流表A1測量流過R1的電流， 電流表A2測量流

7、過R2的電流。R2的滑動觸點(diǎn)向b端移動時(shí)，R2減小， 整個(gè)電路的總電阻減小，總電流增大，電源的內(nèi)電壓增大，則路端 電壓減小，即電壓表示數(shù)U減小，R3兩端電壓增大，R1、R2并聯(lián)電壓 減小，通過R1的電流I1減小，而總電流I增大，則流過R2的電流I2增 大。故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。 類題演練 1 A 解析當(dāng)R5的滑片向a端移動時(shí)，R5的阻值變大，根據(jù)“串反并同” 可知，因?yàn)殡娏鞅鞟與R5并聯(lián)可知電流表的示數(shù)I增大，電壓表V與R5 串聯(lián)可知電壓表V的示數(shù)U減小，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 電路中的功率及效率問題電路中的功率及效率問題考點(diǎn)二考點(diǎn)二 如圖所示，已知電源電動勢為6V，內(nèi) 阻為1，保護(hù)電

8、阻R00.5，求：當(dāng)電阻箱R 讀數(shù)為多少時(shí)，保護(hù)電阻R0消耗的電功率最大， 并求這個(gè)最大值。 例例 2 分析電阻箱消耗的功率 (1)例2中條件不變，求當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R消耗的功 率PR最大，并求這個(gè)最大值。 (2)在例2中，若電阻箱R的最大值為3，R05。求：當(dāng)電阻箱R 讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R的功率最大，并求這個(gè)最大值。 類題演練 2 分析電源的輸出功率 例2中條件不變，求電源的最大輸出功率。 答案9W 類題演練 3 改變電阻箱與保護(hù)電阻的連接方式 如圖所示，電源電動勢E2V，內(nèi)阻r1，電阻R02，可變電 阻的阻值范圍為010。求可變電阻為多大時(shí)，R上消耗的功率最 大，最大值為多

9、少？ 類題演練 4 電源的電源的UI圖象的理解圖象的理解考點(diǎn)三考點(diǎn)三 (2018湖北孝感八校聯(lián)考)(多選)某一電源的路端電壓 與電流的關(guān)系和電阻R1、R2兩端的電壓與電流的關(guān)系如圖所示。用 此電源和電阻R1、R2組成電路，R1、R2可以同時(shí)接入電路，也可以 單獨(dú)接入電路。下列說法正確的是 () A將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端時(shí)，電源的效率為75% B將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端時(shí)，電源的效率為80% C為使電源輸出功率最大，可將R1單獨(dú)接到電源兩端 D為使電源輸出功率最大，可將R2單獨(dú)接到電源兩端 例例 3 AC 類題演練 5 ABD 1電路的簡化：不分析電容器的充、放電過程時(shí)，把電容器所

10、處 的支路視為斷路，簡化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置 補(bǔ)上。 2電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法：電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的 電路中沒有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不起降低電壓 的作用，與電容器串聯(lián)的電阻視為等勢體。電容器的電壓為與之并 聯(lián)的電阻兩端的電壓。 3電容器所帶電荷量的變化的計(jì)算：(1)如果變化前后極板帶電的 電性相同，那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶 電荷量之差；(2)如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過所 連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和。 含電容器電路的分析含電容器電路的分析考點(diǎn)四考點(diǎn)四 例例 4 C 階段培優(yōu)微專題 電路故障分析

11、問題 電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有導(dǎo)線斷芯、燈泡斷絲、 燈座短路、電阻器內(nèi)部斷路、接觸不良等現(xiàn)象，檢查故障的基本方 法有兩種： 1儀表檢測法 (1)電壓表檢測：如果電壓表示數(shù)為零，說明電壓表上無電流通過， 則可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)有短路。 如果電壓表有示數(shù)，說明電壓表上有電流通過，則在并聯(lián)路段之外 無斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)無短路。 (2)電流表檢測：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，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。在運(yùn)用 電流表檢測時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程。 (3)歐姆表檢測：當(dāng)測量值很大時(shí)，表示該處斷路；當(dāng)測量值很小 或?yàn)榱銜r(shí)，表示

12、該處短路。在運(yùn)用歐姆表檢測時(shí)，電路一定要切斷 電源。 2假設(shè)法 已知電路發(fā)生某種故障，尋找故障發(fā)生在何處時(shí)，可將整個(gè)電路劃 分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用閉合電路 或部分電路的歐姆定律進(jìn)行推理。推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符 合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結(jié)果與題述物理現(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，此方法亦稱排除法。 如圖是某同學(xué)連接的 實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖，開關(guān)閉合后A、B 燈都不亮，他采用以下方法檢 查故障。 選用量程為10V的已校準(zhǔn)的電壓 表進(jìn)行檢查，測試結(jié)果如表所 示。根據(jù)測試結(jié)果，可判定故 障是() A燈A短路 B燈B短路

13、Ccd段斷路 Ddf段斷路 例例 5 D 測試點(diǎn)測試點(diǎn)電壓示數(shù)電壓示數(shù) a、b有示數(shù)有示數(shù) b、c有示數(shù)有示數(shù) c、d無示數(shù)無示數(shù) d、f有示數(shù)有示數(shù) 解析由上表?xiàng)l件可知，d、 f間有示數(shù)，則dca干電池bf 間無斷路，又因?yàn)閏、 d間無示數(shù)，故d、 f段斷路，D正確；若燈A 短路或燈B短路，不會造成A、B燈都不亮，A、B錯(cuò)誤；若cd段斷路， 則d、 f間不會有示數(shù)，C錯(cuò)誤。 方法技巧： 電路故障問題的判斷方法 (1)若電路中某處發(fā)生了斷路故障，電路中沒有電流，用電壓表逐 段檢測：電源兩端的電壓應(yīng)該不為零且接近于電動勢；如果除電源 外，某段電路兩端的電壓不為零，該段電路一定有斷路，若某一段 電

14、路兩端的電壓為零，該段電路是完好的。 (2)若電路中某一用電器發(fā)生了短路，整個(gè)電路是有電流的，用電 壓表逐段檢測，若某一段電路兩端有電壓，該段電路是完好的，若 某段電路兩端沒有電壓，該段電路發(fā)生了短路。 2年高考模擬 1(2018江蘇卷，8)(多選)如圖所示，電源E對電容器C充電，當(dāng)C 兩端電壓達(dá)到80V時(shí)，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電。放電后，閃 光燈斷開并熄滅，電源再次對C充電。這樣不斷地充電和放電，閃 光燈就周期性地發(fā)光。該電路 ( ) A充電時(shí)，通過R的電流不變 B若R增大，則充電時(shí)間變長 C若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大 D若E減小為85V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變

15、 BCD 2(2018山東棗莊月考)溫州市區(qū)某學(xué)校創(chuàng)建綠色校園，圖甲為新 裝的一批節(jié)能路燈，該路燈通過光控開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動控制，電燈的亮 度可自動隨周圍環(huán)境亮度的改變而改變。圖乙為其內(nèi)部電路簡化原 理圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，Rt為光敏電阻(光照強(qiáng)度增加時(shí)， 其電阻值減小)。現(xiàn)增加光照強(qiáng)度，則下列判斷正確的是() A電源路端電壓不變 BB燈變暗，A燈變亮 CR0兩端電壓變大 D電源總功率不變 C 解析由題意知，增加光照強(qiáng)度，Rt減小，外電路總電阻減小， 根據(jù)閉合電路歐姆定律得，干路電流I增大，電源的內(nèi)電壓增大， 路端電壓U減小，則A燈變暗；通過R0的電流I0IIA，I增大，而 IA減小，則I0增大，R0兩端電壓U0增大，B燈兩端的電壓UBUU0， 則B燈兩端的電壓減小，B燈變暗；電源的總功率PEI，I增大，則 電源總功率P增大。綜上可知，C正確。 3(2018遼寧盤錦質(zhì)檢)如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，燈L1、 L2正常發(fā)光。由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗， 電流表的示數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是() AR1斷路 BR2斷路 CR3短路 DR4短路 A 4(2018安徽六安舒城一中模擬)(多選)如圖所示，直線、分 別是電源1與電源2的路端電壓隨輸