2018屆高考物理一輪復(fù)習(xí)閉合電路的歐姆定律導(dǎo)學(xué)案1

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精閉合電路的歐姆定律知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)一串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)1。特點(diǎn)對(duì)比串聯(lián) 并聯(lián)電流ii電壓uu電阻rr2.幾個(gè)常用的推論(1）串聯(lián)電路的總電阻其中任一部分電路的總電阻。（2）并聯(lián)電路的總電阻其中任一支路的總電阻，且小于其中最小的電阻。(3）無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率p總是等于各個(gè)電阻耗電功率之和。（4)無論電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，電路的總電阻變大。答案:1.i1i2ini1i2inu1u2unu1u2unr1r2rn2.（1)大于(2）小于知識(shí)點(diǎn)二電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1.電動(dòng)勢(shì)(1）定義：電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1 c的在電源內(nèi)從移送

2、到所做的功.（2）表達(dá)式：e.(3）物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)大小的物理量。2.內(nèi)阻：電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，也有電阻，叫做電源的，它是電源的另一重要參數(shù)。答案：1.(1）正電荷負(fù)極正極（2)2.內(nèi)阻知識(shí)點(diǎn)三閉合電路的歐姆定律1.內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成。2.公式3.路端電壓u與電流i的關(guān)系（1)關(guān)系式:u。(2)u。i圖象如圖所示.當(dāng)電路斷路即i0時(shí),縱坐標(biāo)的截距為.當(dāng)外電路電壓為u0時(shí),橫坐標(biāo)的截距為。圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的。答案：1。正比反比2.u外u內(nèi)3.(1)eir(2)電源電動(dòng)勢(shì)短路電流內(nèi)阻思考判斷(1）電動(dòng)勢(shì)的大小

3、反映了電源把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)強(qiáng)弱。（)(2)電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定，與電源的體積無關(guān)，與外電路無關(guān)。()（3)電動(dòng)勢(shì)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）考點(diǎn)精練考點(diǎn)一電路的動(dòng)態(tài)分析1.電路的動(dòng)態(tài)變化是指由于斷開或閉合開關(guān)、滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)等造成電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,一處變化又引起了一系列的變化。2.電路動(dòng)態(tài)分析的方法程序法第一步:確定電路的外

4、電阻r外如何變化.第二步：根據(jù)閉合電路歐姆定律i總確定電路中的總電流如何變化。第三步:由u內(nèi)i總r確定內(nèi)電壓如何變化。第四步：由u外eu內(nèi)確定路端電壓如何變化。第五步：由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化。第六步：由串、并聯(lián)電路的規(guī)律確定各支路兩端的電壓以及通過各支路的電流如何變化。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練考向1純電阻電路動(dòng)態(tài)分析典例1(多選）在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)s，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片p向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用i、u1、u2和u3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用i、u1、u2和u3表示。下列判斷正確的是(）a.不變，不變b。變大，變大c。變大，不變

5、d。變大，不變解題指導(dǎo)解答本題的思路如下：滑動(dòng)變阻器的滑片p向下滑動(dòng)r2接入電路部分的電阻增大總電阻增大,總電流減小由、的意義進(jìn)行分析判斷.解析因?yàn)閞1,且r1不變，所以不變,不變；因?yàn)閞2,且r2變大,所以變大,但r1r，所以不變；因?yàn)閞2r1，所以變大，又r，故不變。選項(xiàng)a、c、d正確。答案acd考向2含容電路動(dòng)態(tài)分析典例2（2016新課標(biāo)全國(guó)卷）阻值相等的四個(gè)電阻、電容器c及電池e(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。開關(guān)s斷開且電流穩(wěn)定時(shí),c所帶的電荷量為q1；閉合開關(guān)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（)a。b。 c。d.解題指導(dǎo)畫出開關(guān)斷開和閉合時(shí)的等效電路圖

6、,確定電容器和哪部分電路并聯(lián),這是解題的關(guān)鍵.解析電路中四個(gè)電阻阻值相等,開關(guān)s斷開時(shí)，外電路的連接等效為圖1,由于不計(jì)電池的內(nèi)阻，設(shè)每個(gè)定值電阻的阻值為r，根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，電容器兩端的電壓為u1ee;當(dāng)開關(guān)s閉合后,外電路的連接等效為圖2，則電容器兩端的電壓為u2ee，由qcu可知,，c項(xiàng)正確.圖1圖2答案c變式1（多選)如圖所示，c16 f，c23 f，r13 ，r26 ，電源電動(dòng)勢(shì)e18 v,內(nèi)阻不計(jì)。下列說法正確的是（)a.開關(guān)s斷開時(shí)，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等b.開關(guān)s閉合后，a、b兩點(diǎn)間的電流是2 ac.開關(guān)s斷開時(shí)c1帶的電荷量比開關(guān)s閉合后c1帶的電荷量大d。不論開關(guān)s斷開

7、還是閉合，c1帶的電荷量總比c2帶的電荷量大答案：bc解析：s斷開時(shí)外電路處于斷路狀態(tài)，兩電阻中無電流通過,電阻兩端電勢(shì)相等,由圖知a點(diǎn)電勢(shì)與電源負(fù)極電勢(shì)相等，而b點(diǎn)電勢(shì)與電源正極電勢(shì)相等，a錯(cuò)誤。s斷開時(shí)兩電容器兩端電壓都等于電源電動(dòng)勢(shì)，而c1c2，由qcu知此時(shí)q1q2，當(dāng)s閉合時(shí)，穩(wěn)定狀態(tài)下c1與r1并聯(lián)，c2與r2并聯(lián)，電路中電流i2 a，此時(shí)兩電阻兩端電壓分別為u1ir16 v,u2ir212 v，則此時(shí)兩電容器所帶電荷量分別為q1c1u13。6105 c、q2c2u23.6105 c，對(duì)電容器c1來說，s閉合后其兩端電壓減小,所帶電荷量也減小，故b、c正確，d錯(cuò)誤.考向3電路故障分

8、析典例3（多選)在如圖所示的電路中，由于某一電阻發(fā)生短路或斷路，a燈變暗，b燈變亮，則故障可能是（）a.r1短路b。r2斷路c。r3斷路d。r4短路解析由于a燈串聯(lián)于干路中，且故障發(fā)生后,a燈變暗,故知電路中總電流變小，即電路總電阻變大，由此推知，故障應(yīng)為某一電阻斷路，排除選項(xiàng)a、d.假設(shè)r2斷路,則其斷路后,電路總電阻變大,總電流變小，a燈變暗,同時(shí)r2斷路必引起與之并聯(lián)的b燈中電流變大,使b燈變亮,推理結(jié)果與現(xiàn)象相符,故選項(xiàng)b正確。假設(shè)r3斷路，則總電阻變大，總電流變小,使a燈變暗,同時(shí)r3斷路也必引起與之并聯(lián)的電路(即r1所在支路）中電流增大,b燈中分得的電流也變大，b燈變亮，故選項(xiàng)c正

9、確。答案bc反思總結(jié)電路動(dòng)態(tài)分析的兩個(gè)結(jié)論(1）判定總電阻變化情況的規(guī)律當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大（或減小)時(shí)，電路的總電阻一定增大（或減?。?若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路的總電阻增大；若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，電路的總電阻減小.（2)“串反并同所謂“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。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.考點(diǎn)二電源的功率和效率對(duì)應(yīng)訓(xùn)練考向1電源的功率及效率的分析與計(jì)算典例4(多選）直流電路如圖所示，在滑動(dòng)變阻器的滑片p向右移動(dòng)時(shí)，

10、電源的(）a.總功率一定減小b。效率一定增大c.內(nèi)部損耗功率一定減小d。輸出功率一定先增大后減小解題指導(dǎo)由于本題未給出滑片的初始位置,在判斷電源輸出功率時(shí)需注意。解析滑片p向右移動(dòng)時(shí)外電路電阻r外增大,由閉合電路歐姆定律知總電流減小，由p總ei可得p總減小，故選項(xiàng)a正確；根據(jù)可知選項(xiàng)b正確；由p輸i2r可知，選項(xiàng)c正確；p輸r外圖象如圖所示,因不知道r外的初始值與r的大小關(guān)系,所以無法判斷p輸?shù)淖兓闆r，選項(xiàng)d錯(cuò)誤.答案abc變式2一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3 v電壓下工作，用此電動(dòng)機(jī)提升重力為4 n的物體時(shí),通過電動(dòng)機(jī)的電流是0.2 a.在30 s內(nèi)可將該物體勻速提升3 m.若不計(jì)除電動(dòng)機(jī)線圈生熱之外

11、的能量損失,求:（1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率；（2)在開始提升物體后的30 s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量；(3)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻。答案：（1）0.6 w（2）6 j(3)5 解析:（1）電動(dòng)機(jī)的輸入功率p入iu0。23 v0.6 w。（2)電動(dòng)機(jī)提升物體的機(jī)械功率p機(jī)fvmg0.4 w由能量守恒定律得p入p機(jī)p熱故p熱p入p機(jī)（0.60.4）w0.2 w所以電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量qp熱t(yī)0。230 j6 j。(3）根據(jù)焦耳定律qi2rt可得線圈電阻r 5 .考向2電源功率的圖象問題典例5（多選)某同學(xué)將一直流電源的總功率pe、輸出功率pr和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率pr隨電流i變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系中，如

12、圖中的a、b、c所示。以下判斷正確的是(）a.在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的a、b、c三點(diǎn),這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系papbpcb.b、c圖線的交點(diǎn)與a、b圖線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之比一定為12，縱坐標(biāo)之比一定為14c。電源的最大輸出功率pm9 wd。電源的電動(dòng)勢(shì)e3 v，內(nèi)電阻r1 問題探究（1)圖中a、b、c三條圖線分別表示電源的哪個(gè)功率隨電流變化的圖線？（2）這三個(gè)功率有什么關(guān)系？（3)什么時(shí)候電源的輸出功率最大？提示（1）圖線a表示電源總功率隨電流變化的圖線,b和c分別表示發(fā)熱功率和輸出功率隨電流變化的圖線.（2）peprpr.(3)對(duì)純電阻電路，當(dāng)內(nèi)、外電路電阻相等時(shí)，輸出功率

13、最大。解析在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的a、b、c三點(diǎn)，因?yàn)橹绷麟娫吹目偣β蕄e等于輸出功率pr和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率pr的和，所以這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系papbpc,所以a正確;當(dāng)內(nèi)電阻和外電阻相等時(shí),電源輸出的功率最大，此時(shí)即為b、c圖線的交點(diǎn)處的電流，此時(shí)電流的大小為,功率的大小為，a、b圖線的交點(diǎn)表示電源的總功率pe和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率pr相等，此時(shí)只有電源的內(nèi)電阻，所以此時(shí)電流的大小為,功率的大小為,所以橫坐標(biāo)之比為12,縱坐標(biāo)之比為14，所以b正確;圖線c表示電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象，很顯然,最大輸出功率小于3 w，故c錯(cuò)誤；當(dāng)i3 a時(shí)，pr0，說明外電路短路，

14、根據(jù)peei知電源的電動(dòng)勢(shì)e3 v,內(nèi)電阻r1 ，故d正確.答案abd反思總結(jié)1。在非純電阻電路中，歐姆定律不再適用，不能用歐姆定律求電流，應(yīng)用pui求電流.2.在非純電阻電路中，電功大于電熱，即wq，這時(shí)電功只能用wuit計(jì)算,電熱只能用qi2rt計(jì)算，兩式不能通用。3.由能量守恒定律得wqe，e為其他形式的能.對(duì)電動(dòng)機(jī)來說，輸入功率p入iu，發(fā)熱功率p熱i2r,輸出的功率即機(jī)械功率p機(jī)p入p熱uii2r?？键c(diǎn)三兩類u。i圖象的比較及應(yīng)用電源的u.i圖象電阻的u。i圖象圖象物理意義路端電壓隨電流的變化規(guī)律電阻兩端電壓隨電流的變化規(guī)律截距與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)e，與橫軸交點(diǎn)表示短路電流過坐標(biāo)

15、軸原點(diǎn)，表示沒有電壓時(shí)電流為零坐標(biāo)的乘積ui表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標(biāo)的u、i比值表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大,表示此電阻的大小不變斜率的絕對(duì)值內(nèi)電阻r電阻大小對(duì)應(yīng)訓(xùn)練典例6如圖甲所示的電路中r1r2100 ，是阻值不隨溫度而變的定值電阻.白熾燈泡l的伏安特性曲線如圖乙所示.電源電動(dòng)勢(shì)e100 v，內(nèi)阻不計(jì).求：甲乙(1)當(dāng)開關(guān)s斷開時(shí),燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流以及燈泡的實(shí)際電功率；（2)當(dāng)開關(guān)s閉合時(shí)，燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流以及燈泡的實(shí)際電功率。解題指導(dǎo)由燈泡的伏安特性曲線可知，隨工作電壓和電流不同，其阻值不同，因此需要找出接

16、入電路時(shí)的實(shí)際電壓和電流的關(guān)系式并作出其伏安特性曲線。兩條伏安特曲線的交點(diǎn)的坐標(biāo)值即為實(shí)際工作電壓和電流。解析（1）當(dāng)s斷開時(shí)，因r1是定值電阻,與燈泡串聯(lián)，設(shè)燈泡上的電壓為u1，電流為i1,根據(jù)閉合電路的歐姆定律有：eu1ir1，代入數(shù)據(jù)得：i11.在i。u圖象上作出圖線,如圖所示，這條直線與燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)為(40 v,0。60 a).由此可知此時(shí)流過燈泡的電流為0。6 a,燈泡上的電壓為40 v，燈泡的實(shí)際功率p24 w。（2)當(dāng)s閉合時(shí)，設(shè)燈泡上的電壓為u2，電流為i2，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有：eu2r1，代入數(shù)據(jù)得:i21，在i。u圖象上作出圖線，如圖所示，這條直線與燈泡的

17、伏安特性曲線的交點(diǎn)為（25 v,0.5 a）.由此可知此時(shí)流過燈泡的電流為0.5 a,燈泡上的電壓為25 v,燈泡的實(shí)際功率p12。5 w。答案見解析變式3已知兩電源的電動(dòng)勢(shì)分別為e1、e2(e1e2）,內(nèi)阻分別為r1、r2。當(dāng)兩電源分別與阻值為r的電阻連接時(shí)，外電路消耗的功率正好相等。若電阻r減小一些，再與e1、e2分別連接時(shí)，對(duì)應(yīng)的外電路消耗的功率分別是p1、p2.則(）a。r1r2，p1p2c.r1r2，p1p2d.r1r2，p1p2答案:c解析:由外電路消耗的功率相等得2r2r，又知e1e2,則(rr1）2（rr2）2，故r1r2,再畫出ui圖象如圖所示，可知r減小一些（圖中虛線），在

18、e2中電流增加量大，由pi2r可得p1p2，所以只有c項(xiàng)正確.反思總結(jié)利用兩種圖象解題的基本方法利用電源的ui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(biāo)系中，圖線的交點(diǎn)即電阻的“工作點(diǎn)”，電阻的電壓和電流可求，其他的量也可求.隨堂檢測(cè)1阻值相等的四個(gè)電阻、電容器c及電池e（內(nèi)阻可忽略）連接成如圖12所示電路。開關(guān)s斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，c所帶的電荷量為q1；閉合開關(guān)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12a。 b. c。 d。2 （多選）如圖13所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為12

19、 v，內(nèi)阻為2 ，四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出，閉合開關(guān)s，下列說法正確的有(）圖13a路端電壓為10 vb電源的總功率為10 wca、b間電壓的大小為5 vda、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1 a3如圖14所示，電路中r1、r2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器c的極板水平放置，閉合開關(guān)s，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng).如果僅改變下列某一個(gè)條件，油滴仍能靜止不動(dòng)的是()圖14a增大r1的阻值 b增大r2的阻值c增大兩板間的距離 d斷開開關(guān)s4(2017山東濰坊模擬）（多選)兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖15(a）所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭p向某一方向移動(dòng)時(shí)，一位同學(xué)記錄電流表和電壓表的測(cè)量數(shù)據(jù)，另一位同學(xué)記錄電流表和電壓表的測(cè)量數(shù)據(jù)。兩位同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)描繪出如圖（b)所示的兩條ui圖線。則圖象中兩圖線的交點(diǎn)表示的物理意義是 ()圖15a滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭p滑到了最右端b電源的輸出功率最大c定值電阻r0消耗