2013屆高考物理閉合電路歐姆定律復(fù)習(xí)

1、2013屆高考物理閉合電路歐姆定律復(fù)習(xí)一、電源的電動(dòng)勢(shì)基礎(chǔ)導(dǎo)引關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)，判斷下面說(shuō)法的正誤：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)就是接在電源兩極間的電壓表測(cè)得的電壓()(2)同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢(shì)就會(huì)發(fā)生變化()(3)電源的電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)大小的物理量()(4)在閉合電路中，當(dāng)外電阻變大時(shí)，路端電壓增大，電源的電動(dòng)勢(shì)也增大()知識(shí)梳理1電源是通過(guò)非靜電力做功把_的能轉(zhuǎn)化成_的裝置2電動(dòng)勢(shì)：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(dòng)勢(shì)的物理含義：電動(dòng)勢(shì)表示電源_本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓4電動(dòng)勢(shì)是_量，需注意電動(dòng)

2、勢(shì)不是電壓二、閉合電路歐姆定律基礎(chǔ)導(dǎo)引如圖1所示電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E9 V、內(nèi)阻r3 ，R15 .下列說(shuō)法中正確的是 ()A當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，UAC9 VB當(dāng)S閉合時(shí)，UAC9 VC當(dāng)S閉合時(shí)，UAB7.5 V，UBC0D當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，UAB0，UBC0知識(shí)梳理閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路中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_)適用于任何電路(E)只適用于純電阻電路(2)公式I(3)路端電壓與外電阻的關(guān)系負(fù)載R增大I減小U內(nèi)_U外_外電路斷路時(shí)(R)，I0，U外E.負(fù)載R減小I增大U內(nèi)_U外_外電路短路時(shí)(R0)，I_，U內(nèi)E.(4)UI關(guān)系圖：由UEIr可知，路端電壓隨著電

3、路中電流的增大而_；UI關(guān)系圖線如圖2所示當(dāng)電路斷路即I0時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為_(kāi)當(dāng)外電路電壓為U0時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為_(kāi)圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的_圖2 思考：對(duì)于UI圖線中縱坐標(biāo)(U)不從零開(kāi)始的情況，直線的斜率的意義是否變化？考點(diǎn)一電路的動(dòng)態(tài)分析考點(diǎn)解讀電路的動(dòng)態(tài)分析是電學(xué)的常考點(diǎn)之一，幾乎每年都有該類試題出現(xiàn)該類試題能考查考生對(duì)閉合電路歐姆定律的理解，電路的結(jié)構(gòu)分析及對(duì)串并聯(lián)特點(diǎn)的應(yīng)用能力，兼顧考查學(xué)生的邏輯推理能力典例剖析例1(2011北京理綜17)如圖3所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略開(kāi)關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過(guò)程中 ()A電壓表與電流表的示數(shù)都減小B電壓表與電流表的示數(shù)都增

4、大C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大思維突破電路動(dòng)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端的變化固定支路并聯(lián)分流I串聯(lián)分壓U變化支路.(2)“并同串反”規(guī)律，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，反之則增大跟蹤訓(xùn)練1在如圖4所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)時(shí)，則 ()AA燈變亮、B燈變亮、C燈變亮BA燈變亮、B燈變亮、C燈變暗CA燈變亮、B燈變暗、C燈變暗DA燈變亮

5、、B燈變暗、C燈變亮考點(diǎn)二電路中的有關(guān)功率及效率考點(diǎn)解讀1電源的總功率(1)任意電路：P總EIU外IU內(nèi)IP出P內(nèi)(2)純電阻電路：P總I2(Rr)E2Rr.2電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)I2rU內(nèi)IP總P出3電源的輸出功率(1)任意電路：P出UIEII2rP總P內(nèi)2R4r.)Rr(2E2)Rr(2)純電阻電路：P出I2RE2R(3)輸出功率隨R的變化關(guān)系當(dāng)Rr時(shí)，電源的輸出功率最大為PmE24r.當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大當(dāng)P出Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R1和R2，且R1R2r2.P出與R的關(guān)系如圖5所示圖54電源的效率(1)任意電

6、路：P出P總100%UE100%.(2)純電阻電路：RRr100%11rR100%因此在純電阻電路中R越大，越大；當(dāng)Rr時(shí)，電源有最大輸出功率，效率僅為50%.特別提醒1.當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí)，效率并不是最大，只有50%；當(dāng)R時(shí)，100%，但此時(shí)P出0，無(wú)實(shí)際意義2對(duì)于內(nèi)、外電路上的固定電阻，其消耗的功率根據(jù)PI2R來(lái)判斷，與輸出功率大小的判斷方法不同典例剖析例2在如圖6所示的電路中，R12 ，R2R34 ，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，R2上消耗的電功率為4 W，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，電壓表示數(shù)為4.5 V，試求：(1)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，通過(guò)電源的電流和電源兩端的電壓；(2)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；(

7、3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S接c時(shí)，通過(guò)R2的電流思維突破對(duì)于直流電路的分析與計(jì)算，要熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，知道這兩種電路的電壓、電流及電功率的分配關(guān)系，并能把較為復(fù)雜的電路化為簡(jiǎn)單、直觀的串、并聯(lián)關(guān)系跟蹤訓(xùn)練2如圖7中電源的電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻為1 ，R1為2 ，R2全阻值為3 ，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A當(dāng)R2為1 時(shí)，R1消耗的功率最大B通過(guò)改變R2的阻值，路端電壓的最大值為5 V，最小值為4 VCR2的阻值越小，R1消耗的功率越大D當(dāng)R2的阻值為3 時(shí)，R2消耗的功率最大考點(diǎn)三涉及UI圖象的功率計(jì)算考點(diǎn)解讀兩種圖線的比較：圖象上的特征物理意義電源UI圖象電阻UI圖象圖象表述的物理量變化關(guān)系電源的路

8、端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流Er過(guò)坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒(méi)有電壓時(shí)電流為零圖線上每一點(diǎn)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圖線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)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，表示此電阻的大小圖線的斜率內(nèi)電阻r的相反數(shù)r表示電阻大小典例剖析例3如圖8所示，圖中直線表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，圖中曲線表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象，則下列說(shuō)法正確的是 ()圖8A電源的電動(dòng)勢(shì)為50 VB電源的內(nèi)阻為253 C電流為2.5 A時(shí)，外電

9、路的電阻為15 D輸出功率為120 W時(shí)，輸出電壓是30 V思維突破在解決此類圖象問(wèn)題時(shí)，(1)要明確縱橫坐標(biāo)的物理意義(2)要明確圖象的截距、斜率，包圍面積的物理意義(3)根據(jù)物理規(guī)律寫出反映縱橫坐標(biāo)物理量的關(guān)系式(4)充分挖掘圖象所隱含的條件跟蹤訓(xùn)練3用標(biāo)有“6 V3 W”的燈泡L1、“6 V6 W”的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖9甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中電源電動(dòng)勢(shì)E9 V圖乙是通過(guò)兩個(gè)燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線當(dāng)其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)()圖9A電流表的示數(shù)為1 A B電壓表的示數(shù)約為6 VC電路輸出功率為4 W D電源內(nèi)阻為2 21.含電容器電路的分析方法例4如圖10所示

10、的電路中，R1、R2、R3是固定電阻，R4是光敏電阻，其阻值隨光照的強(qiáng)度增強(qiáng)而減小當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合且沒(méi)有光照射時(shí)，電容器C不帶電當(dāng)用強(qiáng)光照射R4且電路穩(wěn)定時(shí)，則與無(wú)光照射時(shí)比較 ()A電容器C的上極板帶正電B電容器C的下極板帶正電C通過(guò)R4的電流變小，電源的路端電壓增大D通過(guò)R4的電流變大，電源提供的總功率變小方法提煉含電容器電路的分析方法1電路的簡(jiǎn)化：不分析電容器的充、放電過(guò)程時(shí)，把電容器處的電路視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置處補(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(méi)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，但電容器兩端可能出現(xiàn)電

11、勢(shì)差3電壓變化帶來(lái)的電容器的變化：電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電若電容器兩端電壓升高，電容器將充電；若電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電4含電容器電路的處理方法：如果電容器與電源并聯(lián)，且電路中有電流通過(guò)，則電容器兩端的電壓不是電源電動(dòng)勢(shì)E，而是路端電壓U.跟蹤訓(xùn)練4如圖11所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，閉合開(kāi)關(guān)S，待電流達(dá)到穩(wěn)定后，電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，電容器C所帶電荷量為Q.將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從圖示位置向a端移動(dòng)一些，待電流達(dá)到穩(wěn)定后，則與P移動(dòng)前相比 ()AU變小 BI變小 CQ不變 DQ減小A組電路的動(dòng)態(tài)分析1如圖12所示，電源的電動(dòng)

12、勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，兩電表均可看做是理想電表閉合開(kāi)關(guān)，使滑動(dòng)變阻器的滑片由右端向左端滑動(dòng)，在此過(guò)程中 ()圖12A小燈泡L1、L2均變暗B小燈泡L1變暗，L2變亮C電流表A的讀數(shù)變小，電壓表V的讀數(shù)變大D電流表A的讀數(shù)變大，電壓表V的讀數(shù)變小2如圖13所示，圖中的四個(gè)電表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右端移動(dòng)時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是 ()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B組閉合電路中電功率的分析與計(jì)算3某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電

13、源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標(biāo)系內(nèi)，如圖14所示，根據(jù)圖線可知 ()A反映Pr變化的圖線是cB電源電動(dòng)勢(shì)為8 VC電源內(nèi)阻為2 D當(dāng)電流為0.5 A時(shí)，外電路的電阻為6 4一個(gè)微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則 ()A電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UIB電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為U2RC電源的輸出功率為EID電源的效率為1IrEC組含電容器電路的分析與計(jì)算5如圖15所示，電源兩端電壓為U10 V保持不變，R14.0 ，R26.0 ，C1C230 F.先閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，再將S斷開(kāi)，則S斷開(kāi)后，通過(guò)R1的電荷量為 ()A4.2104 CB1.2104 CC4.8104 CD3.0104 C6如圖16所示，兩個(gè)相同的平行板電容器C1、C2用導(dǎo)線相連，開(kāi)始都不帶電現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S閉合給兩個(gè)電容器充電，待充電平衡后，電容器C1兩板間有一帶電微粒恰好處于平衡狀態(tài)再將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，把電容器C2兩板稍錯(cuò)開(kāi)一些(兩板間距離保持不變)，重新平衡后，下列判斷正確的是 ()A電容器C1兩板間電壓減小B電容器C2兩板間電壓增大C帶電微粒將加速上升D電容器C1所帶電荷量增大D組UI圖象的理解與應(yīng)用7如圖17所示為兩電源的UI圖象，則下列說(shuō)法正確的是()