閉合電路歐姆定律教學(xué)案

1、2016高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題7.3 閉合電路歐姆定律教學(xué)案 【重點知識梳理】一、閉合電路的功率計算1電源的總功率：P總EIIU外IU內(nèi)P出P內(nèi)若外電路是純電阻電路，則有P總I2(Rr).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：P出UIEII2rP總P內(nèi)若外電路是純電阻電路，則有P出I2R.由上式可以看出(1)當(dāng)Rr時，電源的輸出功率最大為Pm.(2)當(dāng)R>r時，隨著R的增大輸出功率越來越小(3)當(dāng)R<r時，隨著R的增大輸出功率越來越大(4)當(dāng)P出<Pm時，每個輸出功率對應(yīng)兩個可能的外電阻R1和R2，且R1·R2r2.(5)P出與R的關(guān)系如圖

2、4所示圖44電源的效率×100%×100%×100%×100%因此R越大，越大；當(dāng)Rr，電源有最大輸出功率時，效率僅為50%.R圖象如圖5所示圖5二、電路的動態(tài)分析根據(jù)閉合電路的歐姆定律和串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點來分析電路中某電阻變化引起整個電路中各部分電學(xué)量的變化情況，常見的方法有：1程序法.(2)判定總電阻變化情況的規(guī)律當(dāng)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)若開關(guān)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(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時，電路的總電阻減小2直觀法任一電阻阻值增大，必引起該電阻中電流的減小和該電阻兩端電

3、壓的增大3“并同串反”規(guī)律所謂“并同”，即某一電阻增大時，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，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端的電壓、電功率都將減小，反之則增大即R4極限法即因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端去討論三、電路故障的分析方法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、變阻器內(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電壓表檢測方法：如果電壓表示數(shù)為0，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

4、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用多用電表的歐姆擋檢測要對檢測的電路切斷電源，逐一使元件脫離原電路(或?qū)δ扯坞娐窓z測)后測量是通路還是斷路便可找到故障所在四、含容電路分析分析和計算含有電容器的直流電流時，要注意以下幾點：(1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻上無電壓降，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端電壓電容器穩(wěn)定時，相當(dāng)于此處電路斷路(2)當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等(3)電路的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充(放)電如果電容器兩端電壓升高，電容將充電；反之，電容器將對與它并

5、聯(lián)的電路放電【高頻考點突破】考點一、考查閉合電路的功率計算【例1】 如圖6所示，電源電動勢E3 V，內(nèi)阻r3 ，定值電阻R11 ，滑動變阻器R2的最大阻值為10 ，求：圖6(1)當(dāng)滑動變阻器的阻值R2為多大時，電阻R1消耗的功率最大？電阻R1消耗的最大功率是多少？(2)當(dāng)變阻器的阻值為多大時，變阻器消耗的功率最大？變阻器消耗的最大功率是多少？(3)當(dāng)變阻器的阻值為多大時，電源輸出功率最大？電源輸出的最大功率是多少？(4)三種情況下，電源的效率分別為多大？考點二、考查電路的動態(tài)分析【例2】如圖7所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中()圖7A電壓表與電流表的

6、示數(shù)都減小B電壓表與電流表的示數(shù)都增大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)增大答案：A解析：在電路中，變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中，變阻器R0接入電路中的電阻變小，從而使整個電路中的外電阻變小，干路電流變大，內(nèi)阻r分得的電壓U內(nèi)Ir變大，U外變小，電壓表示數(shù)變小，由U1IR1知U1變大，因U外U1U2，故U2變小，由于I2，所以流過R2的電流變小，電流表示數(shù)變小，選項A正確考點三、考查電路故障【例3】用電壓表檢查如圖8所示電路中的故障，測得Uad5.0 V，Ucd0 V，Ubc0 V，Uab5.0 V，則此故障可能是()圖8AL斷路BR斷路CR斷路 DS斷

7、路考點四、考查含容電路【例4】 如圖9所示，電源電動勢E6 V，內(nèi)阻r1 ，電阻R12 ，R23 ，R37.5 ，電容器的電容C4 F.開關(guān)S原來斷開，現(xiàn)在合上開關(guān)S到電路穩(wěn)定，試問這一過程中通過電流表的電荷量是多少？圖9QCU17.2×106 C且a板帶負(fù)電，b板帶正電據(jù)此通過電流表的電量QQQ1.92×105 C.【經(jīng)典考題精析】1（2014·天津卷）如圖X13­3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，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動如果僅改變下列某一個條件，油滴仍能靜止不動的是(

8、) 圖X13­3A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)S（2013·江蘇卷）在輸液時，藥液有時會從針口流出體外，為了及時發(fā)現(xiàn)，設(shè)計了一種報警裝置，電路如圖所示M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時其電阻RM發(fā)生變化，導(dǎo)致S兩端電壓 U增大，裝置發(fā)出警報，此時()ARM變大，且R越大，U增大越明顯BRM變大，且R越小，U增大越明顯CRM變小，且R越大，U增大越明顯DRM變小，且R越小，U增大越明顯（2013·四川卷） 如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系為Bkt(常量k>0)回路中滑動變阻器R的最