2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)-第2課時閉合電路的歐姆定律課件-人教大綱版2

考綱要求三年考情熱點考向考點要求2007年2008年2009年電阻的串、并聯(lián)，串聯(lián)電路的分壓作用，并聯(lián)電路的分流作用Ⅱ?qū)幭睦砭C(t19·選擇)重慶理綜(t15·選擇)廣東理綜(t8·選擇)重慶物理(t15·選擇)廣東物理(t7·選擇)廣東理科基礎(chǔ)(t13·選擇)全國卷Ⅱ(t17·選擇)江蘇卷(t5·選擇)廣東卷(t10·選擇)上海卷(t14·填空)1.高考對電路的規(guī)律常從兩方面考查：(1)電路的分析(閉合電路的動態(tài)分析、含電容器電路分析，電功率分配分析等)．(2)電路的計算(閉合電路歐姆定律的具體運用，串并聯(lián)特點理解、電功率的具體計算)．常以選擇題形式出現(xiàn)，有時也結(jié)合電磁感應(yīng)知識綜合考查，以計算題形式出現(xiàn)．2．電學(xué)實驗是高考每年的必考內(nèi)容，以填空形式(實驗題形式)出現(xiàn)，著重考查實驗原理、方法甚至是實驗的創(chuàng)新設(shè)計，靈活性越來越強(qiáng)．(從下一課時開始復(fù)習(xí))電源的電動勢和內(nèi)電阻，閉合電路的歐姆定律，路端電壓Ⅱ第2課時閉合電路的歐姆電路第一頁，編輯于星期一：十四點分。第一頁，編輯于星期四：二十點三十四分。電路特點串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流各處電流i＝i1＝i2＝…＝in干路電流等于各支路電流電流分配和電阻i＝i1＋i2＋…＋ini1r1＝i2r2＝…＝inrn電壓電壓分配和電阻成＝＝…＝＝i總電阻總電阻等于即＝＋＋…＋rn總電阻的倒數(shù)等于功率分配功率分配和電阻成＝＝…＝＝i2功率分配和電阻成即p1r1＝p2r2＝…＝pnrn＝u2各支路兩端電壓相等之和成反比正比各個電阻之和正比反比各個阻倒數(shù)之和

相等第二頁，編輯于星期一：十四點分。第二頁，編輯于星期四：二十點三十四分。幾個有用的結(jié)論1．串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個電阻，電路中任意一個電阻變大或變小時，串聯(lián)的總電阻變大或變小．2．并聯(lián)電路的總電阻小于總路中任意一個電阻，任意一個電阻變大或變小時，總電阻會變大或變?。谌?，編輯于星期一：十四點分。第三頁，編輯于星期四：二十點三十四分。1.如圖10－2－1所示的電路中，輸入電壓uab＝200v，可變電阻的總阻值r0＝150Ω，允許通過的電流為4

a，求：(1)當(dāng)輸出端a、b開路時uab的值；(2)當(dāng)輸出端接入r＝40Ω的負(fù)載時，uab的可能變化范圍．第四頁，編輯于星期一：十四點分。第四頁，編輯于星期四：二十點三十四分。解析：(1)a、b開路時，可變電阻上方部分無電流，也就無電壓，因此a、a兩點等電勢，即uab＝uab＝200v.(2)當(dāng)滑動觸頭向下方移動，下方部分電流強(qiáng)度達(dá)到臨界狀態(tài)，即為4a時，下方部分電阻r下＝Ω＝50Ω，上方部分電阻為100Ω，此時uab＝×200v≈57.1v.當(dāng)滑動觸頭向上方移動，上方分電流強(qiáng)度達(dá)到臨界狀態(tài)，即為4a時，同理可知，上方部分的電阻r上＝(50－40)Ω＝10Ω，此時uab＝×200v＝160v.答案：(1)200v(2)57.1v≤uab≤160v第五頁，編輯于星期一：十四點分。第五頁，編輯于星期四：二十點三十四分。1．電動勢(1)物理意義：反映電源

本領(lǐng)大小的物理量．(2)大小：等于電路中通過1c電荷量時電源所提供的電能的數(shù)值；等于電源沒有接入電路時兩極間的

；在閉合電路中等于

之和，即e＝u內(nèi)＋u外．把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能電壓內(nèi)外電路電壓第六頁，編輯于星期一：十四點分。第六頁，編輯于星期四：二十點三十四分。2．閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路中的電流強(qiáng)度跟電源的

成正比，跟內(nèi)、外電路中的

成反比．(2)公式：i＝

，或e＝

＝

.(3)路端電壓：外電路兩端的電壓，即電源的輸出電壓u＝

.電動勢總電阻ir＋iru外＋u內(nèi)e－ir第七頁，編輯于星期一：十四點分。第七頁，編輯于星期四：二十點三十四分。①當(dāng)外電阻

當(dāng)r增大到無窮大(即斷路)時，i＝

，u＝

.路端電壓隨外電阻的增大而增大，如圖10－2－2所示．②當(dāng)外電阻當(dāng)r減小到零(短路)時，i短＝

，u＝

.

00e圖10－2－2第八頁，編輯于星期一：十四點分。第八頁，編輯于星期四：二十點三十四分。3．閉合電路的幾個功率(1)電源的總功率p總＝ei＝u外i＋u內(nèi)i＝p出＋p內(nèi)．若外電路是純電阻電路，則有p總＝i2(r＋r)＝(2)電源內(nèi)部消耗的功率p內(nèi)＝i2r＝u內(nèi)i＝p總－p出(3)電源的輸出功率p出＝ui＝ei－i2r＝p總－p內(nèi)第九頁，編輯于星期一：十四點分。第九頁，編輯于星期四：二十點三十四分。1．如何理解電源的電動勢及內(nèi)阻？(1)電動勢不是電壓，電動勢等于非靜電力移送單位電荷量所做的功，反映其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，可以區(qū)別不同電源移送相同電荷時做功本領(lǐng)不同．

(2)電壓即電勢差，它表現(xiàn)在電路兩點間形成電場，電場力推動電荷做功，完成的是由電能向其它形式能的轉(zhuǎn)化過程，從能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系看，電動勢和電壓是截然不同的物理量．

第十頁，編輯于星期一：十四點分。第十頁，編輯于星期四：二十點三十四分。(3)電源的內(nèi)阻把電源接入電路就形成閉合電路．電源外部的電路叫外電路，電源內(nèi)部的電路叫做內(nèi)電路．內(nèi)電路所具有的電阻叫做內(nèi)電阻，亦即電源的內(nèi)阻，符號為r.電流通過內(nèi)電路時受到內(nèi)阻的阻礙作用，要產(chǎn)生熱量致使電源發(fā)熱，電流過大可以燒壞電源．第十一頁，編輯于星期一：十四點分。第十一頁，編輯于星期四：二十點三十四分。2．路端電壓u與電流i的關(guān)系 (1)因為u＝e－ir，一般認(rèn)為電源的電動勢e和內(nèi)阻r一定時，其關(guān)系滿足一次函數(shù)，圖線為圖10－2－3所示．

(2)直線斜率的絕對值為電源內(nèi)阻r，縱軸的截距為電源的電動勢e，橫軸的截距為短路電流i短． (3)路端電壓u隨電流i變化的本質(zhì)原因是由于電源內(nèi)阻的存在． (4)圖線上每一點坐標(biāo)的乘積iu為電源的輸出功率．圖10－2－3第十二頁，編輯于星期一：十四點分。第十二頁，編輯于星期四：二十點三十四分。3．電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系若外電路是純電阻電路，則電源的輸出功率p出＝i2r＝.由上式可以看出：

(1)r＝r(內(nèi)、外電阻相等)時，電源的輸出功率最大pm＝

(2)

r

>r時，隨著r的增大輸出功率越來越?。?3)

r

<r時，隨著r的增大輸出功率越來越大．第十三頁，編輯于星期一：十四點分。第十三頁，編輯于星期四：二十點三十四分。(4)當(dāng)p出<pm時，每個輸出功率對應(yīng)兩個可能的外電路r1和r2，且r1·r2＝r2.(5)p出與r的關(guān)系如圖10－2－4所.3示．4．電源的效率r越大，η越大；當(dāng)

r

＝r時，p出最大：η＝50%.第十四頁，編輯于星期一：十四點分。第十四頁，編輯于星期四：二十點三十四分。2. 如圖10－2－5所示的電路中，r1、r2、r3和r4皆為定值電阻，r5為可變電阻，電源的電動勢為e，內(nèi)阻為r.設(shè)電流表a的讀數(shù)為i，電壓表的讀數(shù)為u.當(dāng)r5 滑動觸頭向圖中a端移動時() a．i變大，u變小 b．i變大，u變大 c．i變小，u變大 d．i變小，u變小第十五頁，編輯于星期一：十四點分。第十五頁，編輯于星期四：二十點三十四分。解析：根據(jù)題意分析知：整個電路的連接形式為電阻r2、r4串聯(lián)后與電阻r5并聯(lián)，然后再與電阻r1、r3串聯(lián)接在電源上；電壓表測量的為路端電壓u，電流表測量的是流過電阻r2和r4的支路電流．當(dāng)滑動變阻器的觸頭向a端滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，r5與r2、r4串聯(lián)后再并聯(lián)的電阻變小，然后與r1、r3相串聯(lián)的總電阻也變小，即外電路的總電阻變?。鶕?jù)閉合電路

第十六頁，編輯于星期一：十四點分。第十六頁，編輯于星期四：二十點三十四分。歐姆定律得：干路中的總電流i總變大，路端電壓u變小，所以電壓表的讀數(shù)變小；因為干路中的電流i總變大，所以電阻r1、r3上分得的電壓變大，而總的路端電壓變小，所以r2、r4支路的電壓變小，所以流過電流表的電流變小，所以本題的正確答案為d.答案：d第十七頁，編輯于星期一：十四點分。第十七頁，編輯于星期四：二十點三十四分。3. 根據(jù)電池的輸出功率p＝iu，得出被測電池組的輸出功率p隨外電阻r變化的曲線如圖10－2－6所示．求： (1)被測電池組的內(nèi)組r； (2)電動勢e.第十八頁，編輯于星期一：十四點分。第十八頁，編輯于星期四：二十點三十四分。解析：由p出＝可知

當(dāng)r

＝r＝5Ω時p出＝pm＝45.0w，可計算得出e＝30v.答案：(1)5Ω(2)30v第十九頁，編輯于星期一：十四點分。第十九頁，編輯于星期四：二十點三十四分?！纠?】電動勢為e、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻r1、r2及滑動變阻器r連接成如圖10－2－7所示的電路，當(dāng)滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時，下列說法正確

的是() a．電壓表和電流表讀數(shù)都增大 b．電壓表和電流表讀數(shù)都減小c．電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小d．電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大z第二十頁，編輯于星期一：十四點分。第二十頁，編輯于星期四：二十點三十四分。第二十一頁，編輯于星期一：十四點分。第二十一頁，編輯于星期四：二十點三十四分。解析：由電路圖可知，滑動變阻器的觸頭向b端滑動時，其連入電路的阻值變大，致整個電路的外電阻r外增大，由u＝知．路端電壓即電壓表的讀數(shù)變大，而r1的分壓ur1＝減小，故r2兩端的電壓

ur2＝u－ur1增大，再據(jù)i＝可得通過r2的電流，即電流表的讀數(shù)增大，

所以a項正確．答案：a當(dāng)滑動變阻器的觸頭由中點向a端滑動時，上述選項正確的是()答案：b第二十二頁，編輯于星期一：十四點分。第二十二頁，編輯于星期四：二十點三十四分。電路的動態(tài)分析法1．程序法基本思路：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→變化支路．2．極端法：即因變阻器滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論．第二十三頁，編輯于星期一：十四點分。第二十三頁，編輯于星期四：二十點三十四分。1－1(2009·廣東物理，10)如圖10－2－8所示，電動勢為e、內(nèi)阻不計的電源與 三個燈泡和三個電阻相接，只合上開關(guān)s1，三個燈泡都能正常工作．如果再合上s2，則下列表述正確的是() a．電源輸出功率減小 b．l1上消耗的功率增大 c．通過r1上的電流增大 d．通過r3上的電流增大第二十四頁，編輯于星期一：十四點分。第二十四頁，編輯于星期四：二十點三十四分。解析：電源不計內(nèi)阻，其輸出電壓等于電動勢．當(dāng)閉合s2時，電路的外電阻r變小，電路電流變大，故c對；電源的輸出功率p出＝，所以電源輸出功率應(yīng)該變大，a錯誤；因并聯(lián)部分兩端的電壓u并＝e－ur1，閉合s2時ur1變大，所以u并變小，l1上消耗的功率變小，通過r3的電流也是變小的，故b、d錯誤．答案：c第二十五頁，編輯于星期一：十四點分。第二十五頁，編輯于星期四：二十點三十四分。【例2】如圖10－2－9所示，電源電動勢e＝6v，內(nèi)阻r＝1Ω，電阻r1＝2Ω， r2＝3Ω，r3＝7.5Ω，電容器的電容c＝4μf.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量是多少？ 解析：s斷開，c相當(dāng)于斷路，r3中無電流，c兩端電壓即r2兩端電壓u2 ＝＝3v.第二十六頁，編輯于星期一：十四點分。第二十六頁，編輯于星期四：二十點三十四分。q＝cu2＝1.2×10－5c，且a板帶正電，b板帶負(fù)電．s閉合，c兩端電壓即r1兩端電壓，由電路分析u1＝＝1.8v.q′＝cu1＝7.2×10－6c．且a板帶負(fù)電，b板帶正電．據(jù)此通過電流表電量Δq＝q＋q′＝1.92×10－5c.1．解決這類問題的一般方法：通過穩(wěn)定的兩個狀態(tài)來了解不穩(wěn)定的中間變化過程．2．只有當(dāng)電容器充、放電時，電容器支路中才會有電流，當(dāng)電路穩(wěn)定時，電容器對電路的作用是斷路．3．電路穩(wěn)定時，與電容器串聯(lián)的電阻為等勢體，電容器的電壓是與之并聯(lián)的電阻電壓．第二十七頁，編輯于星期一：十四點分。第二十七頁，編輯于星期四：二十點三十四分。2－1如圖10－2－10所示的電路中，開關(guān)s閉合一段時間后，下列說法中正確的是() a．將滑片n向右滑動時，電容器放電 b．將滑片n向右滑動時，電容器繼續(xù)充電 c．將滑片m向上滑動時，電容器放電 d．將滑片m向上滑動時，電容器繼續(xù)充電第二十八頁，編輯于星期一：十四點分。第二十八頁，編輯于星期四：二十點三十四分。解析：電路穩(wěn)定時，r1和r3串聯(lián)接在電路中，電容器c兩端電壓等于r3兩端的電壓，將滑片n向右滑動時，r3阻值變小，r3兩端電壓變小，電容器c兩端電壓變小，電容器c放電，a選項正確，b選項錯誤；電路穩(wěn)定時沒有電流經(jīng)過r2，r2相當(dāng)于一根導(dǎo)線，當(dāng)滑片m向上或向下滑動時，電容器兩端電壓不變，電容器既不充電也不放電，c、d選項錯誤．答案：a第二十九頁，編輯于星期一：十四點分。第二十九頁，編輯于星期四：二十點三十四分?！纠?】圖10－2－11甲為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線，由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于________．如圖10－2－11乙所示，將這個電燈與20Ω的定值電阻r串聯(lián)，接在電動勢為8v的電源上，則電燈的實際功率為________w．(不計電流表電阻和電源內(nèi)阻)第三十頁，編輯于星期一：十四點分。第三十頁，編輯于星期四：二十點三十四分。解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律：e＝ir＋ul得到：8＝ul＋20i在甲圖中畫出此方程的圖象如右圖由圖象得出：該圖象與原圖的交點為此電路對應(yīng)的電流和電壓值，故此電路中燈泡兩端電壓為u＝2v，電流i＝0.3a，所以功率p＝ui＝0.6w.答案：隨電壓的增大，燈變亮，燈絲溫度升高，電阻率變大，電阻變大0.6

第三十一頁，編輯于星期一：十四點分。第三十一頁，編輯于星期四：二十點三十四分。由小燈泡的u—i圖線可知小燈泡的電阻隨電流的增大而增大，不能把小燈泡的電阻看作常數(shù)．通過電路和圖象考查對小燈泡的u—i圖線和直流電路的理解、分析及相關(guān)計算．第三十二頁，編輯于星期一：十四點分。第三十二頁，編輯于星期四：二十點三十四分。3－1如圖10－2－12所示，在u—i圖象上，a、b、c各點均表示該電路中的一個 確定的工作狀態(tài)，α＝β＝45°，則下列說法正確的是() a．在b點時，電源有最小的輸出功率 b．在b點時，電源的總功率最大 c．從a→b,

β增大，電源的總功率和輸出功率都增大 d．從b→c,β增大，電源的總功率和輸出功率都減小第三十三頁，編輯于星期一：十四點分。第三十三頁，編輯于星期四：二十點三十四分。解析：在b點時，電源的內(nèi)阻等于外電阻，電源有最大的輸出功率，電源的總功率p總＝ie，電流越大總功率越大，外電阻為零時總功率最大．從a→b,β增大，外電阻增大，電流減小，電源的總功率減小，輸出功率增大．從b→c時，β增大，電流減小，電源的總功率和輸出功率都減?。鸢福篸第三十四頁，編輯于星期一：十四點分。第三十四頁，編輯于星期四：二十點三十四分。在如圖10－2－13所示電路中，電源電動勢e＝6v，內(nèi)阻不計，小燈泡l上標(biāo)有“6v,0.3a”的字樣，滑動變阻器r1的阻值范圍是0～20Ω，電阻r2上標(biāo)有“15Ω，4a”，理想電流表a的量程為0～0.6a．甲、乙兩同學(xué)在討論滑動變阻器功率的取值范圍時，甲同學(xué)認(rèn)為：由于電流表允許通過的最大電流為0.6a，所以通過