专题八第2讲闭合电路的欧姆定律.ppt

第 2 讲 闭合电路的欧姆定律,考点 1,电源的特征量(电动势和内阻),1电源：把其他形式的能转化为电能的装置 2电动势： 等于外电路断开时_两端的电压电,动势用 E 表示，单位是伏(V),电源,电能,(1)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为_的 本领大小的物理量,(2)大小：数值上等于非静电力移送 1 C 正电荷从电源负极,至正极所做的_,功,3电动势与电压的区别及联系 (1)电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关， 与外电路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源的电 动势和电路参数无关 (2)电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能 的本领；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动 1 C 正 电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能,(3)两者之间的联系：电路闭合时，EU 内U 外；电路断,开时，EU 外 ,4电源的内阻：电源内部电路的电阻电源向外供电时， 电源内部也有电流流过，内部电流通过内阻时要产生热量，内 部电阻消耗电能，把电能转化为内能,【跟踪训练】,1下列关于电源的说法，正确的是(,),A电源向外提供的电能越多，表示电动势越大 B电动势就是电源两端的电压 C电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动 势就越大 D电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本 领越大,解析：电源向外提供的电能除与电动势有关之外，还与输 出的电流、通电时间有关，故 A 错误；只有当外电路断路时， 电动势才等于电源两端的电压，故 B 错误；电源的电动势由电 源自身的性质决定，与有无外电路无关，故选项 C 错误；电动 势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，故 选项 D 正确,答案：D,2(双选)干电池的电动势为 1.5 V，这表示(,),AC,A电路中每通过 1 C 的电量，电源把 1.5 J 的化学能转化 为电能 B干电池在 1 s 内将 1.5 J 的化学能转化为电能 C干电池与外电路断开时两极间电势差为 1.5 V D干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为 2 V 的 蓄电池强,考点 2 闭合电路的欧姆定律 1内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成_， 跟内、外电路的电阻之和成_,0,正比,反比,增大,E,(2)由 UE_可知，当总电流变大时，路端电压变小,4两个 UI 图象的比较,Ir,续表,【跟踪训练】 3(双选)如图 821 所示，甲、乙为两个独立电源的路 端电压与通过它们的电流 I 的关系图象，下列说法中正确的是,(,) A.路端电压都为 U0 时,它们的外电阻相等 B.电流都是 I0 时，两电源的内电压相等 C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势,D电源甲的内阻小于电源乙的内阻,图 821,解析：由 U0I0 R 知，路端电压为 U0 时甲、乙的外电阻相 等，A 正确；根据 UI 图象，可知 r甲r乙，D 错误；内电压 UrIr，当电流为 I0 时，显然 Ur甲Ur乙，B 错误；从图象的截 距易知 E甲E乙，C 正确,答案：AC,3010,4许多人造卫星都用太阳能电池供电，太阳能电池由许多 片电池板组成，某电池板的开路电压是 600 mV，短路电流是,30 mA，这块电池板的内阻是(,),C,A60 C20 ,B40 D10 ,解析：电源电动势等于开路时电压，即 E600 mV，而,r,E I短,600103 3,20 .,5对于纯电阻电路，若用 E 表示电动势，U 表示外电压， U 表示内电压，R 表示外电路总电阻，r 表示内阻，I 表示总,电流强度，则下列关系式中成立的是(,),B,U IR U EU EUIr I,E Rr,U,ER Rr,UEIr,A C,B D,考点 3,闭合电路的动态变化问题,1电路动态分析的基本思路：“部分整体部分”，即 R 的变化R总的变化I总的变化路端电压 U端的变化各支 路电压 U、电流 I 的变化 2串反并同 (1)某电阻增大(减小)，与它串联的电阻中的电流、两端电 压、电功率都将减小(增大)；与它并联或间接并联的电阻中的 电流、两端电压、电功率都将增大(减小) (2)串并关系：流过该电阻的电流也流经其他电阻，则其他 电阻与该电阻是串联关系；流过该电阻的电流不流经其他电阻， 则其他电阻与该电阻是并联关系,【跟踪训练】 6(2010 年汕头二模)如图 822 电路，闭合电键 S，待,B,电路中的电流稳定后，减小 R 的阻值，则( ) 图 822,A电流表的示数减小 C电阻 R2 两端的电压减小,B电压表的示数减小 D路端电压增大,7图 823 中 L1 与 L2 的电阻相同，当滑动变阻器 R 的,),滑动片 P 向上滑动时，两灯亮度变化是( 图 823,AL1 变亮，L2 变亮 CL1 变暗，L2 变暗,BL1 变暗，L2 变亮 DL1 变亮，L2 变暗,解析：P 向上滑动，R 增大，外电阻增大，干路电流减小， 内电压减小，外电压增大，L2 两端电压增大，L2 变亮；L2 分的 电流增大，R0 上电压变小，L1 两端电压变大，L1 变亮,答案：A,考点 4,闭合电路中的功率,1电源的总功率：就是电源提供的总功率，即电源将其他 形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率，P总 EI. 图 824,【跟踪训练】 8(双选，2011 年长沙一中月考)如图 825，a、b 分别 表示一个电池组和一个电阻的伏安特性曲线则以下说法正确,的是(,),A.电池组的内阻是 1 B.电阻的阻值为 0.33 C.将该电阻接在该电池组两端,电,池组的输出功率将是 4 W,D.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为 4 W,图 825,解析：a 的斜率的负倒数等于电池组内阻，为 1 ，b 的斜 率的倒数等于电阻阻值，为 3 ，A 正确，B 错误；电池组电动,答案：AD,9(双选)如图 826 所示的电路，A、B、C 为三个相同 的灯泡，它们的电阻大于电源内阻，当变阻器的滑动触头 P 向,上移动时(,),图 826 AA 灯变亮，B 灯和 C 灯都变暗 BA 灯变亮，B 灯变暗，C 灯变亮 C电源的总电功率增大，电源的供电效率升高 D电源输出的电功率增大，电源的供电效率降低,解析：触头 P 向上移动，R 减小，外电阻减小，干路电流 I 增大，内电压变大，A 灯变亮，并联电路两端电压变小，B 灯 变暗，B 灯分得电流减小，C 灯电流变大，C 灯变亮，A 错误， B 正确；由 P总EI 可知电源的总电功率增大，电源的供电效,的等效总电阻越接近电源内电阻,电源的输出功率越大，D 正确,答案：BD,热点 1,UI 图象的理解及应用,【例 1】图 827 甲为一个电灯两端的电压与通过它的 电流的变化关系曲线，由图可知，两者不成线性关系，这是由 于_如图乙所示，将这个电灯与 20 的定 值电阻 R 串联，接在电动势为 8 V 的电源上，则电灯的实际功 率为_W(不计电流表电阻和电源内阻，保留一位小数),图 827,解析：(1) I 与 U 不成线性关系，是由于随着电压增大，灯,变亮，灯丝温度升高，电阻率变大，电阻变大,(2)根据闭合电路欧姆定律得 EIRUL 即 8 VUL20I,在甲图中画出此方程的图象如图 828.,图 828,由图象得出：该图象与原图线的交点为此电路对应的电流 和电压值,故电路中小灯泡两端电压为U2.2 V,电流 I0.29 A， 所以功率 PUI0.6 W.,答案：随电压的增大，灯变亮，灯丝温度升高，电阻率变,大，电阻变大,0.6,备考策略：UI 图象是电子元件的一个重要标示，理解 UI 图象反映的是 U 与 I 的函数关系，要能从图象中看函数关 系，从函数关系中画图象.尤其是同一坐标系中，电源的 UI 图象和电阻的 UI 图象交点的含义表示着该电阻接入该电源 时的电压与电流.,【触类旁通】 1(2010 年新课标卷)电源的效率定义为外电路电阻消耗 的功率与电源的总功率之比在测电源电动势和内电阻的实验 中得到的实验图线如图 829 所示，图中 U 为路端电压，I 为干路电流，a、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分,别为a 、b . 由图可知a 、b 的值分别为( ),图 829,答案：D,热点 2,含电容器电路的分析,【例 2】如图 8210 所示，电源电动势 E6 V，内阻 r1 ，电阻 R12 ，R23 ，R37.5 ，电容器的电容 C4 F.开关 S 原来断开，现在合上开关 S 到电路稳定，试问 这一过程中通过电流表的电量是多少？ 图 8210,解：开关 S 断开时，电容 C 相当于断路，R3中无电流通过， 电容 C 两端的电压即为 R2 两端的电压，设其大小为 U2，有,电容器 a 板带负电，b 板带正电 综上可得开关 S 从断开到闭合后电路稳定的过程中通过电,流表的电量为QQQ1.92105,C.,规律总结：(1)解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个,状态来了解不稳定的中间变化过程.,(2)只有当电容器充、放电时，电容器所在支路中才会有电,流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路.,(3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的,电压为与之并联的电阻电压.,【触类旁通】 2(2010 年安徽卷)如图 8211 所示， M、N 是平行板电容器的两个极板,R0 为定值 电阻,R1、R2 为可调电阻,用绝缘细线将质量为 m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键 S，小球静止时受到悬线的拉力为 F.调节 R1、,R2，关于 F 的大小判断正确的是(,),A保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变大 B保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变小 C保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变大 D保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变小,图 8211,解析：保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，由于 R0 和 R2 串联， R0 两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压U 减小，,缓慢增大 R1 时，R0 两端的电压不变，F电不变，悬线的拉力不 变，C、D 错误,答案：B,易错点,电路中的功率问题,【例题】图 8212 电路中，可变电阻 RP 为何值时电源 的输出功率最大？最大功率是多少？ 图 8212,指点迷津：求可变电阻的功率时，将其他定值电阻一律归 入内电路，当内外电阻相等时，可变电阻的功率最大；当求解 的是定值电阻的功率时，只要流过该电阻的电流或夹在该电阻 两端的电压最大即可.,【纠错强化】 1(上海 2012 届高三模拟)如图 8213 所示的电路中， 电池的电动势为 E，内阻为 r，电路中的电阻 R