2019版高考物理一轮复习 专题七 恒定电流 第3讲 闭合电路的欧姆定律及其应用课件.ppt

第3讲闭合电路的欧姆定律及其应用,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_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，单位是伏特(V).(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.,电能,电源,电能,功,(2)大小：数值上等于非静电力移送1C正电荷在电源内从负极至正极所做的_.,3.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.,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1C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.,考点2,闭合电路的欧姆定律,1.内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成_，,跟内、外电路的电阻之和成_.,于任何电路).,正比,反比,3.路端电压与外电阻、电流的关系：,当外电路断路时，R无穷大，此时I0，U_；当外电路短路时，R0，U_，I_.(2)由UE_可知，当总电流变大时，路端电压变,小.,增大,E,0,Ir,【基础自测】1.(2016年上海卷)电源电动势反映了电源把其他形式的能,量转化为电能的能力，因此(,),A.电动势是一种非静电力B.电动势越大，表明电源储存的电能越多C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压答案：C,2.(多选，2016年广东佛山质检)在如图7-3-1所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动,时，下列判断正确的是(,),A.滑动变阻器R的阻值变小B.灯泡L变暗,图7-3-1,C.电源消耗的功率增大D.电容器C的电荷量增大答案：BD,3.(多选，2016年江苏卷)如图7-3-2所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2，四个电阻的阻值已在图中标出.闭合,),开关S，下列说法正确的有(A.路端电压为10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5V,图7-3-2,D.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A,答案：AC,4.(多选)在如图7-3-3所示的U-I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，在b点，则下列说,法正确的是(,),A.在b点时电源有最大输出功率B.在b点时电源的总功率最大C.从ab，角增大，电源的总功率和,输出功率可能都将增大,图7-3-3,D.从bc，角增大，电源的总功率和输出功率可能都将减小,解析：b点对应内、外电路电阻相等，电源有最大输出功率，A项正确；电源的总功率P总IE，当回路电流最大时电源总功率最大，即外电路短路时电源的总功率最大，B项错误；从ab，路端电压升高，回路电流减小，电源的总功率减小，,C项错误；因,UbIb,r，由路端电压和干路电流可判断从bc外,电路电阻增大，电源的输出功率和总功率都减小，D项正确.答案：AD,热点1,两类U-I图象的比较与应用,热点归纳两种图象的比较：,(续表),考向1电源的U-I图象【典题1】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“测电源电动势和内阻”的实验中得到的实验图线如图7-3-4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7-3-4,答案：D,考向2,电源的U-I图象和电阻的U-I图象,【典题2】(多选)如图7-3-5所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、,电源2单独连接，则下列说法正确的是(,),A.电源1与电源2的内阻之比是117B.电源1与电源2的电动势之比是117C.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之,比是12,图7-3-5,D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12,答案：AD,方法技巧：两图线的交点表示，电源的路端电压与用电器两端的电压相等，通过电源的电流与通过用电器的电流相等，故交点表示该电源单独对该用电器供电的电压和电流.,热点2,电路中功率的极值问题,热点归纳,(续表),【典题3】(多选)如图7-3-6所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1为定值电阻(R1r)，R2为可变电阻，以下说法正确,的是(,),图7-3-6A.当R2R1r时，R2上获得最大功率B.当R1R2r时，R1上获得最大功率C.当R20时，电源的效率最大D.当R20时，电源的输出功率最大,答案：AD,易错提醒：部分同学错选了B选项，原因是没有考虑到“当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大”这个结论是有条件的，即电源的内阻恒定.,热点3,含容电路的处理,热点归纳1.电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上.2.电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体.电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.,3.电容器所带电荷量的变化的计算：,(1)如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线,的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差；,(2)如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线,的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和.,【典题4】(2016年新课标卷)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图7-3-7所示的电路.开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电,),流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为(图7-3-7,A.,25,B.,12,C.,35,D.,23,答案：C,方法技巧：电容器正、负极板及两板电压的确定：在电路中通过导线相连的各点电势相等，找出两极板通过导线分别与有电流的电路中哪两点电势相等，电路中这两点所含电阻消耗的电压就等于电容器两端的电压，与电势高处相连的极板为电容器的正极板，与电势低处相连的极板为电容器的负极板.,闭合电路的动态分析法根据闭合电路的欧姆定律和串、并联电路的特点来分析电路中某电阻变化引起整个电路中各部分电学量的变化情况，常见的方法有：1.程序法,2.直观法,任一电阻阻值增大，必引起该电阻中电流的减小和该电阻,两端电压的增大.,3.“并同串反”规律,所谓“并同”，即某一电阻增大时，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，反之则减小.所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都将减小，反之则增大.,4.极限法,即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的,滑片分别滑至两个极端去讨论.,考向1,滑动变阻器阻值的变化导致的动态分析问题,【典题5】(多选，2016年湖南长沙四校大联考)如图7-3-8所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移,动时，下列说法正确的是(,),图7-3-8,A.电压表B.电压表C.电压表D.电压表,的读数减小，电流表的读数增大，电流表的读数减小，电流表的读数增大，电流表,的读数增大的读数减小的读数增大的读数减小,答案：AD,方法技巧：在如图7-3-9所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联.A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致.,图7-3-9,考向2,某个支路的通断产生的动态分析问题,【典题6】(多选)在如图7-3-10所示的电路中，由于某一电,),阻发生短路或断路，A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是(图7-3-10,A.R1短路,B.R2断路,C.R3断路,D.R4短路,解析：由于A灯串联于干路中，且故障发生后，A灯变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A、D.假设R2断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，A灯变暗，同时R2断路必引起与之并联的B灯中电流变大，使B灯变亮，推理结果与现象相符，故B项正确.假设R3断路，则总电阻变大，总电流变小，使A灯变暗，同时R3断路也必引起与之并联的电路(即R1所在支路)中电流增大，B灯中分得的电流也变大，B灯变亮，故C项正确.,答案：BC,方法技巧：电路故障的分析：1.故障特点,(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零.,(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过,电路但它两端电压为零.,2.分析方法,假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理.,【触类旁通】如图7-3-11所示，E为内阻不能忽略的电池，,R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，,与,分别为电压表,与电流表.初始时S0与S均闭合，现将S断开，则(,),A.B.C.,的读数变大，的读数变大，的读数变小，,的读数变小的读数变大的读数变小,D.,的读数变小，,的读数变大,图7-3-11,解析：当S断开后，闭合电路的总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故路端电压UEIr增加，即的读数变大；由于定值电阻R1两