导学教程高考物理总复习 第七章 恒定电流 第二节 电路 闭合电路欧姆定律课件 新人教版.ppt

第二节电路闭合电路欧姆定律 主干回顾 i1 i2 i3 u1 u2 u3 r1 r2 r3 i1 i2 i3 u1 u2 u3 正比 反比 1 判断下列说法的正误 1 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 2 电路中某电阻大 该电阻的功率不一定大 自我检测 3 闭合电路中外电阻越大 路端电压越小 4 在闭合电路中 外电阻越大 电源的输出功率越大 5 电源的输出功率越大 电源的效率越高 2 2016 深圳模拟 电阻r1与r2并联在电路中 通过r1与r2的电流之比为1 2 则当r1与r2串联后接入电路中时 r1与r2两端电压之比u1 u2为a 1 2b 2 1c 1 4d 4 1答案b 3 多选 关于电动势 下列说法中正确的是a 在电源内部把正电荷从负极移到正极 非静电力做功 电能增加b 对于给定的电源 非静电力移动正电荷做功越多 电动势就越大 c 电动势越大 说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多d 电动势越大 说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多答案ac 4 电动势为3v的电池 在电路中输出3a的电流 由此可知a 内 外电阻相差1 b 内 外电阻之和为1 c 外电阻为1 d 内电阻为1 答案b 考点一电路的动态分析1 电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关 滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构或电阻发生了变化 一处变化又引起了一系列的变化 4 判定总电阻变化情况的规律 当外电路的任何一个电阻增大 或减小 时 电路的总电阻一定增大 或减小 若开关的通 断使串联的用电器增多时 电路的总电阻增大 若开关的通 断使并联的支路增多时 电路的总电阻减小 考向1分析仪表示数变化 例1 多选 在如图7 2 1所示的电路中 电源的负极接地 其中电动势为e 内电阻为r r1 r2为定值电阻 r3为滑动变阻器 c为电容器 a v为理想电流表和电压表 在滑动变阻器滑片p自a端向b端滑动的过程中 下列说法中正确的是 图7 2 1a 电压表示数减小b 电流表示数增大c 电容器c所带电荷量增多d a点的电势降低 答案 bd 5 由u外 e u内确定路端电压如何变化 6 由部分电路欧姆定律确定支路上某定值电阻两端的电压如何变化 7 确定支路两端的电压以及通过各支路的电流如何变化 考向2电路故障引起的动态变化 例2 在如图7 2 2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 2 2 a r1短路b r2断路c r3断路d r4短路 解析 若r4发生故障a b两灯亮度变化相同 故d错 若r2断路 由 串反并同 可以判断a灯变暗 b灯变亮 b正确 若r3断路 则可以得出a暗b亮 c项正确 若r1短路 则可以得出a b两灯都变亮 a项错误 答案 bc 总结提升 某个电阻断路 可以认为其阻值变为无限大 简单地认为 变大 即可 某个电阻短路 可以认为其阻值变为零 简单地认为 变小 即可 考点二电路中的功率及效率 考向1功率和效率的极值问题 例3 如图7 2 3所示 已知电源电动势e 5v 内阻r 2 定值电阻r1 0 5 滑动变阻器r2的阻值范围为0 10 求 图7 2 3 1 当滑动变阻器r2的阻值为多大时 电阻r1消耗的功率最大 最大功率是多少 2 当滑动变阻器的阻值为多大时 滑动变阻器消耗的功率最大 最大功率是多少 3 当滑动变阻器的阻值为多大时 电源的输出功率最大 最大功率是多少 答案 1 r2 0时 r1消耗的功率最大 为2w 2 r2 2 5 时 滑动变阻器消耗的功率最大 为2 5w 3 r2 1 5 时 电源的输出功率最大 为3 125w 规律总结电源功率及效率问题的三点注意 1 当电源输出功率最大时 效率并不是最大 50 当r 时 100 但此时p出 0 无实际意义 2 对于内外电路上的固定电阻 其消耗的功率仅取决于电路电流的大小 即根据p i2r来判断 与输出功率大小的判断方法不同 3 外电阻为可变电阻时 要根据能量转化与守恒求解 即p出 p外 p变 p固 且外电阻越接近电源内电阻 电源的输出功率越大 考向2定性分析功率和效率问题 例4 2016 大庆模拟 如图7 2 4所示电路中 r为一滑动变阻器 p为滑片 若将滑片向下滑动 则在滑动过程中 下列判断错误的是图7 2 4 a 电源内电路消耗功率一定逐渐增大b 灯泡l2一定逐渐变暗c 电源效率一定逐渐减小d r上消耗功率一定逐渐变小 答案 d 考点三电源的u i图线和电阻的u i图线 考向1对u i图象的理解 例5 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7 2 5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 2 5 答案 d 考向2两种u i图象的综合应用 例6 多选 2016 广州模拟 如图7 2 6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 图7 2 6 a 电源1与电源2的内阻之比是11 7b 电源1与电源2的电动势之比是1 1c 在这两种连接状态下 小灯泡消耗的功率之比是1 2d 在这两种连接状态下 小灯泡的电阻之比是1 2 解析 根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性图线斜率的绝对值表示电源内阻可知 电源1与电源2的内阻之比是11 7 选项a正确 根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性图线纵轴的截距表示电源电动势可知 电源1与电源2的电动势之比是1 1 选项b正确 根据曲线交点表示工作点 交点的纵 横坐标的乘积表示电源输出功率 在这两种连接状态下 小灯泡消耗的功率之比是1 2 选项c正确 根据曲线交点的纵 横坐标的比值表示小灯泡电阻 在这两种连接状态下 小灯泡的电阻之比是18 25 选项d错误 答案 abc 考点四含容电路的分析与计算在直流电路中 当电容器充 放 电时 电路里有充 放 电电流 一旦电路达到稳定状态 电容器在电路中就相当于一个阻值无限大 只考虑电容器是理想的不漏电的情况 的元件 电容器所处电路可看做是断路 简化电路时可去掉它 简化后若要求电容器所带电荷量时 可接在相应的位置上 分析和计算含有电容器的直流电路时 需注意以下几点 1 电路稳定后 由于电容器所在支路无电流通过 所以在此支路中的电阻上无电压降 电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压 2 当电容器和电阻并联后接入电路时 电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等 3 电路的电流 电压变化时 将会引起电容器的充 放 电 如果电容器两端电压升高 电容器将充电 如果电压降低电容器将通过与它连接的电路放电 例7 如图7 2 7所示的电路 e 10v r1 4 r2 6 电池内阻不计 c1 c2 30 f 先闭合开关s 待电路稳定后再断开s 求断开s后通过电阻r1的电荷量 图7 2 7 答案 4 2 10 4c 规律总结此类问题解决的关键是分析清楚电路稳定前后电容器两端电压的变化及其两极板的电性是否发生了改变 1 2016 武汉联考 有一个电动势为3v 内阻为1 的电源 下列电阻与其连接后 使电阻的功率大于2w 且使该电源的效率大于50 的是a 0 5 b 1 c 1 5 d 2 随堂巩固 答案c 2 在如图7 2 8所示的电路中 当滑动变阻器r3的滑动触头p向下滑动时图7 2 8 a 电压表示数变大 电流表示数变小b 电压表示数变小 电流表示数变大c 电压表示数变大 电流表示数变大d 电压表示数变小 电流表示数变小 解析r3的滑动触头向下滑动 所以r3接入电路的阻值变大 导致并联电路的阻值变大 电路的总电阻变大 干路电流变小 并联电路的电阻变大 则并联电路的分压增大 即r2 r4串联电路的电压变大 所以流过这一支路的电流变大 由于干路电流变小 所以电流表的示数变小 因为r2 r4串联电路的电压变大 使得r2两端分压变大 电压表示数变大 本题答案为a 答案a 3 2016 衡阳模拟 如图7 2 9所示的u i图象中 直线a为某一电源的路端电压与电流的关系图线 直线b为某一电阻r的伏安特性曲线 两图线相交于 2 2 用该电源和该电阻组成闭合电路 电源的输出功率和电源的内电阻分别是 图7 2 9a 6w 1 b 6w 0 5 c 4w 1 d 4w 0 5 解析由题图中图线a的截距可知 电源的电动势为e 3v 由题图中图线a的斜率可知电源的内阻为r 0 5 由题图中a b两图线的交点可知 闭合电路的总电流及路端电压分别为2a和2v 因此 电源的输出功率为p ui 4w a b c错误 d正确 答案d 4 多选 2016 达州质检 如图7 2 10所示 c1 6 f c2 3 f r1 3 r2 6 电源电动势e 18v 内阻不计 下列说法正确的是图7 2 10 a 开关s断开时 a b两点电势相等b 开