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文档简介
专题二闭合电路欧姆定律专题二闭合电路欧姆定律知识自主·梳理知识自主·梳理一、闭合电路的欧姆定律1.电动势
(1)物理意义:反映电源把其他形式的能转化为
本领大小的物理量.
(2)大小:等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的电能的数值;等于电源没有接入电路时两极间的
;在闭合电路中等于内、外电路上电势降落之和,即E=
.
电能电压U内+U外一、闭合电路的欧姆定律电能电压U内+U外
不同类电源,电动势不同,且电动势越大,
做功本领越大.非静电力不同类电源,电动势不同,且电动势越大,
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
成正比,跟内、外电路中的
成反比.
(2)公式:I=或E=IR+Ir.(3)适用条件:
电路.
(4)路端电压U:电动势电阻之和纯电阻2.闭合电路的欧姆定律电动势电阻之和纯电阻与外电阻R关系与电流I关系表达式U=E-Ir=-rI+E图象与外电阻R关系与电流I关系表达式U=E-Ir图象与外电阻R关系与电流I关系外电路断路R→∞U=E渐近线即EI=0,U=
,纵轴交点即E外电路短路R=0U=0U=0,I短=
,横轴交点即I短图线斜率电源内阻r,r=图线上任一点坐标比值电源I:I=外电路电阻R:R=图线上任一点坐标乘积电源输出功率P出:P出=EUI与外电阻R关系与电流I关系外电路断U=E渐近线即EI=0,
二、串、并联电路特点电路特点串联电路并联电路电流各处电流I=I1=I2=…=In干路电流等于各支路电流
电流分配和电阻I=I1+I2+…+InI1R1=I2R2=…=InRn电压电压分配和电阻成各支路两端电压U1=U2=U3=…=Un相等正比之和成反比相等二、串、并联电路特点电路串联电路并联电路电流各处电流干路电路特点串联电路并联电路总电阻总电阻等于
,即R总=R1+R2+…+Rn总电阻的倒数等于功率分配功率分配和电阻成功率分配和电阻成即P1R1=P2R2=…=PnRn=U2各电阻之和各电阻倒数之和正比反比电路串联电路并联电路总电阻总电阻等于对上表作进一步分析,还可得到以下结论:(1)串联电路的总电阻
电路中任意一个电阻,电路中任意一个电阻变大时,串联电路的总电阻
.(2)并联电路的总电阻
电路中任意一个电阻,且接近于最小的,当两电阻并联,阻值差别很大时,其并联值可认为等于小电阻,任意一个电阻变大时,总电阻
.大于变大小于变大对上表作进一步分析,还可得到以下结论:大于变大小于变大三、电表的改装
1.电流表G(表头)(1)构成:主要由
和放入其中的可转动的线圈组成.
(2)原理:线圈在
的作用下带着指针一起偏转.电流越
,指针偏转角度越
.
(3)三个参数:满偏电流Ig,表头内阻Rg,满偏电压Ug,它们的关系:Ug=
.永磁铁磁场力大大IgRg三、电表的改装永磁铁磁场力大大IgRg2.电压表、电流表的改装改装为电压表改装为大量程电流表原理
电阻分压
电阻分流改装原理图串联并联2.电压表、电流表的改装改装为电压表改装为大量程电流表原理改装为电压表改装为大量程电流表分压电阻或分流电阻U=所以R=-RgIgRg=所以R=改装后电表内阻RV=
>RgRA=<RgIg(Rg+R)(I-Ig)·RRg+R改装为电压表改装为大量程电流表分压电U=IgRg=改装后♦重点辨析(1)理想电表:①电压表:内阻RV=∞,相当于断路,不影响原电路.②电流表:内阻RA=0,相当于短路(导线).(2)实际电表:①电压表:是个大电阻RV,同时显示两端电压U.②电流表:是个小电阻RA,同时显示通过的电流I.即在电路中具有双重功能,既是个电阻,又显示U或I.♦重点辨析方法规律·归纳方法规律·归纳一、识别简单的混联电路中各部分间的串、并联关系
1.根据电流的分支与汇合,判断各电阻的串、并联关系.若电流通过各电阻时没有分支,则这些电阻为串联;若电流有分支,则从分流点到汇合点之间的各支路为并联关系.如果电路中没有电源,可以假设一个电流方向去判断.一、识别简单的混联电路中各部分间的串、并联关系
2.通过分析电路中各点电势的分布情况,判断各电阻的串、并联关系.串联电路中按电流的流向由头到尾的各点电势是逐渐降低的;并联电路中各支路的“头”是一组等势点,“尾”是另一组等势点.
3.根据电路特点进行简化.如一个电阻或一段纯电阻电路上无电流流过,说明这段电路两端等电势,此段电路可以压缩为一个点.2.通过分析电路中各点电势的分布情况,判断各电阻的串、并联4.如果有电流表或电压表接在电路中,若不考虑它们自身的电阻对电路的影响,电流表可当作短路,电压表可当作断路,先不去考虑它们,弄清各元件的连接关系后,再研究它们测量的是哪部分的电流或电压.4.如果有电流表或电压表接在电路中,若不考虑它们自身的电阻对二、用电器、电源、电压表、电流表接入电路的条件
1.用电器(纯电阻)上一般都标有额定电压与额定功率.使用用电器时,首先要满足额定电压,满足了额定电压,其他额定量也就满足了.当供电电压高于额定电压时,可采用接入分压电阻的方法或其他方法满足额定电压的要求,但要使额外的电能损失尽可能少.二、用电器、电源、电压表、电流表接入电路的条件
2.电流表、电压表接入电路中时,除注意它们的“+”、“-”接线柱接法及正确连接方法(与被测电路串联或并联)外,还要求被测电路中可能出现的电压或电流最大值不能超过它们的量程;被测电路中出现的电压或电流值与它们的量程相比也不可太小,最好约为电表量程的以免造成较大误差;电流表串联在电路中有分压作用,电压表并联在电路中有分流作用.2.电流表、电压表接入电路中时,除注意它们的“+”、“-”要使电表的内阻对电路的影响尽可能小,要求电流表的内阻比被测电路的电阻尽可能小,电压表的内阻比被测电路的电阻尽可能大,以减小测量时的误差.如果用伏安法测电阻,测量小电阻时应采用电流表的外接法;测量大电阻时应采用电流表内接法.但要注意,由于电流表内阻一般很小,电压表内阻一般很大,题目中如果没有明确要求考虑它们的内阻时,通常可以认为电流表的内阻为零,电压表的内阻无穷大.要使电表的内阻对电路的影响尽可能小,要求电流表的内阻比被测电3.滑动变阻器接入电路中,要求电路中可能出现的最大电流要小于或等于它的额定电流;选用的滑动变阻器的阻值范围要满足电路所要求的调节范围,并使滑动变阻器上每一段的调节都能引起测量值有较大的变化.3.滑动变阻器接入电路中,要求电路中可能出现的最大电流要小于♦特别提醒(1)电路中任何一个电阻的阻值变大,无论是串联电路、并联电路还是混联电路,电路的总电阻都变大,反之则变小.
(2)当电路比较复杂时,首先要把电路简化成自己容易观察的电路,从而明确其电路结构.♦特别提醒三、闭合电路的分析1.电路的等效简化(1)原则:①无电流的支路除去;②电势相等的各点合并;③理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路;④电压稳定时电容器可认为断路.(2)方法:①电流分支法:先将各结点标上字母,判定各支路元件的电流方向,按电流流向,自左到右将各个元件、结点、分支逐一画出,加工整理即可;②等势点排列法:标出结点字母,判断出各结点电势的高低,将各结点按电势高低自左向右排列,再将各结点间的支路画出,然后加工整理即可.三、闭合电路的分析
2.电路的动态分析②判定总电阻变化情况的规律
a.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).
b.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.2.电路的动态分析②判定总电阻变化情况的规律高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》
由上式可以看出,当R减小时,R总增大;当R增大时,R总减小.由上式可以看出,当R减小时,R总增大;当R增大时,R总减小
(2)“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、两端电压、电功率都将减小,反之则增大.即(2)“并同串反”规律.所谓“并同”,即某一电阻增大时,与(3)极限法:即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.(3)极限法:即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻一、闭合电路的电功率1.电路中的各种电功率意义公式(任何电路)公式(纯电阻电路)电源总功率电源提供的全部电功率P总=EI,P总=P内+P出P总=E2/(r+R)=I2(r+R)电源内耗功率电源内电阻消耗电功率P内=I2r电源输出功率电源提供给外电路的功率P出=UIP出=R=I2R一、闭合电路的电功率意义公式公式电源电源提供的全部电功率P总意义公式(任何电路)公式(纯电阻电路)电源效率电源输出功率与总功率之比η=×100%=×100%η=×100%用电器额定功率用电器额定电压下消耗的功率P额=U额I额用电器实际功率用电器实际电压下消耗的功率P=UI意义公式公式电源电源输出功率与总功率之比η=高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》二、含电容器电路的分析1.理清电路结构(串、并关系).根据需要画等效电路图.电容器在电路稳定时:①可视为断路.②与之串联的电阻(用电器)因无电流而无电压降.2.确定电容器两极板间电压U:①等于与之并联的电阻(用电器)两端的电压.②等于电路中两板间的电势之差.UAB=φA-φB(若电路特殊,不便用①处理,可据电路中电势处理).二、含电容器电路的分析3.电路变化时,电压U、I可能会变,引起充、放电.①注意两极板的电性及变化过程中电流的流向.②电容器电压升高,则充电,降低则放电,若极性不变,电量改变为初末带电量之差,若极性改变,则为之和.3.电路变化时,电压U、I可能会变,引起充、放电.①注意两三、电路的故障分析电路故障一般是短路或断路,常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、变阻器内部断路、接触不良等现象,检查故障的基本方法有两种:1.电压表检测方法如果电压表示数为0,说明电压表上无电流通过,则可能在并联路段之外有断路,或并联路段内有短路.如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在并联路段之外无断路,或并联路段内无短路.三、电路的故障分析
2.用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源,逐一将元件脱离原电路(或对某段电路检测)后测量是通路还是断路便可找到故障所在.2.用多用电表的欧姆挡检测♦特别提醒滑动变阻器对电路的调节方式:(1)只接两端点如图甲,单调变化.(2)用三端点,两定值并接,滑片作一端,如图乙.滑片滑至中间时R最大.c由a到b过程中,R先增大后减小.(3)滑片处也接入电阻(如图丙)等的其他情况.作一电路分析处理.♦特别提醒请在掌握的“规律方法”后打“√”1.电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能的本领的物理量 (
)请在掌握的“规律方法”后打“√”高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》4.欧姆表的中值电阻R中=R内 (
)5.电路动态分析的基本思路:“部分→整体→部分”先分析定值电阻的U、I,最后分析可变电阻的U、I (
)6.电容器在电路稳定后相当于断路 (
)4.欧姆表的中值电阻R中=R内 ()高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》3.将“R=r时,电源的输出功率最大”的结论应用于固定电阻功率极值的结论 (
)4.常将欧姆表的“∞”刻度(左侧)当成“0”刻度,而将“0”刻度(右侧)当作“∞”刻度,也易认为其刻度均匀分布 (
)5.忽视动态分析中“整体”电路的影响和变化,而只讨论局部电路的U、I、R关系 (
)6.对稍复杂的电路串、并联关系不能正确识别,特别是含电容器电路的简化 (
)3.将“R=r时,电源的输出功率最大”的结论应用于固定电阻功真题典例·探究真题典例·探究题型1电路动态分析问题【例1】如图所示的电路中,当滑动变阻器R3的滑动头P向b移动时,电流表A1、A2和电压表V1、V2的读数如何变化?题型1电路动态分析问题【解析】
(1)电流表A1、A2测量的是哪部分电路的电流?电压表V1、V2测量的是哪部分电路的电压?答A1的读数是干路电流,A2的读数是流过R3支路的电流;V1的读数是电路的路端电压,V2的读数是R1两端的电压.(2)能够直接用部分电路的欧姆定律从R3阻值的变化来分析各表读数的变化吗?答不能,因为R3阻值变化,其对应的电流I和电压U都会发生相应的变化,不能确定其变化规律,所以,应该用闭合电路的欧姆定律加以分析.【解析】(1)电流表A1、A2测量的是哪部分电路的电流?电(3)滑动变阻器R3的滑动头P向b移动时,电路总电阻如何变化?干路电流如何变化?答P向b移动,R3减小,R2、R3并联电阻减小,所以,电路总电阻减小.根据闭合电路欧姆定律I=知:干路电流将增大,即电流表A1的读数增大.(3)滑动变阻器R3的滑动头P向b移动时,电路总电阻如何变化(4)电路的路端电压如何变化?R1两端电压如何变化?答由闭合电路欧姆定律U=E-Ir知:干路电流增大将引起路端电压减小,即电压表V1的读数将减小.通过R1的电流是干路电流,由部分电路的欧姆定律U=IR知:R1两端电压增大,即电压表V2的读数增大.(4)电路的路端电压如何变化?R1两端电压如何变化?(5)并联部分电路的电压如何变化?流过R2的电流如何变化?答由图知:并联电路的电压等于路端电压与R1两端的电压之差,即U并=U端-U1,可知U并将减小.由部分电路的欧姆定律I2=知,流过R2的电流将减小.(6)流过R3的电流如何变化?答由I3=I-I2知,流过R3的电流增大,即电流表A2读数增大.(5)并联部分电路的电压如何变化?流过R2的电流如何变化?【答案】
A1增大,A2增大,V1减小,V2增大【方法归纳】
根据欧姆定律及串、并联电路的性质,来分析电路中某一个电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况,常见的分析方法如下:【答案】A1增大,A2增大,V1减小,V2增大高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》2.口诀法:根据日常的学习,该类型的题目可以总结出“并同串反”的实用技巧.所谓“并同”指:当某一个电阻变大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率随之增大;当某一个电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率也随之减小.所谓“串反”指:当某一个电阻变大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率反而减小;当某一个电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率反而增大.2.口诀法:根据日常的学习,该类型的题目可以总结出“并同串3.极限法:因变阻器的滑片滑动而引起的电路变化问题,可以将变阻器的滑片分别移动到两个极端去讨论,此时要注意是否出现极值情况,即变化是否单调变化.3.极限法:因变阻器的滑片滑动而引起的电路变化问题,可以将【备选例题1】
如图所示的电路中,闭合电键S后,灯L1和L2都正常发光.后来由于某种故障使灯L2突然变亮,电压表读数增加,由此推断,这故障可能是 (
)【备选例题1】如图所示的电路中,闭合电键S后,灯L1和L2A.L1灯丝烧断B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电容器被击穿短路【解析】
○V示数增大,表明路端电压增大,干路电流减小,外电阻增大,C、D错;若L1灯丝烧断,而L2、R2正常,则由于干路电流减小,所以流过R2、L2的电流都减小,而使L2两端电压减小,L2亮度会变暗,故A错,B正确.【答案】
BA.L1灯丝烧断题型2电路故障分析【例2】
如图所示,电源电动势为6V,当开关接通时,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uad=0,Ucd=6V,Uab=6V,由此可以断定 (
)题型2电路故障分析B.L1的灯丝断了C.L2的灯丝断了D.变阻器R断路【解析】
(1)由Uab=6V能得到什么结论?答说明a、b与电源连接完好,在a—L1—L2—b间出现断路.(2)由Ucd=6V能得到什么结论?答说明c、d与电源连接完好,L2处断路.【答案】
CB.L1的灯丝断了【方法归纳】
电路故障的特点与分析方法断路的特点与分析:电路中发生断路,表现为电源电压不为零而电流为零;如果外电路中两点间有电压,则说明这两点间有断点,而这两点与电源的连结部分无断点.根据以上特点,检查故障时可以先用电压表与电源并联,如果有电压时再逐段与电路并联,当电压表的指针偏转时可判断断点的位置.短路的特点与分析:电路中发生短路,表现为有电流通过电路而电压为零.检查故障时可以先用电压表与电源并联,如果有电压时再逐段与电路并联.如果电压表的指针没有偏转,说明该部分电路被短路;如果电压表的指针有偏转,说明该部分电路不被短路或不完全被短路.【方法归纳】电路故障的特点与分析方法【备选例题2】
如图所示为一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与200V的交流电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻.现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为200V.由此可知 (
)【备选例题2】如图所示为一电路板的示意图,a、b、c、d为A.ab间电路通,cd间电路不通B.ab间电路不通,bc间电路通C.ab间电路通,bc间电路不通D.bc间电路不通,cd间电路通【解析】
电路中没有电流即I=0,有两层含义:(1)任何一个电阻两端都没有电压;(2)如果电路中仅有一处断路,则该处两端的电压和电源电压相等.又因b、d两点间以及a、c两点间的电压均和电源电压相等,则说明断点一定在b、d两点间以及a、c两点间,即bc间电路不通.所以C、D正确.【答案】
CDA.ab间电路通,cd间电路不通题型3含电容器电路问题【例3】
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm.电源电动势E=24V,内阻r=1Ω,电阻R=15Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间.若小球电荷量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率多大?题型3含电容器电路问题高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》【答案】
8Ω
23W【答案】8Ω23W【方法归纳】
含电容器电路的分析与计算方法(1)电路稳定后,电容器所在支路无电流,所以串联在此支路上的电阻上无电压降,因此电容器两极间电压就是该支路两端的电压.(2)电容器跟与它并联的元件两端的电压相等.【方法归纳】含电容器电路的分析与计算方法(3)电容器带电后,应注意判定两板的极性,电路的电压、电流发生变化时,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;如果电容器两端电压降低,电容器将放电,充放电电流方向要根据正极板电荷变化情况来判断.(4)如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器所带电荷量的差;如果变化前后极板带电的电性改变,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器所带电荷量之和.(3)电容器带电后,应注意判定两板的极性,电路的电压、电流发【备选例题3】
如右图所示,电容器C1=6μF,C2=3μF,电阻R1=6Ω,R2=3Ω,求当电键S断开时,A、B两点间的电压UAB?当S闭合时,电容器C1所带电荷量改变了多少?(已知电压U=18V)【备选例题3】如右图所示,电容器C1=6μF,C2=3【解析】
在电路中电容器C1、C2相当于断路,当S断开时,电路中无电流,B、C等势,A、D等电势,因此UAB=UAC=UDB=18V当S闭合后,R1和R2串联,C1两端的电压等于R1两端电压,C2两端的电压等于R2两端电压,C1电荷量变化的计算首先从电压变化入手.【解析】在电路中电容器C1、C2相当于断路,当S断开高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》【答案】
18V减少了3.6×10-5C【答案】18V减少了3.6×10-5C专题二闭合电路欧姆定律专题二闭合电路欧姆定律知识自主·梳理知识自主·梳理一、闭合电路的欧姆定律1.电动势
(1)物理意义:反映电源把其他形式的能转化为
本领大小的物理量.
(2)大小:等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的电能的数值;等于电源没有接入电路时两极间的
;在闭合电路中等于内、外电路上电势降落之和,即E=
.
电能电压U内+U外一、闭合电路的欧姆定律电能电压U内+U外
不同类电源,电动势不同,且电动势越大,
做功本领越大.非静电力不同类电源,电动势不同,且电动势越大,
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
成正比,跟内、外电路中的
成反比.
(2)公式:I=或E=IR+Ir.(3)适用条件:
电路.
(4)路端电压U:电动势电阻之和纯电阻2.闭合电路的欧姆定律电动势电阻之和纯电阻与外电阻R关系与电流I关系表达式U=E-Ir=-rI+E图象与外电阻R关系与电流I关系表达式U=E-Ir图象与外电阻R关系与电流I关系外电路断路R→∞U=E渐近线即EI=0,U=
,纵轴交点即E外电路短路R=0U=0U=0,I短=
,横轴交点即I短图线斜率电源内阻r,r=图线上任一点坐标比值电源I:I=外电路电阻R:R=图线上任一点坐标乘积电源输出功率P出:P出=EUI与外电阻R关系与电流I关系外电路断U=E渐近线即EI=0,
二、串、并联电路特点电路特点串联电路并联电路电流各处电流I=I1=I2=…=In干路电流等于各支路电流
电流分配和电阻I=I1+I2+…+InI1R1=I2R2=…=InRn电压电压分配和电阻成各支路两端电压U1=U2=U3=…=Un相等正比之和成反比相等二、串、并联电路特点电路串联电路并联电路电流各处电流干路电路特点串联电路并联电路总电阻总电阻等于
,即R总=R1+R2+…+Rn总电阻的倒数等于功率分配功率分配和电阻成功率分配和电阻成即P1R1=P2R2=…=PnRn=U2各电阻之和各电阻倒数之和正比反比电路串联电路并联电路总电阻总电阻等于对上表作进一步分析,还可得到以下结论:(1)串联电路的总电阻
电路中任意一个电阻,电路中任意一个电阻变大时,串联电路的总电阻
.(2)并联电路的总电阻
电路中任意一个电阻,且接近于最小的,当两电阻并联,阻值差别很大时,其并联值可认为等于小电阻,任意一个电阻变大时,总电阻
.大于变大小于变大对上表作进一步分析,还可得到以下结论:大于变大小于变大三、电表的改装
1.电流表G(表头)(1)构成:主要由
和放入其中的可转动的线圈组成.
(2)原理:线圈在
的作用下带着指针一起偏转.电流越
,指针偏转角度越
.
(3)三个参数:满偏电流Ig,表头内阻Rg,满偏电压Ug,它们的关系:Ug=
.永磁铁磁场力大大IgRg三、电表的改装永磁铁磁场力大大IgRg2.电压表、电流表的改装改装为电压表改装为大量程电流表原理
电阻分压
电阻分流改装原理图串联并联2.电压表、电流表的改装改装为电压表改装为大量程电流表原理改装为电压表改装为大量程电流表分压电阻或分流电阻U=所以R=-RgIgRg=所以R=改装后电表内阻RV=
>RgRA=<RgIg(Rg+R)(I-Ig)·RRg+R改装为电压表改装为大量程电流表分压电U=IgRg=改装后♦重点辨析(1)理想电表:①电压表:内阻RV=∞,相当于断路,不影响原电路.②电流表:内阻RA=0,相当于短路(导线).(2)实际电表:①电压表:是个大电阻RV,同时显示两端电压U.②电流表:是个小电阻RA,同时显示通过的电流I.即在电路中具有双重功能,既是个电阻,又显示U或I.♦重点辨析方法规律·归纳方法规律·归纳一、识别简单的混联电路中各部分间的串、并联关系
1.根据电流的分支与汇合,判断各电阻的串、并联关系.若电流通过各电阻时没有分支,则这些电阻为串联;若电流有分支,则从分流点到汇合点之间的各支路为并联关系.如果电路中没有电源,可以假设一个电流方向去判断.一、识别简单的混联电路中各部分间的串、并联关系
2.通过分析电路中各点电势的分布情况,判断各电阻的串、并联关系.串联电路中按电流的流向由头到尾的各点电势是逐渐降低的;并联电路中各支路的“头”是一组等势点,“尾”是另一组等势点.
3.根据电路特点进行简化.如一个电阻或一段纯电阻电路上无电流流过,说明这段电路两端等电势,此段电路可以压缩为一个点.2.通过分析电路中各点电势的分布情况,判断各电阻的串、并联4.如果有电流表或电压表接在电路中,若不考虑它们自身的电阻对电路的影响,电流表可当作短路,电压表可当作断路,先不去考虑它们,弄清各元件的连接关系后,再研究它们测量的是哪部分的电流或电压.4.如果有电流表或电压表接在电路中,若不考虑它们自身的电阻对二、用电器、电源、电压表、电流表接入电路的条件
1.用电器(纯电阻)上一般都标有额定电压与额定功率.使用用电器时,首先要满足额定电压,满足了额定电压,其他额定量也就满足了.当供电电压高于额定电压时,可采用接入分压电阻的方法或其他方法满足额定电压的要求,但要使额外的电能损失尽可能少.二、用电器、电源、电压表、电流表接入电路的条件
2.电流表、电压表接入电路中时,除注意它们的“+”、“-”接线柱接法及正确连接方法(与被测电路串联或并联)外,还要求被测电路中可能出现的电压或电流最大值不能超过它们的量程;被测电路中出现的电压或电流值与它们的量程相比也不可太小,最好约为电表量程的以免造成较大误差;电流表串联在电路中有分压作用,电压表并联在电路中有分流作用.2.电流表、电压表接入电路中时,除注意它们的“+”、“-”要使电表的内阻对电路的影响尽可能小,要求电流表的内阻比被测电路的电阻尽可能小,电压表的内阻比被测电路的电阻尽可能大,以减小测量时的误差.如果用伏安法测电阻,测量小电阻时应采用电流表的外接法;测量大电阻时应采用电流表内接法.但要注意,由于电流表内阻一般很小,电压表内阻一般很大,题目中如果没有明确要求考虑它们的内阻时,通常可以认为电流表的内阻为零,电压表的内阻无穷大.要使电表的内阻对电路的影响尽可能小,要求电流表的内阻比被测电3.滑动变阻器接入电路中,要求电路中可能出现的最大电流要小于或等于它的额定电流;选用的滑动变阻器的阻值范围要满足电路所要求的调节范围,并使滑动变阻器上每一段的调节都能引起测量值有较大的变化.3.滑动变阻器接入电路中,要求电路中可能出现的最大电流要小于♦特别提醒(1)电路中任何一个电阻的阻值变大,无论是串联电路、并联电路还是混联电路,电路的总电阻都变大,反之则变小.
(2)当电路比较复杂时,首先要把电路简化成自己容易观察的电路,从而明确其电路结构.♦特别提醒三、闭合电路的分析1.电路的等效简化(1)原则:①无电流的支路除去;②电势相等的各点合并;③理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路;④电压稳定时电容器可认为断路.(2)方法:①电流分支法:先将各结点标上字母,判定各支路元件的电流方向,按电流流向,自左到右将各个元件、结点、分支逐一画出,加工整理即可;②等势点排列法:标出结点字母,判断出各结点电势的高低,将各结点按电势高低自左向右排列,再将各结点间的支路画出,然后加工整理即可.三、闭合电路的分析
2.电路的动态分析②判定总电阻变化情况的规律
a.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).
b.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.2.电路的动态分析②判定总电阻变化情况的规律高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》
由上式可以看出,当R减小时,R总增大;当R增大时,R总减小.由上式可以看出,当R减小时,R总增大;当R增大时,R总减小
(2)“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、两端电压、电功率都将减小,反之则增大.即(2)“并同串反”规律.所谓“并同”,即某一电阻增大时,与(3)极限法:即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.(3)极限法:即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻一、闭合电路的电功率1.电路中的各种电功率意义公式(任何电路)公式(纯电阻电路)电源总功率电源提供的全部电功率P总=EI,P总=P内+P出P总=E2/(r+R)=I2(r+R)电源内耗功率电源内电阻消耗电功率P内=I2r电源输出功率电源提供给外电路的功率P出=UIP出=R=I2R一、闭合电路的电功率意义公式公式电源电源提供的全部电功率P总意义公式(任何电路)公式(纯电阻电路)电源效率电源输出功率与总功率之比η=×100%=×100%η=×100%用电器额定功率用电器额定电压下消耗的功率P额=U额I额用电器实际功率用电器实际电压下消耗的功率P=UI意义公式公式电源电源输出功率与总功率之比η=高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》二、含电容器电路的分析1.理清电路结构(串、并关系).根据需要画等效电路图.电容器在电路稳定时:①可视为断路.②与之串联的电阻(用电器)因无电流而无电压降.2.确定电容器两极板间电压U:①等于与之并联的电阻(用电器)两端的电压.②等于电路中两板间的电势之差.UAB=φA-φB(若电路特殊,不便用①处理,可据电路中电势处理).二、含电容器电路的分析3.电路变化时,电压U、I可能会变,引起充、放电.①注意两极板的电性及变化过程中电流的流向.②电容器电压升高,则充电,降低则放电,若极性不变,电量改变为初末带电量之差,若极性改变,则为之和.3.电路变化时,电压U、I可能会变,引起充、放电.①注意两三、电路的故障分析电路故障一般是短路或断路,常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、变阻器内部断路、接触不良等现象,检查故障的基本方法有两种:1.电压表检测方法如果电压表示数为0,说明电压表上无电流通过,则可能在并联路段之外有断路,或并联路段内有短路.如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在并联路段之外无断路,或并联路段内无短路.三、电路的故障分析
2.用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源,逐一将元件脱离原电路(或对某段电路检测)后测量是通路还是断路便可找到故障所在.2.用多用电表的欧姆挡检测♦特别提醒滑动变阻器对电路的调节方式:(1)只接两端点如图甲,单调变化.(2)用三端点,两定值并接,滑片作一端,如图乙.滑片滑至中间时R最大.c由a到b过程中,R先增大后减小.(3)滑片处也接入电阻(如图丙)等的其他情况.作一电路分析处理.♦特别提醒请在掌握的“规律方法”后打“√”1.电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能的本领的物理量 (
)请在掌握的“规律方法”后打“√”高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》4.欧姆表的中值电阻R中=R内 (
)5.电路动态分析的基本思路:“部分→整体→部分”先分析定值电阻的U、I,最后分析可变电阻的U、I (
)6.电容器在电路稳定后相当于断路 (
)4.欧姆表的中值电阻R中=R内 ()高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》3.将“R=r时,电源的输出功率最大”的结论应用于固定电阻功率极值的结论 (
)4.常将欧姆表的“∞”刻度(左侧)当成“0”刻度,而将“0”刻度(右侧)当作“∞”刻度,也易认为其刻度均匀分布 (
)5.忽视动态分析中“整体”电路的影响和变化,而只讨论局部电路的U、I、R关系 (
)6.对稍复杂的电路串、并联关系不能正确识别,特别是含电容器电路的简化 (
)3.将“R=r时,电源的输出功率最大”的结论应用于固定电阻功真题典例·探究真题典例·探究题型1电路动态分析问题【例1】如图所示的电路中,当滑动变阻器R3的滑动头P向b移动时,电流表A1、A2和电压表V1、V2的读数如何变化?题型1电路动态分析问题【解析】
(1)电流表A1、A2测量的是哪部分电路的电流?电压表V1、V2测量的是哪部分电路的电压?答A1的读数是干路电流,A2的读数是流过R3支路的电流;V1的读数是电路的路端电压,V2的读数是R1两端的电压.(2)能够直接用部分电路的欧姆定律从R3阻值的变化来分析各表读数的变化吗?答不能,因为R3阻值变化,其对应的电流I和电压U都会发生相应的变化,不能确定其变化规律,所以,应该用闭合电路的欧姆定律加以分析.【解析】(1)电流表A1、A2测量的是哪部分电路的电流?电(3)滑动变阻器R3的滑动头P向b移动时,电路总电阻如何变化?干路电流如何变化?答P向b移动,R3减小,R2、R3并联电阻减小,所以,电路总电阻减小.根据闭合电路欧姆定律I=知:干路电流将增大,即电流表A1的读数增大.(3)滑动变阻器R3的滑动头P向b移动时,电路总电阻如何变化(4)电路的路端电压如何变化?R1两端电压如何变化?答由闭合电路欧姆定律U=E-Ir知:干路电流增大将引起路端电压减小,即电压表V1的读数将减小.通过R1的电流是干路电流,由部分电路的欧姆定律U=IR知:R1两端电压增大,即电压表V2的读数增大.(4)电路的路端电压如何变化?R1两端电压如何变化?(5)并联部分电路的电压如何变化?流过R2的电流如何变化?答由图知:并联电路的电压等于路端电压与R1两端的电压之差,即U并=U端-U1,可知U并将减小.由部分电路的欧姆定律I2=知,流过R2的电流将减小.(6)流过R3的电流如何变化?答由I3=I-I2知,流过R3的电流增大,即电流表A2读数增大.(5)并联部分电路的电压如何变化?流过R2的电流如何变化?【答案】
A1增大,A2增大,V1减小,V2增大【方法归纳】
根据欧姆定律及串、并联电路的性质,来分析电路中某一个电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况,常见的分析方法如下:【答案】A1增大,A2增大,V1减小,V2增大高考物理一轮复习专题课件10-专题2《闭合电路欧姆定律》2.口诀法:根据日常的学习,该类型的题目可以总结出“并同串反”的实用技巧.所谓“并同”指:当某一个电阻变大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率随之增大;当某一个电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率也随之减小.所谓“串反”指:当某一个电阻变大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率反而减小;当某一个电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率反而增大.2.口诀法:根据日常的学习,该类型的题目可以总结出“并同串3.极限法:因变阻器的滑片滑动而引起的电路变化问题,可以将变阻器的滑片分别移动到两个极端去讨论,此时要注意是否出现极值情况,即变化是否单调变化.3.极限法:因变阻器的滑片滑动而引起的电路变化问题,可以将【备选例题1】
如图所示的电路中,闭合电键S后,灯L1和L2都正常发光.后来由于某种故障使灯L2突然变亮,电压表读数增加,由此推断,这故障可能是 (
)【备选例题1】如图所示的电路中,闭合电键S后,灯L1和L2A.L1灯丝烧断B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电容器被击穿短路【解析】
○V示数增大,表明路端电压增大,干路电流减小,外电阻增大,C、D错;若L1灯丝烧断,而L2、R2正常,则由于干路电流减小,所以流过R2、L2的电流都减小,而使L2两端电压减小,L2亮度会变暗,故A错,B正确.【答案】
BA.L1灯丝烧断题型2电路故障分析【例2】
如图所示,电源电动势为6V,当开关接通时,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uad=0,Ucd=6V,Uab=6V,由此可以断定 (
)题型2电路故障分析B.L1的灯丝断了C.L2的灯丝断了D.变阻器R断路【解析】
(1)由Uab=6V能得到什么结论?
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