【优化方案】高考物理总复习 第10章第二节 电动势 闭合电路的欧姆定律课件 大纲

第二节电动势闭合电路的欧姆定律第二节电动势闭合电路的欧姆定律基础知识梳理课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练基础知识梳理一、电动势定义式E＝_______方向在电源内部由______指向_________大小(1)等于外电路_________时电源两端的电压(2)等于非静电力把1C的正电荷从电源内部的_________移到_________所做的功W/q负极正极断开负极正极正比反比IR＋Ir增大减小0E02．路端电压跟电流的关系路端电压跟电流的关系是U＝E－Ir，用图象表示如图10－2－1所示．此图象的物理意义是：(1)图线与纵轴的交点对应的电压等于电源的_________．(2)图线斜率大小代表电源的______，路端电压U随电流I变化的本质原因是由于电源内阻的存在．电动势内阻(3)图中Im代表短路电流，Im＝_____.图10－2－1课堂互动讲练一、电源的相关功率和电源的效率1．正确区分相关电功率的含义电功率意义公式电源功率指电源提供的全部电功率P总＝EI电源输出功率指电源提供给外电路的功率P出＝UI电源内部消耗功率指电源内电阻消耗的功率P内＝I2r用电器的额定功率指用电器在正常工作条件(即额定电压)下的功率P额＝U额I额用电器的实际功率指用电器在实际电压下消耗的功率P实＝U实I实特别提醒：元件的总功率≥元件的输出功率；元件的实际功率≤元件的额定功率．2．电源的输出功率图10－2－2图10－2－3特别提醒：(1)当电源的输出出功率最大时时，其效率η＝50%，当R→∞时η→100%，但此时P出＝0无实际意义．．(2)对于内外电路路上的固定电电阻，其消耗耗的功率应根根据P＝I2R来判断，与输输出功率大小小的判断方法法不同．1.(2011年盐城联合调调研)在如图10－2－4甲所示的电路路中，R1为定值电阻，，R2为滑动变阻器器．闭合开关关S，将滑动变阻阻器的滑动触触头P从最右端滑到到最左端，两两个电压表的的示数随电路路中电流变化化的完整过程程图线如图乙乙所示．则()即时应用图10－2－4A．图线甲是电电压表V2示数随电流变变化的图线B．电源内电阻阻的阻值为10ΩC．电源的最大大输出功率为为3.6WD．滑动变阻器器R2的最大功率为为0.9W2．极限法：即即因变阻器滑滑片滑动引起起电路变化的的问题，可将将变阻器的滑滑动端分别滑滑至两个极端端去讨论．3．特殊值法：：对于某些电电路问题，可可以采取代入入特殊值法判判定，从而得得出结论．特别提醒：(1)电路的动态分分析问题是指指由于电路中中某一电阻的的变化造成电电路中其他物物理量变化，，只要熟练掌掌握串并联电电路的特点及及欧姆定律即即可顺利解决决问题．(2)该类问题在近近几年高考题题中经常出现现，且常以选选择题考查为为主．2．(2009年高考广东理理科基础卷)如图10－2－5所示是一实验验电路图．在在滑动触头由由a端滑向b端的过程中，，下列表述正正确的是()A．路端电压变变小B．电流表的示示数变大C．电源内阻消消耗的功率变变小D．电路的总电电阻变大即时应用图10－2－5解析：选A.由a到b，R1值减小，因此此总电阻变小小，D错．总电流增增大，内电压压增大，路端端电压减小，，所以A正确．再结合合欧姆定律知知电流表的示示数变小，B错．由P内＝I2r知电源内阻消消耗的功率变变大，C错．三、含容电路路的分析和计计算电容器是一个个储存电能的的元件，在直直流电路中，，当电容器充充、放电时，，电路有充电电、放电电流流，一旦电路路达到稳定状状态，电容器器在电路中就就相当于一个个阻值无限大大(只考虑电容器器是理想不漏漏电的情况)的元件，在电电容器处电路路可看成是断断路，简化电电路时可去掉掉它，简化后后若要求电容容器所带电荷荷量时，可在在相应的位置置补上，分析析和计算含有有电容器的直直流电路时，，关键是准确确地判断和求求出电容器两两端的电压，，具体做法是是：1．确定电容器器和哪个电阻阻并联，该电电阻两端电压压即为电容器器两端电压．．2．当电容器和和某一电阻串串联后，接在在某一电路两两端时，此电电路两端电压压即为电容器器两端电压．．3．电路的电流流、电压变化化时，将会引引起电容器的的充放电．如如果电容器两两端电压升高高，电容器将将充电；如果果电压降低，，电容器将通通过与它连接接的电路放电电．电量的多多少可根据ΔQ＝C·ΔU计算．特别提醒：求解含有电容容器的电路问问题，首先要要弄清楚电路路结构，分析析出电容器两两极板间的电电压如何变化化，然后根据据串并联电路路的特点结合合欧姆定律，，确定其他量量．3．如图10－2－6中电源电动势势E＝10V，内阻可忽略略，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，求：(1)S闭合后，稳定定时通过R1的电流．(2)S原来闭合，然然后断开，求求这个过程中中流过R1的总电荷量．．即时应用图10－2－6(2)S闭合时，电容容器两端电压压UC＝U2＝I·R2＝6V，储存的电荷荷量Q＝C·UC.S断开至达到稳稳定后电路中中电流为零，，此时UC′＝E，储存的电荷荷量Q′＝CUC′.很显然电容器器上的电荷量量增加了ΔQ＝Q′－Q＝CU′C－CUC＝1.2×10－4C．电容器上的电电荷量的增加加是在S断开以后才产产生的，这只只有通过R1这条途径实现现，所以流过过R1的电荷量就是是电容器带电电荷量的增加加量．答案：(1)1A(2)1.2×10－4C四、电路故障障问题的分析析方法1．故障特点(1)断路的特点：：电路中某一一部分发生断断路表现为电电源电压不为为零，而电流流强度为零．．(2)短路的特点：：电路中某一一部分发生短短路，表现为为有电流通过过电路而该电电路两端电压压为零．2．故障的分析析方法(1)断路故障的判判断：用电压压表与电源并并联，若有电电压时，再逐逐段与电路并并联，若电压压表指针偏转转，则该段电电路中有断路路．(2)短路故障的判判断：用电压压表与电源并并联，若有电电压时，再逐逐段与电路并并联；若电压压表示数为零零，则该电电路被短路．．4.(2011年宝鸡二检)在如图10－2－7所示的电路中中，电源的电电动势E和内阻r恒定，闭合开开关S后灯泡能够发发光，经过一一段时间后灯灯泡突然变亮亮，则出现这这种现象的原原因可能是()A．电阻R1短路B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器C断路即时应用图10－2－7解析：选AB.若R1短路，则R总变小，I总变大，通过灯灯泡L的电流变大，，灯泡变亮，，A正确；若R2断路，R总变大，I总变小，U内＝I总r变小，U外变大，U1＝I总R1变小，因UL＝U外－U1，所以UL变大，灯泡变变亮，故B正确；若R2短路，电流不不经过灯泡，，灯泡不亮，，C错误；若电容容器断路，总总电阻不影响响，故灯泡亮亮度不变，D错误．经典题型探究电路的动态分析题型一(2011年浙江台州模模拟)如图10－2－8所示的电路，，闭合开关S，滑动变阻器器滑片P向左移动，下下列结论正确确的是()A．电流表读数数变小，电压压表读数变大大B．小灯泡L变暗C．电容器C上的电荷量减减小D．电源的总功功率变大例1图10－2－8【答案】AB【规律总结】电路的动态分分析应该先局局部后整体，，整体后再局局部．先局部部是看由于局局部的电阻变变化而引起的的总电阻的变变化，然后看看整体的干路路电流和路端端电压的变化化情况，结合合它们的变化化情况再分析析需要求解的的物理量的变变化．变式训练(2009年高考广东卷卷)如图10－2－9所示，电动势势为E、内阻不计的的电源与三个个灯泡和三个个电阻相接，，只合上开关关S1，三个灯泡都都能正常工作作．如果再合合上S2，则下列表述述正确的是()图10－2－9A．电源输出功功率减小B．L1上消耗的功率率增大C．通过R1上的电流增大大D．通过R3上的电流增大大(满分样板17分)(2011年宁波模拟)在如图10－2－10所示的电路中中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，当开关S接a时，R2上消耗的电功功率为4W，当开关S接b时，电压表示示数为4.5V，试求：(1)开关S接a时，通过电源源的电流和电电源两端的电电压；(