【创新设计】高考物理全国II一轮复习 基础课时20

根底课时20电路闭合电路的欧姆定律知识点一、电阻的串、并联

串联电路并联电路备注电路

基本特点电压U＝U1＋U2＋U3U＝U1＝U2＝U3适用于所有电路电流I＝I1＝I2＝I3I＝I1＋I2＋I3知识点二、电源的电动势和内阻1.电动势 (1)电源：电源是通过非静电力做功把_________的能转化成_______的装置。

(2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E＝____，单位：V。(3)电动势的物理含义：电动势表示电源________________

___________本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。2.内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的_____，它是电源的另一重要参数。其他形式电势能化成电势能把其他形式的能转内阻知识点三、闭合电路的欧姆定律1.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、外电阻之和成_____。(2)公式①I＝______(只适用于纯电阻电路)；②E＝_______(适用于所有电路)。正比反比U外＋Ir2.路端电压与外电阻的关系E增大[思考判断](1)电路中某电阻大，该电阻的功率不一定大。(

)(2)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。(

)(3)电动势是电源两极间的电压。(

)(4)当外电阻增大时，路端电压也增大。(

)(5)电源的输出功率越大，电源的效率越高。(

)(6)闭合电路中的短路电流无限大。(

)(7)含有电容器的电路在电路稳定时，电容器所在的电路为断路状态。(

)答案(1)√

(2)√

(3)×

(4)√

(5)×

(6)×

(7)√考点一电路的动态分析1.判定总电阻变化情况的规律(1)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)。(2)假设开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；假设开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。(3)在如图1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串与并联局部串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。图12.电路动态分析的常用“两法〞 (1)程序判断法：遵循“局部－整体－局部〞的思路，按以下步骤分析： (2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。【例1】(2021·湖北武汉二模)在如图2所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为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，、为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，以下说法中正确的选项是()图2A.电压表示数减小

B.电流表示数减小C.电容器C所带电荷量增多

D.a点的电势降低答案

D方法提炼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，电容器两端的电压为与之并联的电阻两端的电压。【变式训练】1.(多项选择)如图3所示，电源电动势为E，内电阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两只小灯泡均能发光。现将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动，以下说法正确的选项是()图3A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1变亮，L2变暗C.电流表

的读数变小，电压表

的读数变大D.电流表

的读数变大，电压表

的读数变小解析画出等效电路如下图，滑片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大，路端电压变大，总电流变小，故电流表的读数变小，电压表的读数变大，L2变暗，L1变亮，B、C正确。答案

BC考点二电源的功率和效率1.电源的相关功率和效率图4【例2】(多项选择)(2021·哈尔滨市二联)如图5甲所示，电源电动势E＝6V，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，得到电路中的一些物理量的变化如图9乙、丙、丁所示。其中图乙为输出功率与路端电压的关系曲线，图丙为路端电压与总电流的关系曲线，图丁为电源效率与外电路电阻的关系曲线，不考虑电表、导线对电路的影响。那么以下关于图中a、b、c、d点的坐标值正确的选项是()图5A.a(4V，4.5W) B.b(4.8V，2.88W)C.c(0.6A，4.5V) D.d(8Ω，80%)答案

BD【变式训练】2.如图6所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，以下说法中正确的选项是()图6A.电压表的示数变大B.电流表的示数变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小解析等效电路图如下图。滑片从a端滑向b端，其接入电路的阻值RPb减小，由“串反并同〞原那么有，电压表示数减小，电流表示数增大，电阻R消耗的功率增大，A、B、D错误；把电阻R当作电源内电阻(等效电源)，那么R内＝2r，RPb减小，且RPb<2r，等效电源的输出功率减小，即滑动变阻器的功率减小，C正确。答案C考点三电源的U－I图象的应用【例3】(多项选择)用如图7甲所示的电路来测量电源电动势和内阻，根据测得的数据作出如图乙所示的U－I图线，由图可知以下判断正确的选项是()图7A.电源电动势的测量值为1.40VB.电源内阻的测量值为3.50ΩC.外电路发生短路时的电流为0.40AD.电压表的示数为1.20V时，电流表的示数为0.20A答案

AD反思总结分析U－I图象的四个步骤：(1)明确纵、横坐标的物理意义。(2)明确图象的截距、斜率及交点的意义。(3)找出图线上对应状态的参量或关系式。(4)结合相关概念或规律进行分析、计算。【变式训练】3.(多项选择)(2021·黑龙江哈尔滨第一中学考试)如图8所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()图8A.R的阻值为1.5ΩB.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC.电源的输出功率为3.0WD.电源内部消耗功率为1.5W答案AD1.(2021·山东日照检测)如图9所示，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其电阻随光照强度的增加而减小。闭合开关S后，假设照射R3的光强度减弱，那么()图9A.R1两端的电压变大

B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小

D.电源两极间的电压变小解析照射R3的光强度减弱，光敏电阻阻值变大，故电路总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知，电路的总电流减小，路端电压增大，D项错误；由局部电路欧姆定律得U1＝IR1，那么R1两端电压减小，A项错误；根据串反并同规律可知，与R3串联的小灯泡消耗的功率减小，B项正确；通过与R3并联的电阻R2的电流增大，C项错误。答案B2.(2021·湖南长沙一模)如图10所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，与均为理想电表；开始时开关S闭合，均有读数，某时刻和读数均变大，那么电路中可能出现的故障是()图10A.R1断路 B.R2断路C.R1短路 D.R3短路解析当R1断路时，电流表示数变为0，A错误；当R2断路时，外电路的总电阻变大，故路端电压变大，即电压表读数变大，电路的总电流减小，故R1上的电压减小，R3两端电压变大，故电流表读数变大，与题目所给的现象吻合，故电路是R2断路，B正确；当R1短路或R3短路时，外电路电阻变小，路端电压变小，即电压表示数变小，C、D错误。答案B3.(2021·河北邢台高考摸底)如图11所示的电路中，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器滑片处在某一位置时，电流表的读数为I＝0.5A，电压表V1的读数为U1＝1V，电压表V2的读数为U2＝2V。那么向右移动滑动变阻器的滑片后，三个电表可能得到的读数是()图11A.I＝2A，U1＝2V，U2＝0VB.I＝1A，U1＝1.6V，U2＝3VC.I＝0.3A，U1＝0.9V，U2＝1.1VD.I＝0.2A，U1＝0.8V，U2＝2.4V解析滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，故电路的总电流减小，此时电压表V1的示数减小，由U＝E－Ir知路端电压增大，那么V2的示数增大。电流表的示数减小，由于内电压减小，那么两电压表示数之和增大。故D正确，A、B、C错误。答案D4.(2021·天津理综，2)如图12所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合开关S，电路到达稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变以下某一个条件，油滴仍能静止不动的是()图12A.增大R1的阻值