2024版高考物理一轮总复习专题八恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律及其应用课件

第2讲闭合电路欧姆定律及其应用一、串、并联电路的特点1.特点对比.比较串联并联电流I＝I＝电压U＝U＝电阻R＝

I1＝I2＝…＝InI1＋I2＋…＋InU1＋U2＋…＋UnU1＝U2＝…＝UnR1＋R2＋…＋Rn2.几个常用的推论.(1)串联电路的总电阻________其中任一部分电路的总电阻.

(2)并联电路的总电阻________其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻.

(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和.(4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大.大于小于二、电源的电动势和内阻1.电动势.(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1C的________在电源内从________移送到________所做的功.

(2)表达式：E＝____________.

(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量.2.内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫作电源的________，它是电源的另一重要参数.

正电荷负极正极

内阻三、闭合电路欧姆定律1.内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成______，跟内、外电路的电阻之和成______.

2.公式.(1)I＝__________(只适用于纯电阻电路).

(2)E＝__________(适用于任何电路).

正比反比

U外＋U内3.路端电压U与电流I的关系.(1)关系式：U＝__________.

(2)U－I图像如图所示.①当电路断路即I＝0时，纵轴的截距为____________.

②当外电路电压为U＝0时，横轴的截距为____________.

③图线斜率的绝对值为电源的________.

E－Ir电源电动势短路电流内阻

1.[电动势]关于电源电动势的说法正确的是(

)A.在某电池的电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5VB.电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大C.无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势一定不变D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多【答案】C2.[欧姆定律]如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10V，当使用a、c两个端点时，量程为0～100V.已知电流表的内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，则电阻R1、R2的阻值分别是(

)

A.9500Ω

90000ΩB.90000Ω

9500ΩC.9500Ω

9000ΩD.9000Ω

9500Ω【答案】A

3.[闭合电路欧姆定律]一个电源接8Ω电阻时，通过电源的电流为0.15A，接13Ω电阻时，通过电源的电流为0.10A，则电源的电动势和内阻分别为(

)A.2V

1.5Ω B.1.5V

2ΩC.2V

2Ω D.1.5V

1.5Ω【答案】B

【解析】由闭合电路欧姆定律，得E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，代入数据解得r＝2

Ω，E＝1.5

V.4.[电源U－I图像](多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是(

)A.电源的电动势为6.0VB.电源的内阻为12ΩC.电源的短路电流为0.5AD.电流为0.3A时的外电阻是18Ω【答案】AD考点1电路的串联、并联及电表的改装[基础考点]1.串、并联电路中等效电路的判断方法(1)电路中的电流表可以等效成导线，即短路.(2)电路中电压表可以等效为断路.2.电流表、电压表的改装

项目改装成电压表改装成电流表内部电路改装后的量程0～Ig(R＋Rg)量程扩大的倍数接入电阻的阻值改装后的总内阻Rx＝Rg＋R＝nRg1.如图所示，当电路a、b两端接入100V电压时，则c、d两端输出电压为20V；当电路c、d两端接入100V电压时，则a、b两端输出电压为50V.据此可知R1∶R2∶R3为(

)

A.4∶2∶1 B.2∶1∶1C.3∶2∶2 D.1∶1∶2【答案】A

2.某电流表内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，如图甲、乙改装成量程为0～0.1A和0～1A的电流表，试求：

(1)图甲中，R1和R2各为多少?(2)图乙中，R3和R4各为多少?(3)从安全角度分析，哪种改装方法较好?

考点2电路动态分析[能力考点]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)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.(3)在如图所示的分压电路中，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.2.分析动态电路的两种常用方法

3.分析思路

1.(多选)如图所示，电源电动势为E，内阻r不为零，且始终小于外电路的总电阻，当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三个小灯泡亮度相同，则(

)

A.当触头P向左移动时，A、C灯变亮，B灯变暗B.当触头P向左移动时，B、C灯变亮，A灯变暗C.当触头P向左移动时，电源的效率减小D.当触头P向左移动时，电源的输出功率减小【答案】AD

[技巧点拨]

当电路中任一部分发生变化时，将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化，可谓“牵一发而动全身”.解答此类问题的一般思路如下.(1)先总后分：先判断总电阻和总电流的变化，再判断各支路电阻和电流的变化.(2)先干后支：先判断干路部分，再分析支路部分.(3)先定后变：先分析定值电阻所在的支路，再分析电阻发生了变化的支路.考点3电源的功率及效率问题[能力考点]电源总功率任意电路：P总＝EI＝P出＋P内电源内部消耗的功率P内＝I2r＝P总－P出电源的输出功率任意电路：P出＝UI＝P总－P内纯电阻电路中，P出与外电阻R的关系续表电源的效率例2

(多选)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的(

)

A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小【答案】ABC

【解析】当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，电源内部损耗的功率P内＝I2r一定减小，C正确；总功率P＝EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内、外电阻的大小关系，D错误.

1.(2020年江苏卷)(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示.当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时(

)

A.车灯的电流变小B.路端电压变小C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大【答案】ABD

考点4含电容器电路的综合分析[能力考点]

解决含电容器的直流电路问题的常用方法(1)通过初、末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程.(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路.(3)电路稳定时，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为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.(4)在计算电容器的带电荷量变化时，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、末状态电容器的电荷量之差；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、末状态电容器的电荷量之和.例3

(2020年全国卷Ⅰ)如图甲所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC.如果UC随时间t的变化如图乙所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是(

)【答案】A

1.(2022年重庆育才中学模拟)如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，C为电容器，R1(R1＞r)和R2为定值电阻，R3为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)，A为理想电流表，G为灵敏电流计，当开关S闭合且电路稳定后，在逐渐增大对R3的光照强度的过程中(

)

A.电源的输出功率可能先增大后减小B.电流表A的示数变小C.电源的效率变小D.G表中有从a至b的电流【答案】C

2.(多选)如图所示的电路中，电源电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω，定值电阻R1＝3Ω，R2＝2Ω，电容器的电容C＝100μF，则下列说法正确的是(

)

A.闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5VB.闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4CC.闭合开关S，电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.5×10－4CD.先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻R1的电荷量为3.0×10－4C【答案】AC

考点5

U－I图像的意义及应用[能力考点]1.电源和电阻U－I图像的比较描述对象电源电阻U－I图像物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随两端电压的变化关系续表

截距过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标U、I的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率续表

坐标U、I的比值(即坐标与原点连线的斜率)表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小斜率(绝对值)电源内阻r电阻大小两类图像间的联系在同一坐标系中，两图像的交点叫做工作点，可表示两图像所分别表示的电源和电阻组成回路时的工作状态2.深化理解：如图所示，图线A为某电源的U－I图线，图线B为某小灯泡的U－I图线的一部分，用该电源和该小灯泡组成闭合电路时，根据图像可知两图像的交点为工作点，则灯泡工作时的电压为3V，电流为2A，灯泡的电功率为6W.例4

(多选)在如图甲所示的电路中，电源的U－I图像如图乙中的图线a所示，定值电阻R0的U－I图像如图乙中的图线b所示，滑动变阻器Rx的总电阻为1Ω，下列说法正确的是(

)A.定值电阻R0的阻值为4ΩB.电源的内阻为0.5ΩC.当Rx＝0时电源输出的功率最大D.在Rx＝0.25Ω时电源输出的功率最大【答案】BD

1.(多选)在如图所示的U－I图像中，直线Ⅰ为某一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相连组成闭合电路，由图像可知(

)A.电源的电动势为3V，内阻为0.5