高考物理复习专题七恒定电流第3讲闭合电路的欧姆定律及其应用市赛课公开课一等奖省名师获奖课

第3讲闭合电路欧姆定律及其应用1/40考点1电源特征量(电动势和内阻)

1.电源：把其它形式能转化为________装置. 2.电动势：等于外电路断开时________两端电压.电动势用E表示，单位是伏特(V). (1)物理意义：反应电源把其它形式能转化为________本事大小物理量.电能电源电能功

(2)大小：数值上等于非静电力移交1C正电荷在电源内从负极至正极所做________.2/40

3.电源内阻：电源内部电路电阻.电源向外供电时，电源内部也有电流流过，内部电流经过内阻时要产生热量，内部电阻消耗电能，把电能转化为内能.电动势与电压区分及联络：

(1)电源电动势是表征电源特征物理量，只与电源相关，与外电路情况无关；电路中任意两点之间电压与电源电动势和电路参数无关.3/40

(2)电动势大小反应了电源把其它形式能转化为电能本事；电压大小表示电场力在电场中两点之间移动1C

正电荷做功，是把电能转化为其它形式能.(3)二者之间联络：电路闭合时，E＝U内＋U外；电路断开时，E＝U外.4/40考点2闭合电路欧姆定律1.内容：闭合电路中电流跟电源电动势成________，跟内、外电路电阻之和成________.于任何电路).正比反比5/403.路端电压与外电阻、电流关系：当外电路断路时，R无穷大，此时I＝0，U＝________；当外电路短路时，R＝0，U＝________，I＝________. (2)由U＝E－______可知，当总电流变大时，路端电压变小.增大E0Ir6/40【基础自测】1.(年上海卷)电源电动势反应了电源把其它形式能量转化为电能能力，所以()A.电动势是一个非静电力B.电动势越大，表明电源储存电能越多C.电动势大小是非静电力做功效力反应D.电动势就是闭合电路中电源两端电压答案：C7/40

2.(多项选择，2016年广东佛山质检)在如图7-3-1所表示电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光.当滑动变阻器滑片向右移动时，以下判断正确是()A.滑动变阻器R阻值变小B.灯泡L变暗图7-3-1C.电源消耗功率增大D.电容器C电荷量增大答案：BD8/40

3.(多项选择，2016年江苏卷)如图7-3-2所表示电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻阻值已在图中标出.闭合)开关S，以下说法正确有( A.路端电压为10V B.电源总功率为10W C.a、b间电压大小为5V图7-3-2D.a、b间用导线连接后，电路总电流为1A9/40答案：AC10/40

4.(多项选择)在如图7-3-3所表示U-I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定工作状态，在b点α＝β，则以下说法正确是()A.在b点时电源有最大输出功率B.在b点时电源总功率最大C.从a→b，β角增大，电源总功率和输出功率可能都将增大图7-3-3

D.从b→c，β角增大，电源总功率和输出功率可能都将减小11/40

解析：b点对应内、外电路电阻相等，电源有最大输出功率，A项正确；电源总功率P总＝IE，当回路电流最大时电源总功率最大，即外电路短路时电源总功率最大，B项错误；从a→b，路端电压升高，回路电流减小，电源总功率减小，C项错误；因Ub

Ib＝r，由路端电压和干路电流可判断从b→c外电路电阻增大，电源输出功率和总功率都减小，D项正确.

答案：AD12/40项目电源U-I图象电阻U-I图象图象物理意义电源路端电压随电路电流改变关系电阻中电流随电阻两端电压改变关系热点1两类U-I图象比较与应用[热点归纳]两种图象比较：13/40项目电源U-I图象电阻U-I图象截距与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电

源短路电流

过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标U、I乘积表示电源输出功率表示电阻消耗功率坐标U、I比值表示外电阻大小，不一样点对应外电阻大小不一样每一点对应比值均等大，表示此电阻大小斜率(绝对值)电源电阻r电阻大小(续表)14/40

考向1电源U-I图象 【典题1】电源效率η定义为外电路电阻消耗功率与电源总功率之比.在“测电源电动势和内阻”试验中得到试验图线如图7-3-4所表示.图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上两点，对应状态下电源效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb值分别为()图7-3-415/40答案：D16/40考向2电源U-I图象和电阻U-I图象

【典题2】(多项选择)如图7-3-5所表示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2路端电压随输出电流改变特征图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡伏安特征曲线，假如把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则以下说法正确是()A.电源1与电源2内阻之比是11∶7B.电源1与电源2电动势之比是11∶7C.在这两种连接状态下，小灯泡电阻之比是1∶2图7-3-5D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗功率之比是1∶217/40答案：AD18/40

方法技巧：两图线交点表示，电源路端电压与用电器两端电压相等，经过电源电流与经过用电器电流相等，故交点表示该电源单独对该用电器供电电压和电流.19/40热点2电路中功率极值问题[热点归纳]20/40(续表)21/4022/40

【典题3】(多项选择)如图7-3-6所表示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1为定值电阻(R1＞r)，R2为可变电阻，以下说法正确是()

图7-3-6A.当R2＝R1＋r时，R2

上取得最大功率B.当R1＝R2＋r时，R1

上取得最大功率C.当R2＝0时，电源效率最大D.当R2＝0时，电源输出功率最大23/40答案：AD24/40

易错提醒：部分同学错选了B选项，原因是没有考虑到“当外电阻等于内阻时，电源输出功率最大”这个结论是有条件，即电源内阻恒定.25/40热点3含容电路处理

[热点归纳] 1.电路简化：不分析电容器充、放电过程时，把电容器所处支路视为断路，简化电路时能够去掉，求电荷量时再在对应位置补上. 2.电路稳定时电容器处理方法：电路稳定后，与电容器串联电路中没有电流，同支路电阻相当于导线，即电阻不起降低电压作用，与电容器串联电阻视为等势体.电容器电压为与之并联电阻两端电压.26/403.电容器所带电荷量改变计算：(1)假如改变前后极板带电电性相同，那么经过所连导线电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差；(2)假如改变前后极板带电电性相反，那么经过所连导线电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和.27/40

【典题4】(

年新课标Ⅱ卷)阻值相等四个电阻、电容器

C及电池E(内阻可忽略)连接成如图7-3-7所表示电路.开关S断开且电流稳定时，C所带电荷量为Q1；闭合开关S，电)流再次稳定后，C所带电荷量为Q2.Q1

与Q2

比值为( 图7-3-7A.25B.12C.35D.23答案：C28/40

方法技巧：电容器正、负极板及两板电压确实定：在电路中经过导线相连各点电势相等，找出两极板经过导线分别与有电流电路中哪两点电势相等，电路中这两点所含电阻消耗电压就等于电容器两端电压，与电势高处相连极板为电容器正极板，与电势低处相连极板为电容器负极板.29/40

闭合电路动态分析法

依据闭合电路欧姆定律和串、并联电路特点来分析电路中某电阻改变引发整个电路中各部分电学量改变情况，常见方法有： 1.程序法30/402.直观法任一电阻阻值增大，必引发该电阻中电流减小和该电阻两端电压增大.3.“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电阻中电流、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电阻中电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大.4.极限法即因变阻器滑片滑动引发电路改变问题，可将变阻器滑片分别滑至两个极端去讨论.31/40考向1滑动变阻器阻值改变造成动态分析问题

【典题5】(多项选择，年湖南长沙四校大联考)如图7-3-8所表示，图中四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，以下说法正确是()图7-3-8A.电压表B.电压表C.电压表D.电压表读数减小，电流表读数增大，电流表 读数减小，电流表 读数增大，电流表读数增大读数减小读数增大 读数减小32/40答案：AD33/40

方法技巧：在如图7-3-9

所表示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻组成，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两端总电阻与R串改变趋势一致.图7-3-934/40考向2某个支路通断产生动态分析问题【典题6】(多项选择)在如图7-3-10所表示电路中，因为某一电)阻发生短路或断路，A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是( 图7-3-10A.R1

短路B.R2

断路C.R3

断路D.R4

短路35/40

解析：因为A灯串联于干路中，且故障发生后，A灯变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A、D.假设R2断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，A灯变暗，同时R2断路必引发与之并联B灯中电流变大，使B灯变亮，推理结果与现象相符，故B项正确.假设R3断路，则总电阻变大，总电流变小，使A灯变暗，同时R3断路也必引发与之并联电路(即R1所在支路)中电流增大，B灯中分得电流也变大，B灯变亮，故C项正确.答案：BC36/40方法技巧：电路故障分析：1.故障特点(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零.(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流经过电路但它两端电压为零.2.分析方法

假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，利用闭合电路或部分电路欧姆定律进行推理.37/40【触类旁通】如图7-3-11所表示，E为内阻不能忽略电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表.初始时S0

与S均闭合，现将S断开，则()A.B.C.读数变大，读数变大，读数变小，读数变小读数变大读数变小D.读数变小，读数变大图7-3-1138/40

解析：当S断开后，闭合电路总电阻增加，依据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故路端电压U＝E－Ir增加，即 读数变大；因为定值电阻R1

两端电压减小，故R3

两端读数变大，选