高考物理一轮总复习(鲁科版)：第二节

第二节闭合电路欧姆定律第七章恒定电流闭合电路欧姆定律第1页基础梳理•自学导引一、电动势1.电源是经过非静电力做功把________能转化成______装置.2.电动势：非静电力搬运电荷所做功跟搬运电荷电量比值,E＝__,单位：V.其它形式电能第2页3.电动势物理含义：电动势表示电源___________________________本事大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间电压.4.电动势是___量,需注意电动势不是电压.把其它形式能转化成电能标第3页二、闭合电路欧姆定律1.定律内容：流过闭合电路电流跟电路中电源电动势成_____,跟电路中内、外电路电阻之和成______.2.定律表示式：I＝______.3.适用条件：_____________.正比反比纯电阻电路第4页4.闭合电路欧姆定律两种惯用关系式(1)E＝__________(2)E＝__________.U外＋U内U＋Ir第5页思索感悟提醒：不是,变式可适合用于任何电路.第6页减小减小增大第7页图7－2－1第8页四、U－I关系图象由U＝E－Ir可知,路端电压伴随电路中电流增大而_____;U－I关系图线如图7－2－2所表示.图7－2－2减小第9页1.当电路断路即I＝0时,纵坐标截距为__________.2.当外电路电压为U＝0时,横坐标截距为_________.3.图线斜率绝对值为电源____.电动势短路电流内阻第10页五、电源总功率及效率闭合电路中,电源总功率等于外电路功率与电源内部发烧功率之和.1.电源总功率：电源内外电路消耗总功率P总＝_____.2.外电路消耗功率(电源输出功率)：电源外电路消耗总功率,P出＝_____.EIUI第11页I2r第12页关键点透析•直击高考一、电源、电动势、电压了解1.电源是把其它形式能转化为电能装置,如干电池是把化学能转化为电能,太阳能电池是把光能转化为电能,手摇发电机是把机械能转化为电能.第13页2.非静电力是指除静电力以外能对电荷流动起作用力.(1)在电源外部电路里,自由电荷在静电力(电场力)作用下移动,静电力做正功,正电荷从正极流向负极,电能转化为其它形式能.第14页(2)在电源内部电路里,自由电荷在非静电力作用下移动,非静电力做正功,把正电荷从负极移交到正极,其它形式能转化为电能.3.电动势与电压区分与联络(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;第15页电路中任意两点之间电压与电源电动势和电路参数相关.(2)电动势反应了电源把其它形式能转化为电能本事,即非静电力移交单位正电荷从电源负极到正极所做功;电压大小表示电场力在电场中两点之间移动单位正电荷做功,是把电能转化为其它形式能.第16页(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.第17页名师点睛：电源在没有接入电路时两极间电压只是在数值上等于电源电动势,实质上这二者是不一样.电动势是表示非静电力做功本事物理量,而路端电压是表示外电路中静电力做功本事物理量,路端电压是由电动势提供.第18页即时应用1.(·梅州模拟)关于电源电动势,以下说法正确是(

)A.电源电动势与外电路组成相关B.电动势越大电源,将电能转化为其它形式能本事越大C.电源电动势数值等于内、外电压之和D.电源两极间电压等于电源电动势第19页解析：选C.电源电动势是由电源本身所决定一个物理量,与是否接入外电路、外电路电阻大小无关,A错误.电动势反应电源把其它形式能转化为电能本事大小,B错误.电动势越大,移动一样电量电荷时非静电力做功越多,转化成电能越多.电源电动势数值上等于内、外电路电压之和,C正确.第20页电动势不是电压,二者不是一个概念,只有没接入外电路时,电源两极间电压在数值上等于电动势,接入外电路时,路端电压小于电动势值,D错误.第21页二、电路问题分析1.电路动态分析问题电路动态分析类问题是指因为断开或闭合开关、滑动变阻器滑片滑动等造成电路结构发生了改变,一处改变又引发了一系列改变,对它们分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律,第22页部分电路欧姆定律,串、并联电路和电压、电流关系.第23页(4)由U内＝I总r,确定电源内电压怎样改变.(5)由U外＝E－U内,确定电源外电压怎样改变.(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端电压怎样改变.第24页(7)确定支路两端电压怎样改变以及经过各支路电流怎样改变.由以上步骤能够看出,处理这类问题,基本思绪是“局部→整体→局部”,同时要灵活地选取公式,每一步推导都要有确切依据.第25页名师点睛：(1)电路动态分析问题还能够用极限法来分析，即因变阻器滑片滑动引发电路改变问题，可将变阻器滑动端分别滑至两个极端去讨论.(2)这类题目还可用“串反并同”规律判断.所谓“串反”，即某一电阻增大(减小)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(增大).第26页所谓“并同”，即某一电阻增大(减小)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(减小).第27页3.含容电路分析(1)简化电路时能够把电容器处电路作为断路,简化电路时能够去掉,在求电荷量时在对应位置补上.(2)电路稳定后,与电容器同支路电阻相当于导线.第28页(3)电路中电流、电压改变可能会引发电容器充放电.若电容器两端电压升高,电容器将充电;若电压降低,电容器将经过与它连接电路放电.可由ΔQ＝CΔU计算电容器上电荷量改变.第29页(4)在直流电路中,假如串联或并联了电容器应该注意,在与电容器串联电路中没有电流,所以电阻不起降低电压作用,但电容器两端可能出现电势差;假如电容器与电源并联,电路中有电流经过.电容器两端充电电压不是电源电动势E,而是路端电压U.第30页(5)在含容电路中,当电路发生改变时,除了要判断和计算电容器两端电压外,还必须要判断电容器极板上极性变化,预防出现电容器先放电后反向充电现象.第31页4.电路故障分析方法电路故障普通是短路或断路,常见情况有：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,检验故障基本方法有两种：第32页(1)电压表检测方法假如电压表示数为0,说明电压表上无电流经过,则可能在并联路段之外有断路,或并联路段内有短路.假如电压表有示数,说明电压表上有电流经过,则在并联路段之外无断路,或并联路段内无短路.第33页(2)用多用电表欧姆挡检测要对检测电路切断电源,逐一使元件脱离原电路(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.第34页即时应用2.如图7－2－3所表示,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Uad＝0,Uab＝6V,Ucd＝6V,由此能够判定(

)图7－2－3第35页A.L1和L2灯丝都断了B.L1灯丝断了C.L2灯丝断了D.变阻器R断路第36页解析：选C.由题给条件可知,电路中有地方没有电压,由Uad＝0,Ucd＝6V可知电路是断路,由Uab＝6V,Ucd＝6V可知,内电路与a、b之间没有断点,外电路中a、b和c、d之间有断点,取其公共部分可知灯L2断路.由电灯L2两端电压不为零,可知灯L1与变阻器R是导通,选项C正确.第37页第38页第39页图7－2－4图7－2－5第40页第41页②当R向靠近r阻值方向改变时,P出增大,当R向远离r阻值方向改变时,P出减小.③除最大输出功率以外,同一个输出功率P有两个外电阻值R1、R2与之对应(如图7－2－5中水平虚线).依据输出功率相等可推得R1、R2满足R1·R2＝r2.第42页第43页尤其提醒：(1)当电源输出功率最大时，机械效率η＝50%，在实际电路中无实用价值.当R→∞时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义.(2)对内外电路上固定电阻，其消耗功率依据P＝I2R来判断，与输出功率大小判断方法不一样.第44页即时应用3.(·高考课标全国卷)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电阻试验中得到试验图线如图7－2－6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.第45页图7－2－6第46页第47页题型探究•解码命题题型1电路动态分析问题

在如图7－2－7所表示电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2滑动触点在a端时合上开关S,例1第48页此时三个电表A1、A2和V示数分别为I1、I2和U.现将R2滑动触点向b端移动,则三个电表示数改变情况是(

)图7－2－7第49页A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小第50页【思绪点拨】

直流电路动态分析普通思绪为：先由局部电阻改变到全电路电阻改变;再由全电路到部分电路;先内路再外路;利用规律分析电流、电压等物理量改变.第51页【解析】

R2滑动触点向b端移动,R2接入电路中电阻减小,总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知干路电流I增大,内电压U内＝Ir增大,外电压U外＝E－U内减小,即电压表读数减小;R3电压增大,并联电压减小;R1电流减小,R2电流增大,故选项B正确.【答案】

B第52页【规律总结】

分析电路动态改变关键点是：明确改变原因,明确电路结构(有时需要对电路进行简化),遵照由部分到整体再回到部分基本思绪,灵活使用闭合电路、部分电路欧姆定律,注意各部分电路和电流、电压关系.第53页题型2含容电路分析与计算

(·山东济南质检)如图7－2－8所表示电路中,电源电动势E＝6V,内阻r＝1Ω,电阻R1＝6Ω、R2＝5Ω、R3＝3Ω,电容器电容C＝2×10－5

F,若将开关S闭合,电路稳定时经过R2电流为I2,开关断开瞬间流过R1电流为I1;例2第54页断开开关S后,经过R1电荷量为q1,经过R2电荷量为q2.则(

)图7－2－8①I1＝0.5A②I2＝0.75A③q1＝1×10－5

C

④q2＝2×10－5

CA.①③ B.②④C.①④ D.②③第55页第56页①错误,②正确;开关S瞬间断开后R2中电流马上消失,所以q2＝0;对R1、R3而言任一时刻有i1R1＝i3R3,所以q1R1＝q3R3,又q1＝q3＝CU并,解得q1＝1×10－5C,所以③正确,④错误.故选项D正确.【答案】

D第57页【规律总结】

(1)在直流电路中,当电容器充放电时,电路里有充放电电流,一旦电路到达稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大元件,在电容器处电路看成是断路,简化电路时可去掉它.第58页(2)在分析含电容器电路串并联关系时,能够把电容器直接去掉;判断电容器两端电压时,能够把电容