2015届高三物理大一轮复习：7-2电路闭合电路的欧姆定律电子教案

1、第2讲电路闭合电路的欧姆定律,串、并联电路的特点,电阻的串、并联(考纲要求 ),I1I2In,U1U2Un,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,电源的电动势和内阻(考纲要求 ),其它形式,电势能,能转化成电势能,把其它形式的,1.闭合电路欧姆定律 (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： I_(只适用于纯电阻电路)； E_(适用于所有电路),闭合电路的欧姆定律(考纲要求 ),正比,反比,U外Ir,2路端电压与外电阻的关系：,增大,E,判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)闭合电路中的短路电流无限大 () (2)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大 () (3)外电阻越大，电源的输出功率越大 () (4)电源的输出功率越大，电源的效率越高 () 答案(1)(2)(3)(4),基础自测,解析根据闭合电路欧姆定律IE/(Rr)知，外

2、电路中电流I随外电阻R的变化而变化，所以选项A错误；U内Ir是电源内电阻上的电压，不是电源两端的电压，选项B错误；电源电动势E和内电阻r不变，由UEIr可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小，选项C正确；当U不变时，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大，选项D错误 答案C,3(单选)电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为12，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1U2为 () A12B21 C14D41 解析根据串、并联电路的特点，R1与R2的比值为21，当串联接入电路中时，电压之比为电阻之比，B选项正确 答案B,4(单选)飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是 () A0.10 VB0.20 V C0.30 VD0.40 V,5(多选)一个T形电路如图721所示，电路中的电阻R110 ，R2120 ，R340 .另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计则 () A当cd端短路时，ab之间的

3、等效电阻是40 B当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 C当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V D当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V,图721,图(1)图(2),1判定总电阻变化情况的规律(记一记) (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,热点一电路的动态分析,(3)在如图722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串与并联部分串联A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致,图722,2分析思路,【典例1】图723所示的电路，L1、L2、L3是3只小电灯，R是滑动变阻器，开始时，它的滑片P位于中点位置当S闭合时，3只小电灯都发光现使滑动变阻器的滑片P向右移动时，则小电灯L1、L2、L3的变化情况 () AL1变亮 BL2变亮 CL3变暗 DL1、L2、L3均变亮,图723,思路指导,反思总结分析此类问题要注意以下三点： (1)闭合电路欧姆定律EUIr(E、r不变)和

4、部分电路欧姆定 律UIR联合使用 (2)局部电阻增则总电阻增，反之总电阻减；支路数量增则总 电阻减，反之总电阻增 (3)两个关系：外电压等于外电路上串联各分电压之和；总电 流等于各支路电流之和,【跟踪短训】 1如图724所示，E为内阻不能忽略的电池，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.的读数变大，的读数变小 B.的读数变大，的读数变大 C.的读数变小，的读数变小 D.的读数变小，的读数变大,图724,解析当S断开后，闭合电路的总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故路端电压UEIr增加，即的读数变大；由于定值电阻R1两端的电压减小，故R3两端的电压增加，通过R3的电流增加，即的读数变大；选项B正确 答案B,2(2013江苏卷，4)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图725所示M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时() ARM变大，且R越大，U增大越明显 BRM变大，且R越小，U增大越明显 CRM变小

5、，且R越大，U增大越明显 DRM变小，且R越小，U增大越明显,图725,热点二闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率,【典例2】如图726所示，电源电动势E12 V，内阻r3 ，R01 ，直流电动机内阻R01 ，当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P02 W)，则R1和R2的值分别为 (),图726,A2 ，2 B2 ，1.5 C1.5 ，1.5 D1.5 ，2 ,提示(2)外电阻与电源的内阻相等 (3)输出功率应根据PIUI(EIr)确定 (4)由PIUI(EIr)得出：I2 A时，输出功率有最大值,反思总结对闭合电路功率的两点认识 (1)闭合电路是一个能量转化系统，电源将其他形式的能转化为电能内外电路将电能转化为其他形式的能，EIP内P外就是能量守恒定律在闭合电路中的体现 (2)外电阻的阻值向接近内阻的阻值方向变化时，电源的输出功率变大,【跟踪短训】 3如图727所示电路， 电源电动势为E，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1R2r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下

6、列描述中正确的是() A电路中的总电流先减小后增大 B电路的路端电压先增大后减小 C电源的输出功率先增大后减小 D滑动变阻器R1上消耗的功率先 减小后增大,图727,解析在滑动触头从a端移动到b端的过程中，R1接入电路的电阻(实际上是RaP与RbP的并联电阻)先增大后减小，所以电路中的总电流先减小后增大，电路的路端电压先增大后减小，A、B正确；题中R外总大于电源内阻，外电路电阻R外越接近电源内阻，电源输出功率越大，滑动触头从a端移动到b端的过程中，R1接入电路的电阻先增大后减小，电源的输出功率先减小后增大，C错误；将R2r视为电源内阻，在滑动触头从a端移动到b端的过程中，外电阻R1接入电路的电阻先增大后减小，滑动变阻器R1上消耗的功率先增大后减小，D错误 答案AB,4如图728所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是() AA灯变亮 BB灯变亮 C电源的输出功率可能减小 D电源的总功率增大,图728,1根据UEIr可知，电源的UI图线是如图729所示的一条倾斜的直线 (1)直线斜率的绝对值表示电源的电阻r，纵轴的截距为电源电动势E. (2

7、)直线上任何一点A与原点O的连线的斜率表示对应的外电路电阻R. (3)图线上每一点的坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率，对于图中的A点有PAUAIA.,热点三电源的U I图象的应用,图729,2对于UI图线中纵坐标(U)不从零开始的情况，图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻,【典例3】 如图7210所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为1、2，则 () AP1P2 BP1P2 C12 D12,图7210,反思总结UI图象的一般分析思路 (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,【跟踪短训】 5如图7211所示为两电源的UI 图象，则下列说法正确的是 () A电源的电动势和内阻均比电源大 B当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等 C当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等 D不论外接多大的相同电阻，电源的输出功率总比电

8、源的输出功率大,图7211,解析图线在U坐标轴上的截距等于电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源的内阻，因此A正确；作外接电阻R的伏安特性曲线分别交电源、的伏安特性曲线于S1、S2两点(如图所示)，交点横、纵坐标的乘积IUP为电源的输出功率，,6如图7212所示，图中直线表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是 (),图7212,思想方法12.“等效电源法”的应用,1方法概述 等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究和处理的一种科学思想方法 2常见类型 (1)物理量的等效；如等效电阻、等效电源、等效长度、等效力等 (2)过程的等效：如平抛运动可等效为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,3解题思路 (1)分析所研究的问题是否属于等效问题 (2)确定该问题属于哪一类等效问题 (3)分析问题等效后的求解思路,【典例】如图7213所示，已知电源 电动势E5 V，内阻r2 ，定值电 阻R10.5 ，滑动变阻器R2的阻值范 围为010 . (1)当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大

9、？最大功率是多少？ (2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？ (3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大输出功率是多少？,图7213,审题指导求解定值电阻消耗的最大功率时，根据PI2R可知，只要电流最大即可；求解可变电阻消耗的最大功率时，不能套用上述方法，因为电流随电阻的变化而变化，此时，可以利用电源的输出功率与外电阻的关系进行求解,反思总结对于电源输出的最大功率问题，可以采用数学中求极值的方法，也可以采用电源的输出功率随外电阻的变化规律来求解但应当注意的是，当待求的最大功率对应的电阻值不能等于等效电源的内阻时，此时的条件是当电阻值最接近等效电源的内阻时，电源的输出功率最大,即学即练如图7214所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0r，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端滑动时，下列说法中正确的是() A电路中的电流变大 B电源的输出功率先变大后变小 C滑动变阻器消耗的功率变小 D定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小,图7214,解析当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，电路中的电流变大，电源的输出功率变大，选项A正确、B错误；把定值电阻R0看成电源内阻，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率变小，定值电阻R0上消耗的功率变大，选项C正确、D错误 答案AC,附：对应高考题组 1(2013安徽卷，19)用图示的电路可以测量电阻的阻值图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MPl1，PNl2，则Rx的阻值为 (),2(2012上海卷，17)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,3(2011北京理综，17)如图所示电路，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过

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