2018届高考物理一轮复习专题闭合电路的欧姆定律导学案1.doc

闭合电路的欧姆定律知识梳理知识点一 串、并联电路的特点1. 特点对比串联并联电流 I ＝ I ＝电压U＝ U＝电阻 R＝ R＝2. 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 .答案： 1. I 1＝ I 2＝⋯ ＝ I n I 1＋ I 2＋⋯ ＋ In U1＋ U2＋⋯ ＋ Un U1＝ U2＝⋯ ＝ Un R1＋ R2＋⋯ ＋ Rn1 1＋ ＋⋯ ＋R1 R21Rn2.(1) 大于 (2) 小于知识点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 1 C 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，叫做电源的 ，它是电源的另一重要参数 .答案： 1.(1) 正电荷负极 正极 (2)Wq2. 内阻知识点三闭合电路的欧姆定律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I ＝ 只适用于纯电阻电路）E＝ 适用于任何电路）3. 路端电压 U与电流 I 的关系(1) 关系式： U＝ .(2) U-I 图象如图所示 .①当电路断路即 I ＝0 时，纵坐标的截距为 .②当外电路电压为 U＝0 时，横坐标的截距为 .③图线的斜率的绝对值为电源的 .答案： 1. 正比 反比 2.ER＋rU外＋ U内 3.(1) E－Ir (2) ①电源电动势 ②短路电流 ③内阻[ 思考判断 ](1) 电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱。

( )(2) 电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关 ( )(3) 电动势等于电源的路端电压 ( )(4) 电路中某电阻增大，该电阻的功率一定增大 ( )(5) 闭合电路中外电阻越大，路端电压越大 ( )(6) 在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大 ( )(7) 电源的输出功率越大，电源的效率越高 ( )答案 (1) (2) √ (3) (4) (5) √ (6) (7) 考点精练考点一 电路的动态分析1. 电路的动态变化是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化 .2. 电路动态分析的方法——程序法第一步：确定电路的外电阻 R外如何变化 .2第二步：根据闭合电路欧姆定律 IE总＝R外＋r确定电路中的总电流如何变化 .第三步：由 U内＝I 总 r 确定内电压如何变化 .第四步：由 U外＝E－U内确定路端电压如何变化 .第五步：由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化 .第六步：由串、并联电路的规律确定各支路两端的电压以及通过各支路的电流如何变化.对应训练考向 1 纯电阻电路动态分析[ 典例 1] ( 多选)在如图所示的电路中，闭合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I 、U1、U2 和 U3 表示，电表示数变化量的大小分别用 ΔI 、ΔU1、ΔU2 和 ΔU3 表示. 下列判断正确的是 ( )A.U1不变，IΔU1 ΔI不变 B.U2变大，IΔU2 ΔI变大C.U2 I变大，ΔU2 U3 不变 D. ΔI I变大，ΔU3 ΔI不变[ 解题指导 ] 解答本题的思路如下：滑动变阻器的滑片 P 向下滑动→ R2 接入电路部分的电阻增大→总电阻增大，总电流减小→由U1 I、U2 U3、 、I IΔU1 ΔU2 、 、ΔI ΔIΔU3 Δ I的意义进行分析判断.[ 解析] 因为ΔU1 ΔI＝U1 I＝R1 ，且 R1 不变，所以U1 I不变，ΔU1 ΔI不变；因为U2 I＝R2，且 R2 变大，所以U2变大，但IΔU2 ΔI＝ΔI R1＋r ）ΔI＝R1＋r ，所以ΔU2 ΔI不变；因为U3＝R2＋R1，所以IU3变I大，又ΔU3 ΔIr＝ΔI ΔI＝r ，故ΔU3 Δ I不变. 选项 A、C、D正确.[ 答案] ACD考向 2 含容电路动态分析[ 典例 2] (2016 新课标全国卷Ⅱ )阻值相等的四个电阻、电容器 C及电池 E( 内阻可忽略) 连接成如图所示电路 . 开关 S断开且电流稳定时， C所带的电荷量为 Q1；闭合开关 S，电3流再次稳定后， C所带的电荷量为 Q2. Q1 与 Q2 的比值为 ( )A.251 2B.C.352 3D.[ 解题指导 ] 画出开关断开和闭合时的等效电路图，确定电容器和哪部分电路并联，这是解题的关键 .[ 解析] 电路中四个电阻阻值相等，开关 S断开时，外电路的连接等效为图 1，由于不计电池的内阻，设每个定值电阻的阻值为 R，根据串并联电路的特点可知，电容器两端的12电压为 U1＝23R1E＝ E；2 5R＋R3当开关 S闭合后，外电路的连接等效为图 2，则电容器两端的电压为 U2＝1R2 1E＝ E，1 3R＋R2由 Q＝C U可知，Q1 U1 3 ＝ ＝，C项正确 .Q2 U2 5图 1 图 2[ 答案] C[ 变式 1] ( 多选) 如图所示， C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电源电动势E＝18 V ，内阻不计 . 下列说法正确的是( )4A. 开关 S 断开时， a、b 两点电势相等B. 开关 S 闭合后， a、b 两点间的电流是 2 AC.开关 S 断开时 C1 带的电荷量比开关 S 闭合后 C1 带的电荷量大D.不论开关 S 断开还是闭合， C1 带的电荷量总比 C2 带的电荷量大答案： BC 解析： S 断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等，由图知 a点电势与电源负极电势相等，而 b点电势与电源正极电势相等， A错误 .S断开时两电容器两端电压都等于电源电动势，而 C1>C2，由 Q＝CU知此时 Q1>Q 2，当 S 闭合时，稳定状态下 C1 与 R1 并联， C2 与 R2 并联，电路中电流 I ＝E＝2 A ，此时两电阻两端R1 ＋R2电压分别为 U1＝IR1＝6 V ，U2＝IR2＝12 V ，则此时两电容器所带电荷量分别为 Q′1＝C1U1＝3.6 10－5 C、Q′ 2＝C2U2＝3.6 102＝C2U2＝3.6 10－5 C，对电容器 C 1 来说， S 闭合后其两端电压减小，所带1 来说， S 闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，故 B、C正确， D错误.考向 3 电路故障分析[ 典例 3] ( 多选) 在如图所示的电路中，由于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 ( )A. R1 短路 B.R2 断路C.R3 断路 D.R4 短路[ 解析] 由于 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断路必引起与之并联的 B灯中电流变大，使 B 灯变亮，推理结果与现象相符，故选项 B 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 断路也必引起与之并联的电路 ( 即 R1 所在支路 )中电5流增大， B灯中分得的电流也变大， B灯变亮，故选项 C正确.[ 答案] BC反思总结电路动态分析的两个 结论(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 .(2) “串反并同”①所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大 .②所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小 .考点二 电源的功率和效率对应训练考向 1 电源的功率及效率的分析与计算6[ 典例 4] ( 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[ 解题指导 ] 由于本题未给出滑片的初始位置，在判断电源输出功率时需注意 .[ 解析] 滑片 P向右移动时外电路电阻 R 外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由 PR外总＝EI 可得 P总减小，故选项 A 正确；根据 η＝R外＋r＝1可知选项 B 正确；由 Pr1＋R外输＝I2r 可知，选项 C正确； P输- R外图象如图所示，因不知道 R外的初始值与 r 的大小关系，所以无法判断 P输的变化情况，选项 D错误.[ 答案] ABC[ 变式 2] 一台小型电动机在 3 V 电压下工作，用此电动机提升重力为 4 N 的物体时，通过电动机的电流是 0.2 A. 在 30 s 内可将该物体匀速提升 3 m.若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1) 电动机的输入功率；(2) 在开始提升物体后的 30 s 内，电动机线圈所产生的热量；(3) 电动机线圈的电阻 .答案： (1)0.6 W (2)6 J (3)5 Ω解析： (1) 电动机的输入功率 P入＝IU＝0.2 3 V＝ 0.6 W.(2) 电动机提升物体的机械功率7P机＝Fv＝ mgst＝ 0.4 W由能量守恒定律得 P入＝P机＋P热故 P热＝ P入－P机＝(0.6 －0.4)W＝0.2 W所以电动机线圈产生的热量 Q＝P热t ＝0.2 30 J ＝ 6 J.(3) 根据焦耳定律 Q＝I2Rt 可得线圈电阻R＝IQ＝2t 0.20.26230Ω＝5 Ω.考向 2电源功率的图象问题[ 典。