2019年度高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第2讲 闭合电路欧姆定律学案
20页1、第2讲闭合电路欧姆定律一、串、并联电路的特点1.特点对比串联并联电流II1I2InII1I2In电压UU1U2UnUU1U2Un电阻RR1R2Rn2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.(2)并联电路的总电阻小于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.自测1教材P66第2题改编一个量程为0150V的电压表,内阻为20k,把它与一个大电阻串联后接在110V电路的两端,电压表的读数是5V.这个外接电阻是()A.240B.420kC.240kD.420答案B二、电源闭合电路的欧姆定律1.电源(1)电动势计算:非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,E;物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成电能本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.(2)内阻:电源内部导体的电阻.2.闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻之和成反比;(2)公式:I(只适用于纯
2、电阻电路);(3)其他表达形式电势降落表达式:EU外U内或EU外Ir;能量表达式:EIUII2r.3.路端电压与外电阻的关系(1)一般情况:UIRR,当R增大时,U增大;(2)特殊情况:当外电路断路时,I0,UE;当外电路短路时,I短,U0.自测2教材P63第4题改编电源的电动势为4.5V.外电阻为4.0时,路端电压为4.0V,若在外电路中分别并联一个6.0的电阻和串联一个6.0的电阻.则两种情况下的路端电压为()A.4.3V3.72VB.3.73V4.3VC.3.72V4.3VD.4.2V3.73V答案C三、电路中的功率1.电源的总功率(1)任意电路:P总IEIU外IU内P出P内.(2)纯电阻电路:P总I2(Rr).2.电源内部消耗的功率P内I2rIU内P总P出.3.电源的输出功率(1)任意电路:P出IUIEI2rP总P内.(2)纯电阻电路:P出I2R.(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系当Rr时,电源的输出功率最大为Pm.当Rr时,随着R的增大输出功率越来越小.当Rr时,随着R的增大输出功率越来越大.自测3(多选)如图1所示,一直流电动机与阻值R9的电阻串联在电源上,电源的电动
3、势E30V,内阻r1,闭合开关,用理想电压表测出电动机两端电压U10V,已知电动机线圈的电阻RM1,则下列说法中正确的是()图1A.通过电动机的电流为10AB.电动机的输入功率为20WC.电源的输出功率为4WD.电动机的输出功率为16W答案BD解析根据欧姆定律得回路中电流IA2A,故A错误;电动机的输入功率为P入UI102W20W,故B正确;电源的输出功率P出EII2r302W221W56W,故C错误;电动机的输出功率P出UII2RM(102221) W16W,故D正确.命题点一电路的动态分析1.动态电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小,导致电路电压、电流、功率等的变化.2.电路动态分析的两种方法(1)程序法:电路结构的变化R的变化R总的变化I总的变化U端的变化固定支路变化支路.(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论.例1(多选)如图2所示,电源电动势为E,内阻为r.电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当开关S闭合时,电容器中一
4、带电微粒恰好处于静止状态.下列说法中正确的是()图2A.只逐渐增大对R1的光照强度时,电阻R0消耗的电功率增大,电阻R3中有向上的电流B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的电功率变大,电阻R3中有向上的电流C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动D.若断开开关S,带电微粒向下运动答案AD解析当逐渐增大光照强度时,光敏电阻R1的阻值减小,依据“串反并同”可知电流I增大,则PR0增大,UC增大,QCCUC增大,即电容器充电,R3中有向上的电流,A正确;当P2向上移动时,UC不变,R3中没有电流,故B错误;当P1向下移动时,I不变,但UC变大,EC变大,电场力FC变大,微粒向上运动,故C错误;若断开开关S,电容器放电,UC降为0,则微粒只受重力作用而向下运动,故D正确.变式1(2018安徽黄山模拟)如图3所示,虚线框内为高温超导限流器,它由超导部件和限流电阻并联组成.超导部件有一个超导临界电流IC,当通过限流器的电流IIC时,将造成超导体失超,从超导态(电阻为零,即R10)转变为正常态(一个纯电阻,且R13),以此来限制电力系统的故障电流.
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