浙江鸭2019版高考物理大一轮复习第七章恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律课件.ppt
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1、第2讲 闭合电路欧姆定律,第七章 恒定电流,考试标准,内容索引,过好双基关 回扣基础知识 训练基础题目,研透命题点 细研考纲和真题 分析突破命题点,课时作业 限时训练 练规范 练速度,过好双基关,一、串联电路和并联电路 1.电路的串、并联,I1I2In,正比,反比,正比,反比,2.两个重要的结论 (1)串联电路的总电阻大于 ,电路中任意一个电阻值变大或变小时,串联的总电阻 . (2)并联电路的总电阻 电路中任意一个支路电阻,任意一个支路电阻值变大或变小时,电路的总电阻 .,电路中任意一个电阻,变大或变小,小于,变大或变小,自测1 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
2、R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1U2为 A.12 B.21 C.14 D.41,答案,解析 两电阻并联时,两端电压相等,因电流之比为12,故R1R221;当两电阻串联时,有相同的电流,由UIR可知,U1U221,选项B正确.,解析,二、闭合电路的欧姆定律 1.公式 (1)I (只适用于纯电阻电路). (2)E (适用于所有电路). 2.路端电压与外电阻的关系 (1)一般情况:UIR . (2)特殊情况: 当外电路断路时,I0,U . 当外电路短路时,I短 ,U0.,U外Ir,E,3.路端电压U与电流I的关系 (1)关系式:U . (2)UI图象(如图1所示) 当电路断路
3、即I0时,纵坐标的截距为 . 当外电路电压为U0时,横坐标的截距为 . 图线的斜率的绝对值为电源的 .,EIr,图1,电源电动势,短路电流,内阻,自测2 将一电源电动势为E,内阻为r的电池,与外电路连接,构成一个闭合电路,用R表示外电路总电阻,I表示电路的总电流,下列说法正确的是 A.由U外IR可知,外电压随I的增大而增大 B.由U内Ir可知,电源两端的电压随I的增大而增大 C.由U外EIr可知,电源输出电压随输出电流I的增大而减小 D.由PIU外可知,电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大,答案,解析,解析 因R的变化,才使I发生了改变,故不能用U外IR来分析U外随I的变化情况.由闭合电路
4、欧姆定律知,U外EIr,E、r为定值,故U外随I的增大而减小,故A、B错,C对; 对于PIU外,I增大,R减小,若Rr,由输出功率P随外电阻变化曲线可知,R减小,P减小,故D错.,研透命题点,命题点一 闭合电路欧姆定律及动态分析,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. 3.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,并联分流I 串联分压U,变化支路,(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起
5、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 如图2所示的电路中,调节滑动变阻器,电压表的读数由6 V变为5 V,电流表读数的变化量为0.5 A,则下列说法中正确的是 A.电流表的读数变小了,电源的内阻为10 B.电流表的读数变大了,电源的内阻为20 C.电流表的读数变大了,电源的内阻为2 D.不知道电流表的具体读数,无法计算电源的内阻,图2,答案,解析,解析 电压表测量的是路端电压,根据题目信息,电压表读数减小,则内电压增大,内电压U内Ir,电源的内电阻不变,所以电路总电流增大,由闭合电路欧姆定律知,路端电压的减少量等于内电压的增加量,所以UIr,代入数据得,电源的内阻
6、r2 ,选项C正确.,答案,解析,变式1 一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 的负载后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内阻r为 A.E2.4 V,r1 B.E3 V,r2 C.E2.4 V,r2 D.E3 V,r1 ,解析 电路断开时,路端电压等于电动势E3 V,,又EUIrU 解得内阻r2 .,答案,变式2 在如图3所示的电路中,电源的内阻不能忽略, 当电路中接入的电灯数目增多时,下列说法正确的是 A.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变小 B.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变大 C.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变大 D.外电路的
7、总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变小,图3,拓展点 闭合电路的故障分析 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,表现为有电流通过电路但它两端电压为零.,2.检测方法 (1)电压表检测:如果电压表示数为零,则说明可能在并联路段之外有断路,或并联路段被短路. (2)电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位置.在使用电流表检测时,一定要注意电流表的极性和量程. (3)欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路,当测量值很小或为零时,表示该处短路.在使用欧姆表检测时,电路一定要切
8、断电源.,例2 用电压表检查图4电路中的故障,测得Uad5.0 V,Ucd0 V,Ubc0 V,Uab5.0 V,则此故障可能是 A.L断路 B.R断路 C.R断路 D.S断路,图4,答案,解析 由Uad5.0 V和Uab5.0 V可知,开关S、灯泡L、电阻R均为通路,由Ucd0,Ubc0可知电路为断路故障(电路中无电流),所以故障可能是R断路,选项B正确.,解析,命题点二 电路中的功率及效率问题,1.电源的总功率 (1)任意电路:P总IEIU外IU内P出P内.,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IU外IEI2rP总P内.,(3)纯电阻
9、电路中输出功率随R的变化关系,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.,4.电源的效率,因此在纯电阻电路中R越大,越大;当Rr时,电源有最大输出功率,但电源的效率仅为50%.,例3 直流电路如图5所示,电源内阻不可忽略,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的 A.总功率一定增大 B.效率一定减小 C.内部损耗功率一定减小 D.输出功率一定先增大后减小,图5,答案,解析,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P总EI可得P总减小,故选项A错误;,由P内I2r可知,选项C正确; 由P出R外图象,因不知道R外的初始值与r
10、的关系,所以无法判断P出的变化情况,选项D错误.,变式3 如图6所示,已知电源内电阻r为2 ,定值电阻R0为3 ,滑动变阻器的阻值范围为010 .当滑动变阻器R阻值为R1时,在R1上获得最大功率,则R1的阻值应为 A.2 B.3 C.4 D.5 ,答案,图6,解析 R0为定值电阻,把它等效为电源内阻,当R1R0r,即R15 时,R1上获得最大功率,故选项D正确.,解析,变式4 将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图7所示,由此可知 A.电源最大输出功率可能大于45 W B.电源内阻一定等于5 C.电源电动势为45 V D.电阻箱所消耗功率P最大时,
11、电源效率大于50%,答案,解析,图7,解析 由题可知将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率.由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知,电阻箱所消耗功率P最大为45 W,所以电源最大输出功率为45 W,选项A错误; 由电源输出功率最大的条件可知,电源输出功率最大时,外电路电阻等于电源内阻,所以电源内阻一定等于5 ,选项B正确; 由电阻箱所消耗功率P最大值为45 W可知,此时电阻箱读数为R5 ,电流I 3 A,电源电动势EI(Rr)30 V,选项C错误; 电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率为50%,选项D错误.,变式5 (2016东海中学月考)有一个电动势为3
12、 V、内阻为1 的电源.下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2 W,且使该电源的效率大于50%的是 A.0.5 B.1 C.1.5 D.2 ,答案,解析,则0.5 R2 ,,因为50%,所以R1 , 综上可得1 R2 ,A、B、D错误,C正确.,命题点三 电源和电阻UI图象的比较,两种图线的比较,例4 如图8所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2两端的电压与电流的关系图线,若这两个电阻分别接到这个电源上,则 A.R1接在电源上时,电源的效率高 B.R2接在电源上时,电源的效率高 C.R1接在电源上时,电源的输出功率大 D.电源的输出功率一样大,答案,解析,
13、图8,解析 UI图象中图线与U轴的交点表示电源的电动势,与I轴的交点表示短路电流,UI图象中图线斜率的大小表示内阻,故电动势E1E2,发生短路时的电流I1I2,内阻r1r2,故选项A、B、C错误; 根据UEIr可知,当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的内阻大,路端电压变化大,故选项D正确.,变式6 (2017绍兴一中期末)如图9为两个闭合电路中两个不同电源的UI图象,下列判断正确的是 A.电动势E1E2,发生短路时的电流I1I2 B.电动势E1E2,内阻r1r2 C.电动势E1E2,内阻r1r2 D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大,答案,图9,解析,变式7 如图10
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