2020版高考物理人教版(山东专用)一轮复习课件:第八章 第2节 闭合电路的欧姆定律 .ppt
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1、第2节 闭合电路的欧姆定律,基础过关,考点研析,素养提升,基础知识,一、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 把1 C的正电荷在电源内从 移送到 所做的功.,基础过关 紧扣教材自主落实,非静电力,(2)表达式:E= ,单位:V.,(3)物理意义:反映电源把 转化为 的本领大小的物理量.,负极,正极,其他形式的能,电势能,2.内阻:电源内部也是由导体组成的,也有电阻r,叫做电源的 ,它是电源的另一个参数.,内阻,二、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反比. 2.公式 (1)I= (只适用于纯电阻电路). (2)E=
2、(适用于所有电路).,正比,U外+Ir,3.路端电压U与电流I的关系 (1)关系式:U= .,E-Ir,电源电动势,(2)电源的U-I图像 当电路断路即I=0时,纵坐标的截距为 . 当外电路电压U=0时,横坐标的截距为 . 图线的斜率的绝对值为电源的 .,短路电流,内阻,对电源的U-I图像,若纵坐标上的取值不从0开始,图像与纵轴的交点表示什么?与横轴的交点还表示短路电流吗?电源内阻如何计算? 答案:纵轴的交点表示电源的电动势,横轴的交点不表示短路电流,图线斜率的绝对值表示电源内阻.,(1)电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量.( ) (2)电动势由电源中非静电力的特性决定,
3、与电源的体积无关,与外电路无关. ( ) (3)电动势是电源两极间的电压.( ) (4)闭合电路中的短路电流无限大.( ) (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.( ),过关巧练,1.思考判断,2.(多选)若E表示电动势,U表示外电压,U表示内电压,R表示外电路的总电阻,r表示内电阻,I表示电流,则下列各式中正确的是( ),BD,解析:内电压与电流的关系为U=Ir,选项A错误;外电压与电动势的关系为E=U+Ir,选项C错误.,3.(2018黑龙江鸡西期末)用伏安法测电池的电动势和内
4、电阻,依照数据画出了图线,如图,则测得电动势E= V,内阻r= .,答案:1.6 0.6,4.(2018北京第四十四中学月考)已知干电池的电动势为1.5 V,下列说法正确的是( ) A.当外电路闭合时,干电池两极间的电压等于1.5 V B.当外电路断开时,干电池两极间的电压等于零 C.当外电路闭合时,在1 s内有1.5 C的电荷通过该电池 D.当1 C的电荷通过干电池时,干电池能够把1.5 J的化学能转化为电能,D,考点一 电路的动态分析,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
5、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)在如图所示分压电路中,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.,考点研析 核心探究重难突破,2.电路动态分析的常用“两法” (1)程序判断法:遵循“局部整体部分”的思路,按以下步骤分析:,(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动端分别滑至两个极端去讨论.,【典例1】 (多选)在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r.M为多种元件集成的电子元件,其阻值与两端所加的电压成正比(即RM=kU,式中k为正常
6、数)且遵循欧姆定律.R1和R2是两个定值电阻(其电阻可视为不随温度变化而变化).R为滑动变阻器,现闭合开关S,使变阻器的滑片向上移动,下列说法中正确的是( ),CD,A.电压表V1,V2读数增大 B.电子元件M两端的电压减小 C.通过电阻R的电流增大 D.电流表读数减小,解析:变阻器的滑片向上移动过程中,滑动变阻器连入电路的电阻减小,电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可得路端电压减小,即电压表V2示数减小,电路总电流增大,即通过R1和M的电流增大,所以其两端的电压增大,即电压表V1示数增大,M两端的电压增大,而路端电压是减小的,所以并联电路两端的电压减小,所以R2两端电压减小,即通过R2的电
7、流减小,电流表示数减小,总电流增大,因为I=IR2+IR,所以IR增大,选项C,D正确.,【针对训练】 (2018湖北八校联考)(多选)如图所示的电路中,E为电源,其内电阻为r,V为理想电压表,L为阻值恒为2r的小灯泡,定值电阻R1的阻值恒为r,R3为半导体材料制成的光敏电阻,电容器两极板处于水平状态,闭合开关S,电容器中心P点有一带电小球处于静止状态,电源负极接地,则下列说法正确的是( ),BD,A.若将R2的滑片上移,则电压表的示数变小 B.若突然将电容器上极板上移,则小球在P点电势能增加 C.若光照变强,则小球会向上运动 D.若光照变强,则AB间电路的功率变大,解析:滑动变阻器在电路中起
8、保护电容器的作用,当将R2的滑片上移时,回路结构没有发生变化,所以电压表示数没有变化,故A错;若突然将电容器上极板上移,则d增大,平行板内的电场强度减小,所以导致P点的电势降低,而小球带负电,所以电势能增大,故B正确;若光照变强,R3阻值变小,则导致平行板上的电压减小,平行板内的电场强度减小,电场力小于重力,所以小球会向下运动,故C错;把R1等效到电源内部,则外电路的电阻随着光照变强逐渐趋近于等效电源内部的电阻,当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,所以AB间电路的功率变大,故D正确.,考点二 电路中的功率及效率问题,1.电路中的功率分配 P总=P出+P内,即EI=UI+I2r.,2.输出功率
9、与闭合电路总电流的关系 P出=EI-I2r 当I= 时,P出有最大值. 若外电路是纯电阻电路,则有 P出=I2R= = . 由上式可以看出,(1)当R=r时,电源的输出功率最大,为Pm= .,(2)当Rr时,随着R的增大输出功率越来越小. (3)当Rr时,随着R的增大输出功率越来越大. (4)P出与R的关系如图所示.,3.电源的效率,【典例2】 如图所示,已知电源电动势为12 V,内阻为2 ,保护电阻R0=1 ,则当电阻箱R读数为多少时,保护电阻R0消耗的电功率最大,这个最大值为多少?,核心点拨 (1)由P=I2R0知R0不变,P最大时必有I最大.,答案:0 16 W,反思总结 最大功率问题的
10、两点注意,(2)电源输出功率最大时,效率不是最大,只有50%.,题组训练,1.电源的P-R图像问题(多选)将一电源与一电阻箱连接成闭合电路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示,由此可知( ) A.电源最大输出功率等于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,电源效率等于50%,ABD,BC,考点三 电源和电阻的U-I图像的比较,【典例3】 (多选)如图所示的U-I图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系,直线b为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知下列说法正确的有( ) A.R的阻值为2
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