浙江2018屆高三物理一輪復習第7章恒定電流第2節(jié)電路閉合電路歐姆定律教師用書.docx

第2節(jié)電路閉合電路歐姆定律考點一| 串聯電路和并聯電路1串聯、并聯特點對比 串聯并聯電流II1I2InII1I2In電壓UU1U2UnUU1U2Un電阻RR1R2Rn2.電壓表的改裝(加試要求)電流表G的滿偏電壓UgIgRg，當改裝成量程為U的電壓表時，應串聯一個電阻R，因為串聯電阻有分壓作用若U為Ug的n倍，需串聯的分壓電阻為R(n1)Rg.3電流表的改裝(加試要求)電流表G的滿偏電流為Ig，當改裝成量程為I的電流表時，應并聯一個電阻R，若I為Ig的n倍，需并聯的分流電阻為R.1“三個”常用的電阻結論(1)并聯電路的總電阻小于其中最小的電阻(2)n個相同的電阻R并聯，總電阻R總R.(3)在電路中，某個電阻增大(或減小)，則總電阻增大(或減小)2.電表改裝后的特點改裝后的電壓表改裝后的電流表(1)改裝后示數等于表頭與分壓電阻兩端電壓之和(1)改裝后示數等于通過表頭與分流電阻的電流之和(2)改裝后量程等于滿偏時表頭與分壓電阻兩端電壓之和(2)改裝后量程等于滿偏時通過表頭與分流電阻的電流之和(3)改裝后表頭滿偏電壓不變(3)改裝后表頭滿偏電流不變1(多選)有兩個電阻R12 ，R23 ，則有()AR1、R2串聯總電阻為5 BR1、R2并聯總電阻為1 CR1、R2串聯總電阻為2.5 DR1、R2并聯總電阻為1.2 AD由于串聯電路總電阻等于各部分電阻之和，即R串R1R25 ；兩個電阻并聯，其總電阻R并1.2 ，選項A、D正確2電阻R1與R2并聯在電路中，通過R1與R2的電流之比為12，則當R1與R2串聯后接入電路中時，R1與R2兩端電壓之比U1U2為()A12B21C14D41B兩電阻并聯時，兩端電壓相等，因電流之比為12，故R1R221；當兩電阻串聯時，有相同的電流，由UIR可知，U1U221，選項B正確3三個電阻的阻值之比R1R2R3125，若將這三個電阻并聯，則通過它們的電流之比I1I2I3為()A125B521C1052D111C并聯電路電壓相等，設為U，因為R1R2R3125，設R1R，則R22R，R35R，所以并聯后，通過它們的電流之比為1052，選項C正確4(加試要求)(多選)如圖721所示的甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成，它們之中一個是測電壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結論中正確的是() 【導學號：81370263】 甲乙圖721A甲是電流表，R增大時量程增大B甲是電流表，R增大時量程減小C乙是電壓表，R增大時量程減小D乙是電壓表，R增大時量程增大BD把一個靈敏電流計改裝成電流表，需并聯一個電阻，并聯的電阻越大，量程越小，A錯誤，B正確；把一個靈敏電流計改裝成電壓表，需串聯一個電阻，串聯的電阻越大，量程越大，C錯誤，D正確考點二| 閉合電路歐姆定律1閉合電路(1)組成(2)內、外電壓的關系：EU內U外2閉合電路歐姆定律(1)內容：在外電路為純電阻的閉合電路中，電流的大小跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比(2)公式：I(只適用于純電阻電路)EU外Ir(適用于所有電路)3路端電壓U與電流I的關系(加試要求)(1)關系式：UEIr.(2)UI圖象如圖722所示圖722當電路斷路即I0時，縱坐標的截距為電源電動勢當外電路短路即U0時，橫坐標的截距為短路電流圖線的斜率的絕對值為電源的內阻1判定總電阻變化情況的規(guī)律(1)當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小)(2)若開關的通、斷使串聯的用電器增多時，電路的總電阻增大；若開關的通、斷使并聯的支路增多時，電路的總電阻減小(3)在如圖723所示分壓電路中，滑動變阻器可視為由兩段電阻構成，其中一段R并與用電器并聯，另一段R串與并聯部分串聯A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢一致圖7232電路動態(tài)分析的方法(1)程序法：電路結構的變化R的變化R總的變化I總的變化U外的變化固定支路支路的變化(2)極限法：即因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題，可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論1某電路如圖724所示，已知電池組的總內阻r1 ，外電路電阻R5 ，理想電壓表的示數U3.0 V，則電池組的電動勢E等于()圖724A3.0 VB3.6 VC4.0 VD4.2 VB由于電壓表的示數為路端電壓，而UIR，則I0.6 A，由閉合電路歐姆定律可得EI(Rr)0.6(51)V3.6 V，故選項B正確太陽能電池板的參數開路電壓43 V短路電流5.85 A工作電壓35.3 V工作電流5.67 A額定功率200 W工作溫度4085 圖7252.第二屆世界互聯網大會于2015年12月16日至18日在桐鄉(xiāng)烏鎮(zhèn)舉行，為迎接大會召開，桐鄉(xiāng)市對部分道路亮化工程進行了改造，如圖725所示是烏鎮(zhèn)某行政村使用的太陽能路燈的電池板銘牌，則該電池板的內阻約為()A7.58 B6.03 C6.23 D7.35 D開路電壓即為電動勢，所以內阻r 7.35 ，D正確3一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800 mV，短路電流為40 mA.若將該電池板與一阻值為20 的電阻連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A0.10 VB0.20 VC0.30 VD0.40 VD由已知條件得：E800 mV.又因I短，所以r 20 ，所以UIRR20 mV400 mV0.4 V，選項D正確4(2015浙江學業(yè)水平考試)小吳同學設計了一種煙霧報警裝置，其設計原理如圖726所示M為煙霧傳感器，其阻值RM隨著煙霧濃度的變化而變化，R為定值電阻當裝置所在區(qū)域出現煙霧且濃度增大時，將導致a、b兩端電壓減小，觸發(fā)警報裝置發(fā)出警報當煙霧濃度增大時() 【導學號：81370264】圖726ARM增大，電流表示數增大BRM增大，電流表示數減小CRM減小，電流表示數增大DRM減小，電流表示數減小C根據煙霧濃度增大時，a、b兩端電壓減小，可知a、b之間電阻減小，故RM減小根據閉合電路歐姆定律知電路中電流增大，所以電流表示數增大故C選項正確5(加試要求)(多選)如圖所示，A、B、C、D四個電路中，電源電動勢為E，電阻為r，定值電阻為R0，當滑動變阻器R的滑片P從a向b滑動時，電壓表示數將變大的電路是()BD在電路A、B中，當滑動變阻器R的滑片P從a向b滑動時，滑動變阻器連入電路的電阻變小對電路A，電壓表測量的是路端電壓，由于外電路電阻減小，使路端電壓隨之減小，不符合題意；對電路B，電壓表測量的是定值電阻R0兩端的電壓，由閉合電路歐姆定律知此時電路電流變大，則電壓表示數將變大，符合題意；對電路C，由于電壓表位置的特殊性，其示數將不變；而電路D，實際上可認為是一個分壓電路，盡管電路電流不變，但當滑動變阻器R的滑片P從a向b滑動時，電壓表測量的電阻增加，則電壓表示數將變大考點三| 電源的功率及UI圖象1電源的總功率(1)任意電路：P總IEIU外IU內P出P內(2)純電阻電路：P總I2(Rr).2電源內部消耗的功率P內I2rIU內P總P出3電源的輸出功率(加試要求)(1)任意電路：P出IUIEI2rP總P內(2)純電阻電路：P出I2R.(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關系當Rr時，電源的輸出功率最大為Pm當Rr時，隨著R的增大輸出功率越來越小當Rr時，隨著R的增大輸出功率越來越大當P出Pm時，每個輸出功率對應兩個外電阻R1和R2，且R1R2r2.P出與R的關系如圖727所示圖7274電源的效率(1)任意電路：100%100%.(2)純電阻電路：100%100%因此在純電阻電路中R越大，越大5電源與電阻UI圖象的比較圖象上的特征物理意義電源UI圖象電阻UI圖象圖形圖象表述的物理量變化關系電源的路端電壓隨電路電流的變化關系電阻兩端電壓隨電阻中的電流的變化關系圖線與坐標軸交點與縱軸交點表示電源電動勢E，與橫軸交點表示短路電流過坐標軸原點，表示沒有電壓時電流為零圖線上每一點坐標的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率圖線上每一點對應U、I比值表示外電阻的大小，不同點對應的外電阻大小不同每一點對應的比值均等大，表示此電阻的大小不變圖線斜率的絕對值大小內阻r電阻大小(2016浙江4月學考)圖728所示中的路燈為太陽能路燈，每只路燈的光伏電池板有效采光面積約0.3 m2.晴天時電池板上每平方米每小時接收到的太陽輻射能約為3106 J如果每天等效日照時間約為6 h，光電池一天產生的電能可供30 W 的路燈工作8 h光電池的光電轉換效率約為()圖728A4.8%B9.6%C16%D44%C光電池的光電轉換效率是轉化得到的電能與接收到的光能的比值，即：100%100%16%，故選C.1用電器獲得最大功率問題的分析方法(1)定值電阻根據PI2R或P討論，要功率P最大，需通過該電阻的電流或電阻兩端的電壓最大(2)可變電阻通常采用等效電源法，解題時根據需要選用不同的等效方式，將用電器獲得最大功率問題轉化為電源最大輸出功率問題2UI圖象的一般分析思路(1)明確縱、橫坐標的物理意義(2)明確圖象的截距、斜率及交點的意義(3)找出圖線上對應狀態(tài)的參量或關系式(4)結合相關概念或規(guī)律進行分析、計算1如圖729所示是某電源的路端電壓與電流的關系圖象，下列結論正確的是() 圖729【導學號：81370265】A電源的電動勢為 5.0 VB電源的內阻為 12 C電源的短路電流為 0.5 AD電流為 0.3 A時的外電阻是 18 D當電流為零時，路端電壓等于電源電動勢，由此可知電源的電動勢為 6.0 V，選項A錯誤；圖線的斜率表示電源內阻r 2 ，選項B錯誤；只有當路端電壓為零時的電流才是短路電流，由于圖線沒有從原點開始，因此圖線與橫軸交點不是短路電流，選項C錯誤；當電流為 0.3 A時，由閉合電路歐姆定律I知Rr 2 18 ，選項D正確2如圖7210所示，直線A為某電源的UI圖線，曲線B為某小燈泡的UI圖線，用該電源和小燈泡組成閉合電路時，電源的輸出功率和電源的總功率分別是()圖7210A4 W,8 WB2 W,4 WC2 W,3 WD4 W,6 WD電源的UI圖線A在縱軸上的截距表示電源電動勢為3 V，圖線A、B的交點表示電路工作點，對應的工作電壓為U2 V，工作電流為I2 A用該電源和小燈泡組成閉合電路時，電源的輸出功率P出UI22 W4 W，電源的總功率P總EI32 W6 W選項D正確3(2016嘉興一中期中)電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比在測電源電動勢和內電阻的實驗中得到的實驗圖線如圖7211所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點，相應狀態(tài)下電源的效率分別為a、b.由圖可知a、b的值分別為()圖7211Aa80%b50%Ba40%b80%Ca50%b80%Da66.7%b33.3%D根據效率的定義可做以下推導：，從UI圖象中可知電壓電動勢對應為6個單位長度，a點路端電壓對應為4個單位長度，b點路端電壓對應為2個單位長度，綜上所述D正確，A、B、C錯誤4(多選)(加試要求)如圖7212所示，R1為定值電阻，R2為變阻器，E為電源電動勢，r為電源內電阻，以下說法中正確的是() 【導學號：81370266】圖72