第7章試題解析

1、學(xué)案34閉合電路歐姆定律議題挖點(diǎn)"回扣概急規(guī)律和方進(jìn)一、概念規(guī)律題組1 關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的說法錯(cuò)誤的是（）A .電動(dòng)勢(shì)就是電壓，它是內(nèi)外電壓之和B .電動(dòng)勢(shì)不是電壓，但它數(shù)值上等于內(nèi)外電壓之和C. 電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量D. 電動(dòng)勢(shì)的大小與外電路的結(jié)構(gòu)有關(guān)2. 有關(guān)電壓與電動(dòng)勢(shì)的說法中正確的是（）A .電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特，所以電動(dòng)勢(shì)與電壓是同一物理量的不同叫法B .電動(dòng)勢(shì)是電源兩極間的電壓C.電動(dòng)勢(shì)公式E = W中W與電壓U = W中的W是一樣的，都是電場(chǎng)力做的功 qqD .電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量3.圖1如圖1所

2、示，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為3V，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表示數(shù)為1.8V , 則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為（）A . 5 : 3B. 3: 5C. 2 : 3D. 3 : 2二、思想方法題組4.圖2如圖2所示為兩個(gè)獨(dú)立電路 A和B的路端電壓與其總電流 I的關(guān)系圖線，貝U （）A .路端電壓都為Ui時(shí)，它們的外電阻相等B. 電流都是Ii時(shí)，兩電源內(nèi)電壓相等C. 電路A的電動(dòng)勢(shì)大于電路 B的電動(dòng)勢(shì)D . A中電源的內(nèi)阻大于 B中電源的內(nèi)阻5.如圖3所示的電路中，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向上端a滑動(dòng)過程中，兩表的示數(shù)情況為（A 電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小 B 電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大 C.兩

3、電表示數(shù)都增大D .兩電表示數(shù)都減小講練結(jié)合.突破重點(diǎn)、燃點(diǎn)和難點(diǎn)1.電源的總功率：P 總=El = IU 外+ IU 內(nèi)=P 出 + P 內(nèi).2、閉合電路的功率計(jì)算若外電路是純電阻電路，則有p總=I(R + r)=內(nèi)22. 電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)=lr = U內(nèi)I = P總一P 出.3. 電源的輸出功率：P出=Ul = EI - I r= P總一P 內(nèi).若外電路是純電阻電路，則有p 出=i2r=e2r 2R+ rE22 .I 4r由上式可以看出當(dāng)R = r時(shí)，電源的輸出功率最大為(2) 當(dāng)R>r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越小.(3) 當(dāng)R<r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越大.

4、當(dāng)P出<Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻 (5)P出與R的關(guān)系如圖4所示.R1 和 R2,且 Ri R2= r2圖44.電源的效率P出UR-=100%= U- 100% =需 X 100%X 100%因此R越大，n越大；當(dāng)R = r,電源有最大輸出功率時(shí)，效率僅為50%.n R圖象如圖5所示.圖5圖6【例1】如圖6所示，電源電動(dòng)勢(shì) E= 3V，內(nèi)阻r = 3Q,定值電阻R1 = 1Q,滑動(dòng)變阻 器R2的最大阻值為10Q，求：(1) 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值 R2為多大時(shí)，電阻 Ri消耗的功率最大？電阻 Ri消耗的最大功 率是多少？(2) 當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，變阻器消耗的功率最大？變

5、阻器消耗的最大功率是多 少？(3) 當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，電源輸出功率最大？電源輸出的最大功率是多少？(4) 三種情況下，電源的效率分別為多大？規(guī)范思維二、電路的動(dòng)態(tài)分析根據(jù)閉合電路的歐姆定律和串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)來分析電路中某電阻變化引起整個(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況，常見的方法有：1. 程序法(1)基本思路:電路結(jié)構(gòu)的孌化尺的變化尺瞌的變化一Q的埶叫的埶-固定列話器卜飆軸(2)判定總電阻變化情況的規(guī)律 當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大 (或減小)時(shí)，電路的總電阻一定增大 (或減小). 若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路的總電阻增大；若開關(guān)的通、斷使并聯(lián) 的支路增多時(shí)，電路的總電阻減小.

6、2. 直觀法任一電阻阻值增大，必引起該電阻中電流的減小和該電阻兩端電壓的增大.3“并同串反”規(guī)律所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、 電功率都將增大，反之則減小.所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端的電壓、電功率都將減小，反之則增大.即U串J I串J P串J JRU并f I并f P并f4.極限法即因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端去討 論.【例2】如圖7所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略開關(guān)S閉合后，在變阻器 Ro的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中()A .電壓表與電流表的示數(shù)都減小B .電壓表與電流表的

7、示數(shù)都增大C.電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D .電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大規(guī)范思維三、電路故障的分析方法電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有：導(dǎo)線斷芯，燈泡斷絲、燈座短路、變阻器 內(nèi)部斷路、接觸不良等現(xiàn)象檢查故障的基本方法有兩種：1電壓表檢測(cè)方法：如果電壓表示數(shù)為0，說明電壓表上無電流通過，則可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)有短路.如果電壓表有示數(shù)， 說明電壓表上有電流通過，則在并聯(lián)路段之外無斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)無短路.2用多用電表的歐姆擋檢測(cè)要對(duì)檢測(cè)的電路切斷電源，逐一使元件脫離原電路（或?qū)δ扯坞娐窓z測(cè)）后測(cè)量是通路還是斷路便可找到故障所在.n1r圖8【例3】（廣東理科基

8、礎(chǔ)高考）用電壓表檢查如圖8所示電路中的故障，測(cè)得Uad= 5.0V ,Ucd= 0V, Ubc= 0V , Uab= 5.0V，則此故障可能是（）A . L斷路B . R斷路C. R '斷路D . S斷路規(guī)范思維四、含容電路分析分析和計(jì)算含有電容器的直流電流時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻上無電壓降， 因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端電壓電容器穩(wěn)定時(shí)，相當(dāng)于此處電路斷路.（2）當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓 相等.（3）電路的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充（放）電.如果電容器兩端電壓

9、升高，電容將充電；反之，電容器將對(duì)與它并聯(lián)的電路放電.圖9【例4】如圖9所示，電源電動(dòng)勢(shì) E = 6V，內(nèi)阻r= 1Q,電阻尺=2Q,只2= 3Q,只3 = 7.5 Q電容器的電容 C = 4卩開關(guān)S原來斷開，現(xiàn)在合上開關(guān) S到電路穩(wěn)定，試問這一過程 中通過電流表的電荷量是多少？規(guī)范思維【基礎(chǔ)演練】1. 如圖10所示為“熱得快”熱水器的電路圖和示意圖.現(xiàn)接通電源，發(fā)現(xiàn)該熱水器沒有發(fā)熱，并且熱水器上的指示燈也不亮，現(xiàn)用交流電壓表測(cè)得熱水器A、B兩端的電壓為220V，指示燈兩端的電壓為 220V .那么該熱水器的故障在于 （）圖10A .連接熱水器和電源之間的導(dǎo)線斷開B 連接電阻絲與指示燈的導(dǎo)線發(fā)

10、生了短路C.電阻絲熔斷，同時(shí)指示燈燒毀D 同時(shí)發(fā)生了以上各種情況2. 如圖11所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，Ri、R2、R3為定值電阻，So、S為開關(guān),與二分別為電壓表和電流表.初始時(shí)，So與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則（）圖11A/的讀數(shù)變大，人的讀數(shù)變小 B/的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大 C.：的讀數(shù)變小，兒的讀數(shù)變小 D/的讀數(shù)變小， ' 的讀數(shù)變大fiz圖123. 如圖12所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì) E = 6V，內(nèi)阻r = 1 Q,電阻R1= 6Q, R2= 5Q, R3= 3Q,電容器的電容 C = 2X 10 F.若將開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定時(shí)通過 R2的電流為I ； 斷開開關(guān)S后，通過

11、R1的電荷量為q則（ ）A . I = 0.75AB . I = 0.5A_ 5_ 5C. q = 2 X 10 CD . q= 1X 10 C圖134如圖13所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線，若將這兩個(gè)電阻分別接到該電源上，則（）A . R1接在電源上時(shí)，電源的效率高B. R2接在電源上時(shí)，電源的效率高C. R1接在電源上時(shí)，電源的輸出功率大D. 電源的輸出功率一樣大圖145如圖14為測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)得到的UI圖線，用此電源與三個(gè)阻值均為3 Q的電阻連接成電路，測(cè)得路端電壓為4.8V 則該電路可能是下圖中的（）圖1

12、56.某同學(xué)將一直流電源的總功率Pe、輸出功率Pr和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系中，如圖15中的a、b、c所示.以下判斷錯(cuò)誤的是( )A.直線a表示電源的總功率B.曲線c表示電源的輸出功率C.電源的電動(dòng)勢(shì) E= 3V，內(nèi)電阻r= 1 QD .電源的最大輸出功率 Pm= 9W 【能力提升】7.圖16在某控制電路中，需要連成如圖16所示的電路，主要由電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻 Ri、R2及電位器（滑動(dòng)變阻器）R連接而成，L2是紅綠兩個(gè)指示燈，當(dāng)電位 器的觸頭由弧形碳膜的中點(diǎn)逆時(shí)針滑向a端時(shí)，下列說法中正確的是 （）A . Li、L2兩個(gè)指示燈都變亮B. Li、L

13、2兩個(gè)指示燈都變暗C. Li變亮，L2變暗D . Li變暗，L2變亮圖i7&如圖i7所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì) E恒定，內(nèi)阻r = i Q,定值電阻R3= 5Q當(dāng)開關(guān)K 斷開與閉合時(shí)，ab段電路消耗的電功率相等則以下說法中正確的是（）A .電阻Ri、R2可能分別為4Q、5QB .電阻Ri、R2可能分別為3Q、6QC.開關(guān)K斷開時(shí)電壓表的示數(shù)一定小于K閉合時(shí)的示數(shù)D 開關(guān)K斷開與閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比一 定等于6Q9如圖i8甲所示為某一小燈泡的U I圖線，現(xiàn)將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個(gè)4 Q的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為 i Q、電動(dòng)勢(shì)為5V的電源兩端，

14、如圖乙所示，則 （）叩乙圖i8A.若通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.2A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.6WB.若通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.3A,此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.6WC.若通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.2A,此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.26WD.若通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.3A,此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.4W題號(hào)123456789答案17 C1A圖i9i0.在如圖i9所示的電路中，Ri= 2Q, R2= R3= 4Q,當(dāng)開關(guān)K接a時(shí)，R?上消耗的 電功率為4W，當(dāng)開關(guān)K接b時(shí)，電壓表示數(shù)為 4.5V，試求：（i）開關(guān)K接a時(shí)，通過電源的電流和電源兩端的電壓；(2) 開關(guān)K接b

15、時(shí)，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻;開關(guān)K接c時(shí)，通過R2的電流.學(xué)案34閉合電路歐姆定律【課前雙基回扣】1. AD 電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量，而電壓是表示把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的本領(lǐng)大小的物理量；電壓與電源、導(dǎo)體及電路結(jié)構(gòu)有關(guān)，而電動(dòng)勢(shì)與外電路的結(jié)構(gòu)無關(guān)，故選為A、D.2. D 電壓與電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)不同的概念，其中電動(dòng)勢(shì)公式 E = W-中W是非靜電力做的q功，而電壓U = W中W則是電場(chǎng)力做的功，電動(dòng)勢(shì)的大小等于電路內(nèi)、外電壓之和.3. D S斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì)，即：E= 3V . S閉合時(shí)，U外=1.8V，所以U內(nèi)=E U外=1.2V 因U外=IR

16、, U內(nèi)=Ir，所以 R : r= U 外：U 內(nèi)=1.8 : 1.2= 3 : 2.4. ACD 在路端電壓與總電流的關(guān)系圖線(U I)中，圖線在U軸上的截距表示電動(dòng)勢(shì)E, 圖線斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，可見Ea>Eb ,A>rB.圖中兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo)為 (I 1、Ui)，由R= U可知，路端電壓都為 U1時(shí)，它們的外電阻相等.由U ' = Ir可知，電流都是11時(shí)，因r不相等，故兩電源內(nèi)電壓不相等.所以選項(xiàng)A、C、D正確.5. A思維提升1. 電源沒有接入電路時(shí)，兩極間的電壓在數(shù)值上與電動(dòng)勢(shì)相等，但意義絕對(duì)不同.2. I = 匚只適用于純電阻電路，而E= U + I

17、適用于所有電路.R+ r3. 在U I圖象中，電源的內(nèi)阻等于圖象斜率的大小，但不等于圖象傾角的正切值.【核心考點(diǎn)突破】例 1 (1)00.56W(2)4 Q 0.56W (3)2 Q0. 75W(4)25%62.5%50%解析(1)R1為定值電阻，當(dāng) R2= 0時(shí)，流經(jīng)R1的電流最大，電阻 R1消耗的功率最大；此時(shí)li=二=0.75A，電阻Ri消耗的最大功率為: r+ Ri2Pri= li Ri 0.56W此時(shí)Pr2 =4r電源與定值電阻 Ri可看做一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為 E = 3V，內(nèi)阻為r' = r+ Ri = 4Q的“電源由前面的分析可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值 Ri =r' = 4

18、Q,變阻器消耗的功率最大,0.56W.(3) 同理，由前面分析可知，當(dāng)R外=r時(shí)，即Ri' = 2Q時(shí)，電源輸出的功率最大，此P 出=0.75W.(4)電阻Ri消耗功率最大時(shí)，電源的效率RiX iOO% = 25%變阻器消耗的功率最大時(shí)，電源的效率:Ri+ rn=Ri + R2x ioo% =r + Ri + R262.5%;當(dāng)電源輸出功率最大時(shí)，電源的效率:Ri + R2X ioo% = 50%.r + Ri + R2規(guī)范思維(i)在求最大功率時(shí)要分清是求電阻的最大輸出功率還是電源的最大輸出功率；若求變阻器Ri上的最大功率可以將 Ri等效為電源的內(nèi)阻，等效內(nèi)阻r' = r +

19、 R.例2A在電路中，變阻器 Ro的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中，變阻器Ro接入電路中的電阻變小，從而使整個(gè)電路中的外電阻變小，干路電流變大，內(nèi)阻r分得的電壓U內(nèi)=lr變大，U外變小，電壓表示數(shù)變小，由Ui = IRi知Ui變大，因U外=Ui+ Ui，故Ui變小，由于liu2=所以流過Ri的電流變小，電流表示數(shù)變小，選項(xiàng)A正確.規(guī)范思維閉合電路的動(dòng)態(tài)分析的關(guān)鍵是搞清電路的串并聯(lián)關(guān)系，及各電表的測(cè)量對(duì)象利用程序法判斷是最基本的分析方法.例3B Uad= 5.0V說明a到電源正極，d到電源負(fù)極均通路.Uab= 5.0V，說明a到電源正極，b到電源負(fù)極均通路，故 R 一定斷路.規(guī)范思維用電壓表檢查電路故障

20、是最常用的方法，檢查時(shí)注意所用電壓表的量程應(yīng)大于或等于電源電動(dòng)勢(shì).例 41.92 X 10-5C解析S斷開，C相當(dāng)于斷路，R3中無電流，C兩端電壓即R2兩端電壓U2= ER2Ri + R2 + r=3V.Q= CU2= 12 X 10- 6C，且a板帶正電，b板帶負(fù)電.r.eS閉合，C兩端電壓即 Ri兩端電壓，由電路分析：Ui = R外=1.8V.Ri + R2 r + R外6Q' = CUi = 7.2X 10- C.且a板帶負(fù)電，b板帶正電.據(jù)此通過電流表的電量 AQ= Q+ Q' = 1.92 X 10-5C.規(guī)范思維(1)電容器兩極板間的電壓等于該支路兩端的電壓.(2)

21、當(dāng)電容器和用電器并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器兩極板間的電壓與其并聯(lián)用電器兩端 的電壓相等.電路的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充(放)電.思想方法總結(jié)1 .電源的輸出功率P與外電阻R的關(guān)系P= UI = i2r =宀)2r=e2r2R- r + 4RrR-r2+ 4r由上式可知：當(dāng) R = r時(shí)，P有最大值，且最大值Pm =4r根據(jù)電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系可知，二者關(guān)系如圖所示.2.閉合電路的動(dòng)態(tài)分析是一類非常典型的題目類型，解決這類問題的關(guān)鍵是抓住電源 的E、r不變，思路是外電路電阻變化，引起全電路中電流的變化，根據(jù)閉合電路歐姆定律公式1= ，以及E = U外+ U內(nèi)=IR + Ir進(jìn)行

22、正確推理，從而判定路端電壓U外和內(nèi)電壓R + rU內(nèi)的變化然后再應(yīng)用串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)判斷外電路的電流或某個(gè)電阻的變化情況，即 應(yīng)用“部分一一整體一一部分”這樣的順序分析.3分析閉合電路中的功率問題時(shí)應(yīng)注意以下三個(gè)問題：(1) 電流發(fā)生變化時(shí)，路端電壓發(fā)生變化，功率比較與計(jì)算時(shí)不要忘記這一點(diǎn).(2) 利用當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時(shí)輸出功率最大這一結(jié)論，必要時(shí)要將某一電阻看作內(nèi)阻， 作等效電源處理.注意所求功率是電路中哪部分電路的功率，不同部分電路分析思路不同.4分析電路故障的基本方法是假設(shè)法：如果電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生在何處時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分；然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用電

23、路定律進(jìn)行正向推理，推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路，直到找出發(fā)生故障的全部可能為止， 亦稱排除法.【課時(shí)效果檢測(cè)】1. 6. D 電源的總功率為 Pe = El，電源的輸出功率為 Pr = El I2r,電源內(nèi)部的發(fā)熱功率 Pr= l2r,所以直線a表示電源的總功率，選項(xiàng) A正確；曲線b表示電源內(nèi)部的發(fā)熱功率，曲 線c表示電源的輸出功率，選項(xiàng)B正確；直線a的斜率表示電動(dòng)勢(shì) E,解得E = 3V，由曲線b上某點(diǎn)坐標(biāo)可得電源內(nèi)阻為1Q,選項(xiàng)C正確；當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源輸出E2功率最大，Pm= 4； =

24、 2.25W，對(duì)應(yīng)曲線c的最高點(diǎn)，選項(xiàng) D錯(cuò)誤.7. B 當(dāng)電位器的觸頭由弧形碳膜的中點(diǎn)逆時(shí)針滑向a端時(shí)，電位器接入電路的電阻減小，根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可得干路電流增大，內(nèi)阻分擔(dān)電壓增大，路端電壓減小，L1燈變暗，通過其電流減小；由 U1 = I2R1及12= I I1可知Ri分擔(dān)電壓增大，L2及R2兩端電壓減小，L2功率減小而變暗，選項(xiàng) B正確.& AD 將R3和電源串聯(lián)在一起看做等效電源，則該等效電源的電動(dòng)勢(shì)為E,等效內(nèi)阻為r = r+ R3, K閉合時(shí)，兩電表的示數(shù)分別為：U= RlE , I = E一.當(dāng)K斷開時(shí),Ri + r'Ri+ r'兩電表的示數(shù)分別為:u' =Rl+ R2E , I'Ri + R2+ rE ，E.又 U ' =>U =Ri + R2+ r'1 + _LRi + R2故選項(xiàng)C錯(cuò).由以上各式可得:U ' - U=r',故D選項(xiàng)正確.據(jù)題