閉合電路歐姆定律優(yōu)秀課件

1、第二節(jié) 電路 閉合電路歐姆定律一、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)問(wèn)題導(dǎo)引已知有電阻R1、R2、R3，R1與R2并聯(lián)然后與R3串聯(lián)，組成混聯(lián)電路，當(dāng)其中某一電阻增大時(shí)，該電路的總電阻如何變化？答案總電阻增大基礎(chǔ)要點(diǎn)整合知識(shí)梳理1串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)2.幾個(gè)常用的推論(1)串聯(lián)電路的總電阻 其中任意一個(gè)電阻，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，總電阻變大(2)并聯(lián)電路的總電阻 其中任一支路的總電阻，且小于其中最小的電阻(3)無(wú)論電阻怎樣連接，每一段電路消耗的電功率P總是等于各個(gè)電阻耗電功率之和(4)無(wú)論電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，電路的總電阻變大大于小于自主檢測(cè)1一個(gè)T型電路如圖721所示，電路中的電阻

2、R110 ，R2120 ，R340 .另有一測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，則圖721A當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40 B當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40 C當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓為80 VD當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為80 V答案AC二、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻問(wèn)題導(dǎo)引一節(jié)干電池兩端的電壓是1.5 V，能否說(shuō)電源兩端的電壓就是1.5 V?答案不能電動(dòng)勢(shì)和電壓是兩個(gè)完全不同的概念知識(shí)梳理1電源：通過(guò) 做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置非靜電力負(fù)極正極電源本身內(nèi)阻答案D三、閉合電路歐姆定律問(wèn)題導(dǎo)引一太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開(kāi)路電壓為800

3、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，則它的路端電壓是多少？解析電源沒(méi)有接入外電路時(shí)，路端電壓值等于電源電動(dòng)勢(shì)，所以電動(dòng)勢(shì)E800 mV.答案0.4 V知識(shí)梳理(1)閉合電路的歐姆定律：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成 ，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成 減小增大正比反比(4)UI關(guān)系圖：由UEIr可知，路端電壓隨著電路中電流的增大而 ；UI關(guān)系圖線如圖722所示增大減小圖722減小當(dāng)電路斷路即I0時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為 當(dāng)外電路電壓為U0時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為_(kāi)圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的 電動(dòng)勢(shì)短路電流內(nèi)阻自主檢測(cè)3一電池外電路斷開(kāi)時(shí)的路端電壓為3 V，接上8 的負(fù)載

4、后路端電壓降為2.4 V，則可以判定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r為AE2.4 V，r1 BE3 V，r2 CE2.4 V，r2 DE3 V，r1 答案B考點(diǎn)核心突破考點(diǎn)一電路的動(dòng)態(tài)分析2“串反并同”結(jié)論法(1)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、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大(2)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(3)極限法：因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，讓電阻最大或電阻為零去討論 (2014廣州模擬)如圖723所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、

5、R3為定值電阻，S0、S為開(kāi)關(guān)， 與 分別為電壓表與電流表初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開(kāi)，則圖723解析當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，外電阻變大，總電流I變小，路端電壓U外變大，所以電壓表的示數(shù)變大；總電流變小，電阻R1上的電壓U1減小，而路端電壓變大，則電阻R3上的電壓變大，所以電流表的示數(shù)變大所以B項(xiàng)正確答案B1在如圖724所示的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)圖724突破訓(xùn)練A電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小解析R3的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)，所以R3接入電路的阻值變大，導(dǎo)致并聯(lián)電路的阻值變大，電路的總電

6、阻變大，干路電流變小，并聯(lián)電路的電阻變大，則并聯(lián)電路的分壓增大，即R2、R4串聯(lián)電路的電壓變大，所以流過(guò)這一支路的電流變大，又由于干路電流變小，所以電流表的示數(shù)變?。灰?yàn)镽2、R4串聯(lián)電路的電壓變大，使得R2兩端分壓變大，電壓表示數(shù)變大，本題答案為A.答案A考點(diǎn)二電路中的功率及效率P出與R的關(guān)系如圖725所示圖725 如圖726所示，電阻R12 ，小燈泡L上標(biāo)有“3 V，1.5 W”字樣，電源內(nèi)阻r1 ，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R0(大小未知)當(dāng)觸頭P滑動(dòng)到最上端a時(shí)，電流表的讀數(shù)為1 A，小燈泡L恰好正常發(fā)光，求：圖726(1)滑動(dòng)變阻器的最大阻值R0；(2)當(dāng)觸頭P滑動(dòng)到最下端b時(shí)，電源的總

7、功率及輸出功率答案見(jiàn)解析2(2014瓊海一模)如圖727所示，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，已知R0r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是圖727突破訓(xùn)練A電路中的電流變大B電源的輸出功率先變大后變小C滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小D定值電阻R0上消耗的功率先變大后變小解析當(dāng)r內(nèi)R外時(shí)，電源輸出功率最大，由題中條件可知，滑片P由a向b滑動(dòng)時(shí)，電源輸出功率變大，選項(xiàng)B錯(cuò)；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，外電路電阻減小，電流增大，選項(xiàng)A對(duì)；當(dāng)把定值電阻R0看做電源內(nèi)阻時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器消

8、耗的功率最大，由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小，選項(xiàng)C對(duì)；此過(guò)程中，由PI2R0知，定值電阻R0上消耗的功率變大，選項(xiàng)D錯(cuò)答案AC考點(diǎn)三電源UI圖線與電阻UI圖線兩種圖線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(guān)系電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻中的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系 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(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖728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(diǎn)，相應(yīng)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728規(guī)律總結(jié)如何在圖象中求解電源的輸出

9、功率和效率(1)分析圖象問(wèn)題時(shí)，一定要明確圖線的含義，即要確定兩坐標(biāo)軸表示的物理意義(2)對(duì)閉合電路的UI圖象，圖線上每一點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)的乘積為電源的輸出功率；純電阻電路的圖線上每一點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)的比值為此時(shí)外電路的電阻(3)注意電源輸出功率最大與電源效率的區(qū)別，輸出功率增大時(shí)，效率不一定增大，當(dāng)Rr時(shí)，電源有最大輸出功率，而效率僅為50%.3如圖729所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線C為一個(gè)電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖象如果將這個(gè)電阻R分別接到a、b兩電源上，那么有圖729突破訓(xùn)練AR接到a電源上，電源的效率較高BR接到b電源上，電

10、源的輸出功率較大CR接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低DR接到b電源上，電阻的發(fā)熱功率和電源的效率都較高答案C7含電容器電路的分析方法(1)電路的簡(jiǎn)化：不分析電容器的充、放電過(guò)程時(shí)，把電容器所處的電路視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上(2)電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法：電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒(méi)有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不起降低電壓的作用，與電容器串聯(lián)的電阻視為等勢(shì)體電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓解題素能培養(yǎng)物理思想方法(3)在計(jì)算電容器的帶電荷量變化時(shí)，如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量等于初末狀態(tài)電容器所帶

11、電荷量之差；如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量等于初末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和 (10分)如圖7210所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E10 V，內(nèi)阻r1 ，電容器的電容C40 F，電阻R1R24 ，R35 .接通電鍵S，待電路穩(wěn)定后，求：圖7210(1)理想電壓表 的讀數(shù)；(2)電容器的帶電量；(3)S再斷開(kāi)后，通過(guò)R2的電荷量審題指導(dǎo)1審讀題干，獲取有用信息確定電路結(jié)構(gòu)：R1與R3串聯(lián)，R2中無(wú)電流通過(guò)電容器C兩端的電壓與R1相同，電壓表 兩端的電壓與R3相同2分析設(shè)問(wèn)，確定解題方案利用閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律求R3兩端的電壓，即為電壓表讀數(shù)由R1兩端電壓確定電容器

12、C兩端電壓通過(guò)R2的電荷量等于電容器C的帶電量(2)U1IR14 V，(2分)電容器的帶電量QCU11.6104 C(2分)(3)S再斷開(kāi)后，電容器將通過(guò)R1、R2和其構(gòu)成的閉合電路放電，所以通過(guò)R2的電荷量為qR2Q1.6104 C(2分)答案(1)5 V(2)1.6104 C(3)1.6104 C規(guī)律總結(jié)在含容電路中，當(dāng)電路發(fā)生變化時(shí)，除了要判斷和計(jì)算電容器兩端的電壓外，還必須要判斷電容器極板上極性的變化，防止出現(xiàn)電容器先放電后反向充電的現(xiàn)象4(2013長(zhǎng)春模擬)如圖7211所示，電容器C16 F，C23 F，電阻R16 ，R23 .C、D為兩端點(diǎn)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB

13、為多少？當(dāng)S閉合時(shí)，電容器C1的電荷量改變了多少？(已知電壓U18 V)圖7211突破訓(xùn)練解析在電路中電容器C1、C2相當(dāng)于斷路當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電路中無(wú)電流，B、C等勢(shì)，A、D等勢(shì)，因此UABUACUCD18 V.當(dāng)S閉合時(shí)，R1和R2串聯(lián)，C1兩端電壓等于R1兩端電壓，C2兩端電壓等于R2兩端電壓，C1電荷量變化的計(jì)算首先從電壓變化入手當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，UABUACUDB18 V，電容器C1的電荷量為Q1C1UACC1UDC610618 C1.08104 C.答案18 V減少3.6105 C隨堂演練1將一電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電池，與外電路連接，構(gòu)成一個(gè)閉合電路，用R表示外電路電阻，I表示電路的總

14、電流，下列說(shuō)法正確的是A由U外IR可知，外電壓隨I的增大而增大B由U內(nèi)Ir可知，電源兩端的電壓，隨I的增大而增大C由U外EIr可知，電源輸出電壓，隨輸出電流I的增大而減小D由PIU外可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大訓(xùn)練高效提能解析因R的變化，才使I發(fā)生了改變，故不能用U外IR來(lái)分析U外隨I的變化情況由閉合電路歐姆定律知，U外EIr，E、r為定值，故U外隨I的增大而減小，A、B錯(cuò)，C對(duì)；對(duì)于PIU外，I增大，R減小，若Rr，由輸出功率P隨外電阻變化曲線可知，R減小，P減小，故D錯(cuò)答案C2(2012上海單科)直流電路如圖7212所示，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電源的A總功率一定

15、減小B效率一定增大C內(nèi)部損耗功率一定減小D輸出功率一定先增大后減小 圖7212答案ABC3(2014安徽皖南八校聯(lián)考)如圖7213所示，電池的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b滑動(dòng)的過(guò)程中，電流表、電壓表的示數(shù)變化情況為圖7213A電流表示數(shù)一直減小，電壓表示數(shù)一直增大B電流表示數(shù)一直增大，電壓表示數(shù)一直減小C電流表示數(shù)先減小后增大，電壓表示數(shù)先增大后減小D電流表示數(shù)先增大后減小，電壓表示數(shù)先減小后增大解析外電路是滑動(dòng)變阻器兩部分并聯(lián)后與R0串聯(lián)，當(dāng)兩部分電阻值相等時(shí)，外電阻阻值最大，路端電壓達(dá)到最大值，干路電流最小，所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b滑動(dòng)的過(guò)程中，電流表示數(shù)先減小后增大，電壓表示數(shù)先增大后減小，選項(xiàng)C正確答案C4如圖7214所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑塊P向左滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是圖7214A電阻R3消耗功率變大B電容器C上的電荷量