2020高考物理大一輪復(fù)習(xí)新課改省份專用講義第九章第50課時(shí)閉合電路的歐姆定律重點(diǎn)突破課含答案

1、(2)公式：I(只適用于純電阻電路)。第50課時(shí)閉合電路的歐姆定律(重點(diǎn)突破課)考點(diǎn)一閉合電路的動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析問題是閉合電路歐姆定律的具體應(yīng)用，這類問題由于形式多樣、考法靈活，考生不能統(tǒng)籌系統(tǒng)地去想問題，而導(dǎo)致分析不夠全面而失誤。1閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。ERr(3)其他表達(dá)形式電壓表達(dá)式：EUIr。能量表達(dá)式：EIUII2r。2路端電壓與外電阻的關(guān)系(1)一般情況：UEIr，當(dāng)外電阻R增大時(shí)，路端電壓U增大。(2)特殊情況當(dāng)外電路斷路時(shí)，I0，UE。E當(dāng)外電路短路時(shí)，I短r，U0。典例如圖所示電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑

2、片向上滑動(dòng)時(shí)，下U-I圖像如圖。列說法正確的是()AR2的功率增大BR3兩端的電壓減小C電流表的示數(shù)變大DR1的電流增大解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，其接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，則干路電流I減小，路端電壓U增大，R3兩端的電壓等于路端電壓，則R3兩端的電壓增大，通過R3的電流I3增大，通過R2的電流I2II3，I減小，I3增大，則I2減小，故R2的功率減小，電壓U2也減??；R1、R4的并聯(lián)電壓U并UU2，U增大，U2減小，則U并增大，故通過電流表的電流IA增大，電流表的示數(shù)變大，通過R1的電流I1I2IA，I2減小，IA增大，則I1減小，故只有C正確。答案C規(guī)律方法閉合電路

3、動(dòng)態(tài)分析的三種方法1程序法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、消耗的電功率都將減小，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、消耗的電功率都將增大，反之則減小。3極限法因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將滑動(dòng)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進(jìn)行討論。集訓(xùn)沖關(guān)1.如圖所示，閉合開關(guān)S，a、b、c三盞燈均正常發(fā)光，電源電動(dòng)略?，F(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片稍向上滑動(dòng)一些，三盞燈亮度變化為勢恒定且內(nèi)阻不可忽()Aa燈變亮，b、c燈變暗Ca、c燈變暗，b燈變亮Ba、c

4、燈變亮，b燈變Da、b燈變暗，c燈變亮暗壓變大，由UUaUb判斷出b燈兩端電壓Ub減小，由IbR，PbR知通過b燈的電流減小，b燈變暗，再由I解析：選B將滑動(dòng)變阻器R的滑片稍向上滑動(dòng)一些，R接入電路的電阻將減小，總電阻將減小，由閉合電路E歐姆定律IRr得，總電流增大，路端電壓UEIr減小，由PaI2Ra知a燈變亮，由UaIRa知a燈兩端的電UbUb2bbIbIc知Ic變大，由PcIc2Rc知c燈變亮，B正確。2.(多選)如圖所示電路，已知電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，R0為固定電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的觸頭向下移動(dòng)時(shí)，下列論述正確的是()A燈泡L一定變亮B電流表的示數(shù)變小C電壓表的示數(shù)變小DR0消耗的

5、功率變小解析：選ABD當(dāng)R的觸頭向下移動(dòng)時(shí)，R接入電路的電阻變大，外電路總電阻變大，則由閉合電路歐姆定律知，總電流變小，路端電壓變大，則電壓表的示數(shù)變大，燈泡L兩端的電壓變大，則燈泡L一定變亮，通過燈泡L的電流變大，而總電流變小，則電流表的示數(shù)變小，R0消耗的功率變小，故A、B、D正確，C錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二含電容器電路問題含電容器電路的分析是一個(gè)難點(diǎn)，電路中出現(xiàn)電容器，學(xué)生往往難以確定電容器與電路的串、并聯(lián)關(guān)系及電壓關(guān)系等，給分析解決問題帶來很大的障礙。1電路的簡化不分析電容器的充、放電過程時(shí)，把電容器所在的電路視為斷路，簡化電路時(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

6、路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，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，電容器兩端的電壓與其并聯(lián)用電器兩端電壓相等。3電壓變化帶來的電容器變化電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電。若電容器兩端電壓升高，電容器將充電；若電容器兩端電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電，可由QCU計(jì)算電容器上電荷量的變化量。典例(2016全國卷)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為()阻可忽略)連接成如S，電流再次穩(wěn)定后，52532A.3C.1B.2D.解析斷開S和閉合S后

7、等效電路分別如圖甲、乙所示。11根據(jù)串聯(lián)電路的電壓與電阻成正比可得，甲、乙兩圖中電容器兩極板間的電壓U15E，U23E，C所帶的電荷量QCU，則Q1Q235，選項(xiàng)C正確。答案C規(guī)律方法含電容器電路問題的解題思路第一步理清電路的串、并聯(lián)關(guān)系確定電容器兩極板間的電壓。在電容器充電和放電的過程中，歐姆定律等電路規(guī)第二步律不適用，但對于充電或放電完畢的電路，電容器的存在與否不再影響原電路，電容器接在某一支路兩端，可根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)規(guī)律求解該支路兩端的電壓U分析電容器所帶的電荷量。針對某一狀態(tài)，根據(jù)QCU，由電容器兩端的電壓U第三步求電容器所帶的電荷量Q，由電路規(guī)律分析兩極板電勢的高低，高電勢板帶

8、正電，低電勢板帶負(fù)電集訓(xùn)沖關(guān)1.(多選)如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢恒為E，內(nèi)阻為r，電壓表的計(jì)，C1、C2分別是兩個(gè)電容器。將開關(guān)閉合一段時(shí)間，下列說法正確的A若C1C2，則電壓表兩端的電勢差大于靜電計(jì)兩端的電勢差B若將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)，則電容器C2上帶電量增B內(nèi)阻為10k，為靜電是()大C電容器C1上帶電量為零D再將開關(guān)斷開，然后使電容器C2兩極板間距離增大，則靜電計(jì)張角也增大解析：選CD由于靜電計(jì)的兩個(gè)電極是彼此絕緣的，電壓表是由電流表改裝成的，電路穩(wěn)定后，電路中沒有ER2R1R284電流，電壓表兩端沒有電壓，而電容器C2充電，兩端存在電壓，所以電壓表兩端的電勢差小于靜電計(jì)兩端

9、的電勢差，故A錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定后，電容器C2的電壓等于電源的電動(dòng)勢，保持不變，將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)，電容器C2的電壓不變，帶電量不變，故B錯(cuò)誤；由于電壓表兩端沒有電壓，電容器C1沒有被充電，帶電量為零，故QC正確；將開關(guān)斷開，電容器C2的帶電量Q不變，板間距離增大，電容C減小，由公式CU分析可知，板間電壓增大，靜電計(jì)張角增大，故D正確。2.如圖所示，電源的內(nèi)阻不計(jì)，電動(dòng)勢E12V，R18，R24，電容C40F，則下列說法正確的是()A開關(guān)斷開時(shí)，電容器不帶電B將開關(guān)閉合，電容器充電C將開關(guān)閉合后，穩(wěn)定時(shí)電容器的電荷量為4.81014CD若開關(guān)處于閉合狀態(tài)，現(xiàn)將開關(guān)斷開，到再次穩(wěn)定后，通

10、過R1的總電荷量為3.2104C解析：選D開關(guān)斷開時(shí)，電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢，不為零，電容器帶電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；將開關(guān)閉合，124B電容器兩端電壓變小，電容器放電，項(xiàng)錯(cuò)誤；將開關(guān)閉合后，穩(wěn)定時(shí)電容器兩端的電壓UV4V，電容器的電荷量為QUC440106C1.6104C，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若開關(guān)處于閉合狀態(tài)，現(xiàn)將開關(guān)斷開，到再次穩(wěn)定后，通過R1的總電荷量Q|U|C(124)40106C3.2104C，D項(xiàng)正確。3如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r，閉合開關(guān)S，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)的過程中，下列結(jié)論正確的是()A小燈泡L變暗B電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小C電容器C上的電荷量增加D電源

11、的總功率變小解析：選B滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)的過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，由閉合電路的歐姆定律得，干路電流I增大，即電流表讀數(shù)變大，小燈泡L的功率PI2R燈增大，小燈泡L變亮，路端電壓UEIr減小，即電壓表讀數(shù)變小，電源的總功率P總EI增大，A、D錯(cuò)誤，B正確；滑動(dòng)變阻器兩端的電壓UEI(R燈r)減小，電容器C上的電荷量QCU減小，C錯(cuò)誤?？键c(diǎn)三電路故障問題電路故障一般有斷路和短路兩大問題，高考?？汲霈F(xiàn)這兩類問題的原因和表現(xiàn)，在備考中要能正確區(qū)分并判定這兩類問題，掌握常用的檢查方法。1故障特點(diǎn)(1)斷路特點(diǎn)：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零。(2)短路特點(diǎn)：用電器發(fā)生短路，表現(xiàn)為有

12、電流通過電路但其兩端電壓為零。2檢查方法電壓表檢測如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段短路電流表檢測歐姆表檢測假設(shè)法當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可用電流表測量各部分電路上的電流，通過對電流值的分析，可以確定故障的位置。在使用電流表檢測時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程當(dāng)測量值很大時(shí)，表示該處斷路；當(dāng)測量值很小或?yàn)榱銜r(shí)，表示該處短路。在使用歐姆表檢測時(shí)，電路一定要與電源斷開將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障，運(yùn)用閉合電路或部分電路的歐姆定律進(jìn)行推斷典例如圖所示，電路中燈泡A、B均正常發(fā)光。忽然燈泡B比原來變暗了些，而燈泡A比原來變亮了些。電路中出現(xiàn)的故障

13、可能是()AR2發(fā)生斷路BR3發(fā)生斷路CR2、R3同時(shí)發(fā)生斷路DR1、R3同時(shí)發(fā)生斷路解析假設(shè)R2斷路，則A燈所在并聯(lián)支路的總電阻增大，導(dǎo)致外電路總電阻增大，干路電流減小，路端電壓U增大，流過R1的電流I1增大，流過燈泡所在并聯(lián)支路的總電流I2(I2I總I1)減小，B燈兩端的電壓UBI2RB3并減小，B燈變暗，A燈兩端的電壓UA(UAUUB)增大，A燈變亮。選項(xiàng)A正確，同理分析可得，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。答案A規(guī)律方法(1)斷路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表示數(shù)等于電源電動(dòng)勢，則該段電路中有斷點(diǎn)。(2)短路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電

14、路并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，則該并聯(lián)段電路被短路；若電壓表示數(shù)不為零，則該并聯(lián)段電路沒有被短路或不完全被短路。集訓(xùn)沖關(guān)1.如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢為6V，當(dāng)開關(guān)S接通后，燈用電壓表測得各部分的電壓是Uab6V，Uad0V，Ucd6V，由此可泡L1和L2都不亮，斷定()AL1和L2的燈絲都燒斷了BL1的燈絲燒斷了CL2的燈絲燒斷了D滑動(dòng)變阻器R斷路解析：選C由Uab6V可知，電源完好，燈泡都不亮，說明電路當(dāng)中出現(xiàn)斷路故障，且在a、b之間。由Ucd6V可知，L1與滑動(dòng)變阻器R是通的，斷路故障出現(xiàn)在c、d之間，故L2斷路。所以選項(xiàng)C正確。2.如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3均為定值電阻，理想電表；開始時(shí)開關(guān)S閉合，電壓表、電流表讀數(shù)均不為零，某時(shí)刻讀數(shù)均變大，則電路中可能出現(xiàn)的故障是()AR1斷路BR2斷路電壓表與電流表均為發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表CR1短路DR3短路解析：選B若R1斷路，電流表讀數(shù)為零，不符合題意，故A錯(cuò)誤；若R2斷路，外電路總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，則電壓表讀數(shù)變大；R3的分壓增大，則電流表的讀數(shù)變大，符合題意，故B正確；若R1短路，外電路總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，則電壓表讀數(shù)變小，電流表的讀數(shù)變大，不符合題意，故C錯(cuò)誤；若R3短路，外電路總電阻減小，總