一輪復(fù)習(xí)魯科版第40講閉合電路歐姆定律課件（38張）

第四十講閉合電路歐姆定律一、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)1.特點(diǎn)對(duì)比I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)nU1＝U2＝…＝Un2.幾個(gè)常用的推論(1)串聯(lián)電路的總電阻______其中任一部分電路的總電阻。(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)無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率P總是等于各個(gè)電阻耗電功率之和。(4)無論電路是串聯(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【典例1】

一個(gè)量程為0～150V的電壓表，內(nèi)阻為20kΩ，把它與一個(gè)大電阻串聯(lián)后接在110V電路的兩端，電壓表的讀數(shù)是5V。這個(gè)外接電阻是(

) A.240Ω B.420kΩ C.240kΩ D.420Ω B正比反比Ir增大E【典例2】

電源的電動(dòng)勢為4.5V、外電阻為4.0Ω時(shí)，路端電壓為4.0V，若在外電路中分別并聯(lián)一個(gè)6.0Ω的電阻和串聯(lián)一個(gè)6.0Ω的電阻，則兩種情況下的路端電壓分別約為(

) A.4.3V

3.72V

B.3.73V

4.3V C.3.72V

4.3V D.4.2V

3.73VCIEIU外I2(R＋r)I2rIU【典例3】

如圖所示，R為變阻箱，電壓表為理想電壓表，電源電動(dòng)勢E＝6V，當(dāng)變阻箱阻值為R＝4Ω時(shí)，閉合開關(guān)后，電壓表讀數(shù)U＝4V，求： (1)電路中的電流I和電源內(nèi)阻r； (2)電源的輸出功率P和效率η； (3)試推導(dǎo)說明當(dāng)R為多大時(shí)，電源的輸出功率最大。答案(1)1A

2Ω

(2)4W

66.67%

(3)見解析考點(diǎn)一電路的動(dòng)態(tài)分析【典例4】

(多選）智能手機(jī)屏幕的光線過強(qiáng)會(huì)對(duì)眼睛有害，因此手機(jī)都有一項(xiàng)可以調(diào)節(jié)亮度的功能，該功能既可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，也可以手動(dòng)調(diào)節(jié)。某興趣小組為了模擬該功能，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。閉合開關(guān)，下列說法正確的是(

)A.僅光照變強(qiáng)，小燈泡變亮B.僅光照變?nèi)?，小燈泡變亮C.僅將滑片向a端滑動(dòng)，小燈泡變亮D.僅將滑片向b端滑動(dòng)，小燈泡變亮

AC解析僅光照變強(qiáng)，光敏電阻的阻值變小，則總電阻變小，由閉合電路歐姆定律可知總電流增大，燈泡的功率變大，燈泡變亮，A正確；同理分析，僅光照變?nèi)?，燈泡變暗，B錯(cuò)誤；僅將滑片向a端滑動(dòng)，接入電路的有效阻值變小，則總電阻變小，總電流增大，燈泡的功率變大，燈泡變亮，C正確；同理分析，僅將滑片向b端滑動(dòng)，燈泡變暗，D錯(cuò)誤?！咀兪?】

(多選)

如圖所示，電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，定值電阻R2消耗的功率為P，電容器C所帶的電荷量為Q，電源內(nèi)阻不能忽略。當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是(

) A.U增大、I減小

B.U減小、I增大 C.P增大、Q減小

D.P、Q均減小BC 解析當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻減小，總電阻變小，總電流變大，內(nèi)電壓變大，由路端電壓U＝E－Ir知U變小，電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大，R2兩端電壓增大，功率P增大，電容器與變阻器并聯(lián)，所以電容器兩端電壓減小，由公式Q＝CU可知，電荷量減小，故B、C正確。

考點(diǎn)二電路中的功率及效率問題【典例5】

如圖所示，E＝8V，r＝2Ω，R1＝8Ω，R2為變阻器接入電路中的有效阻值，問：

【變式2】(多選)如圖所示，電源電動(dòng)勢E＝6V，小燈泡L的規(guī)格為“3V

0.9W”，開關(guān)S接1，當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)到R＝8Ω時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)將開關(guān)S接2，小燈泡L和電動(dòng)機(jī)M均正常工作，已知電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R0＝2Ω。則(

) A.電源內(nèi)阻為2Ω B.電動(dòng)機(jī)正常工作的電壓為3V C.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為0.54W，其效率為75% D.電源的效率約為75%AC 考點(diǎn)三對(duì)電源U－I圖線的理解和應(yīng)用電源的U－I圖像與電阻的U－I圖像比較

電源U－I圖像電阻U－I圖像圖形物理意義電源的路端電壓隨電路中電流的變化關(guān)系電阻兩端的電壓隨電阻中電流的變化關(guān)系【典例3某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2的電壓與電流的關(guān)系圖如圖6所示。用此電源和電阻R1、R2組成電路。R1、R2可以同時(shí)接入電路，也可以單獨(dú)接入電路。為使電源輸出功率最大，可采用的接法是(

)A.將R1單獨(dú)接到電源兩端B.將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端C.將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端D.將R2單獨(dú)接到電源兩端A 【變式3】

(2021·1月湖南普高校招生適應(yīng)性考試)有四個(gè)電源甲、乙、丙、丁，其路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象分別如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示。將一個(gè)6Ω的定值電阻分別與每個(gè)電源的兩極相接，使定值電阻消耗功率最大的電源是(

)DA.甲電源

B.乙電源

C.丙電源

D.丁電源

解析設(shè)理想電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理得E＝Ir1＋I(xiàn)(R1＋R2)＝I(r＋R1)＋U2U1＝IR1整理得U2＝－(R1＋r)I＋EU1＝R1I根據(jù)U－I圖像得k1＝R1k2＝－(R1＋r)可得電壓表U2的U－I圖像的斜率絕對(duì)值大于U1的U－I

圖像的斜率，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。

考點(diǎn)四含電容器電路的分析1.電路簡化

把電容器所在的支路視為斷路，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.電容器的電壓 (1)電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。 (2)電容器所在的支路中沒有電流，與之串聯(lián)的電阻無電壓，相當(dāng)于導(dǎo)線。3.電容器的電荷量及變化 (1)利用Q＝CU計(jì)算電容器初、末狀態(tài)所帶的電荷量Q1和Q2。 (2)如果變化前后極板帶電的電性相同，通過所連導(dǎo)線的電荷量為|Q1－Q2|。 (3)如果變化前后極板帶電的電性相反，通過所連導(dǎo)線的電荷量為Q1＋Q2?！镜淅?】(2020·全國卷Ⅰ)圖(a)所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像中，正確的是(

)A 【變式4】(2016·全國卷Ⅱ)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。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)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為(

)C解析S斷開時(shí)等效電路如圖甲所示，甲乙

【變式5】

如圖所示，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r。電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻，R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小)。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法中正確的是(

) A.只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度，電阻R0消耗的電功率變大，電阻R3中有向上的電流 B.只調(diào)節(jié)電阻R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí)，電源消耗的功率變大，電阻R3中有向上的電流 C.只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng) D.若斷開開關(guān)S，電容器所帶電荷量變大，帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)A 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)：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但用電器或電阻兩端電壓為零。

考點(diǎn)五電路故障分析2.檢測方法(1)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。(2)電流表檢測：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(duì)電流值的分析，可以確定故障的位置。在運(yùn)用電流表檢測時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程。(3)歐姆表檢測：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。在運(yùn)用歐姆表檢測時(shí)，被檢測元件應(yīng)從電路中拆下來。(4)假設(shè)法：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)行推理?！镜淅?】

如圖所示電路中，由于某處出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致電路中的A、B兩燈變亮，C、D兩燈變暗，故障的原因可能是(

) A.R1短路

B.R2斷路 C.R2短路

D.R3短路D 解析A