(新课标版)高考物理一轮复习基础课件22闭合电路欧姆定律及其应用 (含解析)

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电动势和内阻1.电动势(1)定义:电源在内部移动电荷过程中,非静电力对电荷做的功与移动电荷的　　　　　的比值。 (2)定义式:　　　　　　,单位为V。 (3)大小:电动势在数值上等于在电源内部　　　　　　把1 C正电荷从负极移送到正极所做的功。 2.内阻电源内部导体的电阻。
闭合电路的欧姆定律1.闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成　　　　,跟内、外电阻之和成　　　　。 (2)公式①I=　　　　　(只适用于纯电阻电路); ②E=　　　　　(适用于所有电路)。 
2.路端电压跟电流的关系(1)关系式:U=　　　　。  (2)用图像表示如图所示,其中纵轴截距为　　　　,横轴截距为　　　　　,斜率的绝对值为　　　　　　。 3.电路的功率和效率(1)电源的功率P总=　　　。 (2)电源内部损耗功率P内=　　　　。 (3)电源的输出功率P出=　　　。 
电路的动态分析(师生共研)1.电路的动态变化断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小会导致电路电压、电流、功率等的变化。2.电路动态分析的方法(1)程序法电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→
(2)“串反并同”结论法①所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小,反之则增大。②所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小。
(3)极限法对于因滑动变阻器的滑片滑动引起电路变化的问题,可分析将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端情况,此时还要注意滑片移动引起的电路变化是否单调变化,滑片移动过程中是否有极值情况出现。(4)特殊值法对于某些电路问题,可以代入特殊值进行判定,从而得出结论。
例题(多选)如图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片P向左端移动时,下列说法正确的是(　　)A.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B.电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小C.电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大D.电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小思维点拨 画出等效电路。
方法技巧1.分析动态变化问题要注意以下三点(1)两个公式:闭合电路欧姆定律E=U+Ir(E、r不变)和部分电路欧姆定律U=IR。(2)两个关系:外电压等于外电路上串联各部分电压之和;总电流等于各支路电流之和。(3)一个方法(程序法):电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路 →支路的变化。2.分析电容器电荷量的变化要注意以下两点(1)把电容器当成断路简化电路图,按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压与电流的变化。(2)电路稳定时,找到与电容器并联的电阻,而电容器的电压等于与之并联的电阻两端的电压。
思维训练(2018·天津二模)在如图所示的电路中,电源电动势为E,其内阻为r,L1、L2、L3为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),P为滑动变阻器的滑片,S1、S2为单刀开关。S1闭合,则下列说法正确的是(　　)A.将S2闭合,小灯泡L1变暗B.将S2闭合,小灯泡L2变暗C.在S2处于闭合状态下,向右滑动滑片P,小灯泡L3变暗D.在S2处于闭合状态下,向右滑动滑片P,小灯泡L2变亮
闭合电路的功率及效率问题(师生共研)
例题已知电源内阻r=2 Ω,灯泡电阻RL=2 Ω,R2=2 Ω。滑动变阻器R1的最大阻值为3 Ω,如图所示,将滑片P置于最左端,闭合开关S1、S2,电源的输出功率为P0,则(　　)A.滑片P向右滑动,电源输出功率一直减小B.滑片P向右滑动,电源输出功率一直增大C.断开S2,电源输出功率达到最大值D.滑片P置于最右端时,电源输出功率仍为P0
规律方法闭合电路欧姆定律中的功率的最值问题(1)定值电阻的功率:P定=I2RR为定值电阻,P定只与电流有关系,当R外最大时,I最小,P定最小;当R外最小时,I最大,P定最大。(2)电源的输出功率:当R外=r时,P出功率最大,且 。(3)变化电阻的功率的最大值利用等效思想,把除变化电阻之外的其他的定值电阻等效成电源的内阻r',则变化电阻的功率即为等效以后的电源的输出功率,即当R变=r'时,P变有最大值。
思维训练在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,固定电阻R1=r,可变电阻R0的全阻值为2r,若滑动变阻器的滑片P由A点滑至B点,则(　　)A.电源输出功率先增大后减小B.可变电阻消耗的功率由小变大再变小C.电源内电压由小变大D.电源的功率由大变小
含容电路问题(师生共研)1.电容器的简化处理:简化电路时可以把电容器所处电路视为断路,简化电路时可以将该断路去掉,求电荷量时在相应位置再补上。2.电阻的简化处理:电路稳定后,与电容器同支路的电阻相当于导线。3.电荷变化量的计算:电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高,电容器将充电;若电容器两端电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电。可由ΔQ=CΔU计算电容器上电荷量的变化。4.电容器的极性判断:在含电容器电路中,当电路发生变化时,除了要判断和计算电容器两端的电压外,还必须要判断电容器极板上极性的变化,防止出现电容器先放电后反向充电的现象。
例题(2018·东北三校月考)(多选)如图所示,C1=6 μF,C2=3 μF,R1=3 Ω,R2=6 Ω,电源电动势E=18 V,内阻不计。下列说法正确的是(　　)A.开关S断开时,a、b两点电势相等B.开关S闭合后,a、b两点间的电流是2 AC.开关S断开时C1的电荷量比开关S闭合后C1的电荷量多D.不论开关S断开还是闭合,C1的电荷量总比C2的电荷量多
规律方法含容电路的分析方法(1)稳态含容直流电路电容器处于稳定状态时,相当于断路,此时的电路具有以下两个特点:①电容器所在支路无电流,与电容器直接串联的电阻相当于一根无电阻导线;②电容器上的电压就是与含有电容器的那条支路并联部分电路的电压。弄清电路结构是解决稳态含容直流电路问题的关键。
(2)动态含容直流电路若直流电路结构发生改变,电容器两端的电压往往会产生相应的变化,从而在电路中产生短暂的充放电现象,使电容器的电荷量发生改变,试题通常要求求出这个电容器所带电荷的电荷量的改变量及充、放电电流的方向。对于这类问题,要抓住初、末两稳定状态,如果变化前后极板所带电荷的电性相同,那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和。①应用电路的有关规律分析出电容器两极板间的电压及其变化情况。②根据平行板电容器的电容、电荷量、电压等相关知识进行分析求解。
思维训练如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=2 Ω,R2=3 Ω, R3=7.5 Ω,电容器的电容C=4 μF。开关S原来断开,现在闭合开关S到电路稳定,试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少?
答案 1.92×10-5 C
电路相关图像问题的分析与计算(自主悟透)两种图像的比较