第10章　第52讲　闭合电路的欧姆定律 课件---2027高考一轮总复习物理

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第52讲　闭合电路的欧姆定律
提能训练　练案[52]
考点一　闭合电路的欧姆定律
1．电源的电动势和内阻(1)电动势①电源：电源是通过非静电力做功把___________的能转化成_________的装置。②电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E＝______，单位：V。③电动势的物理含义：电动势表示电源把______________________ _____本领的大小。(2)内阻：电源内部导体的电阻，由电源本身决定。
2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成_______，跟内、外电路的电阻之和成_______。
(3)其他表达形式①电势降落表达式：E＝U外＋U内或E＝U外＋_______(适用于_______电路)；②功率表达式：EI＝UI＋_______。
(4)路端电压与外电阻的关系
易 错 辨 析1．电源的重要参数是电动势和内阻。电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关。(　 　)2．闭合电路中外电阻越大，路端电压越大。(　 　)3．外电路短路时，电流强度为无穷大。(　 　)
如图所示的电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝4 Ω，电阻R2＝24 Ω，当开关S断开时，理想电流表的示数为0.5 A，理想电压表的示数为6 V，求：(1)R1，R3的阻值；(2)开关S闭合后，流过电流表的电流。[答案]　(1)8 Ω　12 Ω　(2)0.4 A
[解析]　(1)根据题意由电路图可知，电流表测流过R3的电流，电压表测R3两端电压，由欧姆定律可得，R3的阻值为
考点二　闭合电路的动态分析和故障分析
1．总电阻变化的几种情况(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。(2)当开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；当开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。(3)在如图甲所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。
(4)在一个定值电阻R和一个可变电阻R0组成的如图乙所示的电路中，两支路电阻越趋于相等，乙图中电路电阻越大，两支路电阻相等时，乙图中电路电阻最大。
2．动态分析的常用方法(1)程序法(2)“串反并同”结论法(适用条件：电源内阻不为零)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。
在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，电压表V1的示数为U1，电压表V2的读数为U2，当R5的滑片向a端移动的过程中，电流表A1的读数变化量大小为ΔI1，电流表A2的读数变化量大小为ΔI2，电压表V1的读数变化量大小为ΔU1，电压表V2的读数变化量大小为ΔU2，则(　　)
跟 踪 训 练1．(多选)(2026·广东佛山市检测)安装了感光系统的新型路灯，能根据环境明暗程度自动调节灯光亮度。某兴趣小组为了研究路灯的感光系统，设计了甲、乙两个电路，如图所示。Rt为光敏电阻(光照越强，电阻越小)，R0与R1为定值电阻，下列说法正确的是(　　)
A．环境变暗时，甲电路的灯泡亮度变亮B．环境变暗时，乙电路的灯泡亮度变亮C．环境变亮时，甲电路的R1电功率减小D．环境变亮时，乙电路的R1电功率增大[答案]　AD
[解析]　设电源内阻为r，题图甲中，当环境变暗时，Rt阻值变大，电路总电阻变大，干路电流减小，根据闭合电路欧姆定律UL＝E－I(R0＋r)，可知灯泡两端电压变大，灯泡亮度变亮；当环境变亮时，Rt阻值变小，电路总电阻变小，干路电流增大，根据闭合电路欧姆定律可知灯泡两端电压变小，流过灯泡的电流变小，由于通过干路的总电流增大，故流过R1的电流I1增大，根据P1＝IR1可知R1电功率增大，故A正确，C错误；题图乙中，当环境变暗时，Rt阻值变大，电路总电阻变大，干路电流减小，因为R1的阻值和灯泡的阻值不变，故流过灯泡的电流减小，灯泡变暗；当环境变亮时，Rt阻值变小，电路总电阻变小，干路电流增大，流过R1的电流变大，可知R1的电功率增大，故B错误，D正确。
在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则可能出现了下列哪种故障(　　)A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路[答案]　A
[解析]　若电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压。若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，A正确；若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，B错误；若R3短路，则电压表示数为零，C错误；若R1断路，则电流表示数为零，D错误。
[规律方法]　检查故障的基本方法有两种1．仪表检测法(1)电压表检测：如果电压表示数为零，则可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路；如果电压表有示数，则在并联路段之外无断路，且并联路段内无短路。(2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置。(3)电阻表检测：当电阻测量值很大时，表示该处断路；当电阻测量值很小或为零时，表示该处短路。在运用电阻表检测时，电路一定要切断电源。
2．排除法将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理。
考点三　闭合电路的功率及效率问题
1．电源的总功率(1)任意电路：P总＝______＝______＋IU内＝P出＋P内。
2．电源内部消耗的功率P内＝_______＝IU内＝P总－P出。3．电源的输出功率(1)任意电路：P出＝_______＝IE－I2r＝P总－P内。
因此R越大，η越大；当R＝r时，电源有最大输出功率，但效率仅为50%。
5．纯电阻电路中电源的最大输出功率
由上式可得P出与R的关系如图所示。
(2)当R>r时，随着R的增大，输出功率越来越小。(3)当R