2022-2023年高考物理一轮复习 闭合电路的欧姆定律及其应用课件

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 闭合电路的欧姆定律及其应用课件，共46页。PPT课件主要包含了开时E＝U外，考点2，闭合电路的欧姆定律，公式I＝，ER＋r，于任何电路，由I＝，E1＋rR，应等于，图7-3-1等内容，欢迎下载使用。
3.电源的内阻：电源内部电路的电阻.电源向外供电时,电源内部也有电流流过,内部电流通过内阻时要产生热量,内部电阻消耗电能,把电能转化为内能.
电动势与电压的区别及联系：
(1)电源电动势是表征电源特性的物理量,只与电源有关,与外电路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源电动势和电路参数无关.
(2)电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动 1 C 正电荷做的功,是把电能转化为其他形式的能.
(3)两者之间的联系：电路闭合时,E＝U内＋U外；电路断
1.内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成________,
跟内、外电路的电阻之和成________.
(只适用于纯电阻电路)；E＝U内＋U外(适用
3.路端电压与外电阻、电流的关系：
当外电路断路时,R 无穷大,此时 I＝0,U＝________；当外
电路短路时,R＝0,U＝________,I＝________.
(2)由 U＝E－________可知,当总电流变大时,路端电压
【基础自测】1.(多选)关于电动势及闭合电路欧姆定律,下列说法正确的
)A.电源电动势越大,电源所能提供的电能就越多B.电源电动势等于路端电压C.外电路的电阻越大,路端电压就越大D.路端电压增大时,电源的输出功率可能减小
,C 正确.由 U＝E－Ir 可知路
解析：电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,A 错误.由闭合电路欧姆定律 E＝U外＋U内,B 错误.
和 U＝IR 得 U＝
端电压 U 增大,电流 I 一定减小,由 P出＝UI,可知电源的输出功率可能减小；D 正确.答案：CD
2.电路如图 7-3-1 所示,已知电池组的总内阻 r＝1 Ω,外电路电阻 R＝5 Ω,电压表的示数 U＝2.5 V,则电池组的电动势 E
3.如图 7-3-2 所示电路中,电源电动势 E＝8 V,内电阻为r＝0.5 Ω,“3 V 3 W”规格的灯泡 L 与电动机 M 串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线
圈电阻 R0＝1.5 Ω.下列说法中正确的是(A.通过电动机的电流为 1.6 AB.电源的输出功率是 8 WC.电动机消耗的功率为 3 WD.电动机的输出功率为 3 W
4.如图 7-3-3 所示的电路中,电源的内阻不可忽略,当开关S0、S 闭合时,电流表的示数为 0.30 A,则当 S0 闭合、S 断开
时,电流表的示数可能是(
解析：当开关 S 闭合时,阻值为 4 Ω的电阻被短路,电路总电阻较小.当 S 断开时,电路总电阻增加 4 Ω,电流表的示数减小,A 正确.
两类 U-I 图象的比较与应用
[热点归纳]两种图象的比较
考向 1 电源的 U-I 图象【典题 1】电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在“测电源电动势和内阻”的实验中得到的实验图线如图 7-3-4 所示.图中 U 为路端电压,I 为干路电流,a、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可
知ηa、ηb 的值分别为(
电源的 U-I 图象和电阻的 U-I 图象
【典题 2】(多选)如图 7-3-5 所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1 与电源 2 的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源 1、电源 2 单独连接.则下列说法正
A.电源 1 与电源 2 的内阻之比是 11∶7
B.电源 1 与电源 2 的电动势之比是 11∶7C.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是 1∶2D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是 1∶2
方法技巧：两图线的交点表示,电源的路端电压与用电器两端的电压相等,通过电源的电流与通过用电器的电流相等,故交点表示该电源单独对该用电器供电的电压和电流.
【典题 3】(多选)如图 7-3-6 甲所示,电源电动势 E＝6 V,闭合开关,将滑动变阻器的滑片 P 从 A 端滑至 B 端的过程中,得到电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示.其中图乙为输出功率与路端电压的关系曲线,图丙为路端电压与总电流的关系曲线,图丁为电源效率与外电路电阻的关系曲线,不考虑电表、导线对电路的影响.则下列关于图中 a、b、c、d 点的
A.a(4V,4.5 W)C.c(0.6 A,4.5 V)
B.b(4.8 V,2.88 W)D.d(8 Ω,80%)
＝4.8 V,P＝UcIc＝4.8×0.6 W＝2.88 W,所以b点的坐标为b(4.8 V,2.88 W),c 点的坐标为 c(0.6 A,4.8 V),d 点的坐标为d(8 Ω,80%),B、D 正确.答案：BD
【迁移拓展】(多选)直流电路如图7-3-7 所示,在滑动变阻
器的滑片 P 向右移动时,电源的(图 7-3-7A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小
解析：如图 D40,滑片 P 向右移动时外电路电阻 R外增大,由闭合电路欧姆定律知总电流减小,由 P总＝EI可知P总减小,
P损＝I2r可知,C正确；由P输­R外图象可得,可得,因不知道 R外的初始值与 r 的关系,
所以无法判断 P输的变化情况,D 错误.答案：ABC
[热点归纳]1.电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时,把电容器所处的支路视为断路,简化电路时可以去掉,求电荷量时再在相应位置补上.2.电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后,与电容器串联的电路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,即电阻不起降低电压的作用,与电容器串联的电阻视为等势体.电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.
3.电容器所带电荷量的变化的计算：
(1)如果变化前后极板带电的电性相同,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；
(2)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.
【典题 4】阻值相等的四个电阻、电容器 C 及电池 E(内阻可忽略)连接成如图 7-3-8 所示的电路.开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为 Q1；闭合开关 S,电
流再次稳定后,C 所带的电荷量为 Q2.Q1 与 Q2 的比值为(图 7-3-8
方法技巧：电容器正、负极板及两板电压的确定：在电路中通过导线相连的各点电势相等,找出两极板通过导线分别与有电流的电路中哪两点电势相等,电路中这两点所含电阻消耗的电压就等于电容器两端的电压,与电势高处相连的极板为电容器的正极板,与电势低处相连的极板为电容器的负极板.
直流电路中动态问题的分析是高考考查的热点,通过调节滑动变阻器的滑片改变电阻的大小,或者通过开关闭合与断开改变电路结构,或者电路中有光敏电阻、热敏电阻且阻值发生变化时,电路中各个部分的电流、电压和功率都会随之发生变化.分析动态电路问题常用的方法有程序法、“串反并同”结论法、极限法等.
1.程序法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.
因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电阻最大或电阻为零去讨论.
滑动变阻器阻值的变化导致的动态分析问题
【典题 5】图7-3-9 所示电路中,电源电动势为 E,内阻为 r,R1、R2 为定值电阻,R3为可变电阻,C 为电容器,电压表与电流表为理想电表.在可变电阻 R3 的滑片由 a 向 b 移动的过程中,下列说法中正确的是
)A.电容器的带电量在逐渐减小B.电压表的示数减小C.电源的输出功率变大
D.电源内部消耗的功率变大
某个支路的通断产生的动态分析问题
【典题 6】(多选)在如图 7-3-10 所示的电路中,由于某一电
阻发生短路或断路,A 灯变暗,B 灯变亮.则故障可能是(图 7-3-10
A.R1 短路C.R3 断路
B.R2 断路D.R4 短路
解析：由于 A 灯串联于干路中,且故障发生后,A 灯变暗,故知电路中总电流变小,即电路总电阻变大,由此推知,故障应为某一电阻断路,排除 A、D.假设 R2 断路,则其断路后,电路总电阻变大,总电流变小,A 灯变暗,同时 R2 断路必引起与之并联的 B 灯中电流变大,使 B 灯变亮,推理结果与现象相符,B 正确.假设 R3 断路,则总电阻变大,总电流变小,使 A 灯变暗,同时 R3 断路也必引起与之并联的电路(即 R1 所在支路)中电流增大,B 灯中分得的电流也变大,B 灯变亮,C 正确.
方法技巧：电路故障的分析：1.故障特点
(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零.
(2)短路特点：用电器或电阻发生短路,表现为有电流通过
电路但它两端电压为零.
假设法：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某种故障,运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理.
【触类旁通】如图 7-3-11 所示,E 为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,与 分别 为电压表与
电流表.初始时 S0 与 S 均闭合,现将 S 断开,则(A. 的读数变大, 的读数变小B. 的读数变大, 的读数变大C. 的读数变小, 的读数变小
D. 的读数变小, 的读数变大
解析：当 S 断开后,闭合电路的总电阻增加,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流减小,故路端电压 U＝E－Ir 增加,即的读数变大；由于定值电阻 R1 两端的电压减小,故 R3 两端的电压增加,通过 R3 的电流增加,即 的读数变大,B 正确.
【典题 7】在如图 7-3-12 所示电路中,电源内阻忽略不计,闭合电键 S,滑动变阻器的滑片位于a点时,两理想电表的读数分别为 U1、I1,滑动变阻器的滑片位于 b 点时,两理想电表的读数分别为 U2、I2.下列判断正确的是