最新高考物理二轮复习课件：第七章 第2讲 电路　电路的基本规律

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第2讲　电路　电路的基本规律 【知识梳理自查】一、电源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,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。2.内阻:电源内部也是由导体组成的,也有电阻r,电阻r叫作电源的_____,它是电源的另一重要参数。其他形式电势能其他形式的能转化成电势能内阻二、电路的基本规律1.闭合电路欧姆定律:(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成_____,跟内、外电阻之和成_____;(2)公式:①纯电阻电路:I=______;②适用于任何电路表达式:E=U外+U内或E=U外+___;③能量表达式:EI=UI+___。正比反比IrI2r【情境转换】如图所示,试论述正电荷在内外电路中的移动及电动势的变化情况。提示:在外电路中,正电荷在恒定电场作用下由正极(电势高)移向负极(电势低);在电源中,化学反应层中的非静电力把正电荷由负极(电势低)移到正极(电势高)。非静电力的做功本领越大,电动势就越大。 2.路端电压与电流的关系U=_____,U-I图象如图。(1)当外电阻R增大时,I减小,U_____。(2)当外电路断路时,I=0,U=__。(3)当外电路短路时,I短= ,U=0。E-Ir增大E【情境转换】如图所示,傍晚用电多的时候,灯光发暗,而当夜深人静时,灯光特别明亮。试解释这种现象。提示:接入的用电器越多,并联支路越多,外电路并联后的总电阻越小,内外电路的总电阻越小,由闭合电路的欧姆定律知总电流就越大,内电压变大,外电压变小,从而用电器两端的电压变小,用电器实际功率变小,灯亮度变暗。 3.电源的功率和效率:(1)电源的总功率:P总=___。(2)电源内部损耗功率:P内=___。(3)电源的输出功率:P出=___。(4)电源的效率:η= ×100%=___×100%。EII2rUI【小题速诊速纠】1.判一判(1)电动势等于电源的路端电压。 (　　)(2)闭合电路中,顺着电流方向电势总是降低的。 (　　)(3)闭合电路中外电阻越大,路端电压越大。 (　　)(4)电源的电动势越大,路端电压越大。 (　　)(5)在闭合电路中,外电阻越大,电源的输出功率越大。 (　　)提示:(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×2.练一练(1)下列说法正确的是 (　　)A.电源电动势等于路端电压B.把电压表直接和电源连接时,电压表的示数等于电源电动势C.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比D.若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小【解析】选C。由闭合电路欧姆定律知E=U外+U内,A错误;当电压表直接和电源连接时,电压表不能视为理想电表,电路中有微小电流,内电路有一定的电势降落,B错误;由闭合电路欧姆定律I= 可知,电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,C正确;若外电压减小,内电阻不变,内电压将增大,电源电动势保持不变,D错误。　(2)(多选)如图所示,当可变电阻R=2 Ω时,理想电压表的示数U=4 V,已知电源的电动势E=6 V,则 (　　)A.此时理想电流表的示数是2 AB.此时理想电流表的示数是3 AC.电源的内阻是1 ΩD.电源的内阻是2 Ω【解析】选A、C。题图所示电压表测量的是路端电压,电流表测的是通过可变电阻R的电流,由部分电路欧姆定律有I= ,得I=2 A,再由闭合电路欧姆定律有E=U+Ir,将I=2 A、U=4 V、E=6 V代入可得r=1 Ω,故选项A、C正确,选项B、D错误。考点1　电路的动态分析(d)【要点融会贯通】1.程序法:关键能力·层级突破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。即:3.极限法: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。【典例考题研析】【典例1】在如图所示的电路中,R1、R2是定值电阻,当滑动变阻器滑片向上移动时 (　　)A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小【解析】选B。根据题意,由题图可知,电流表与滑动变阻器串联而电压表与滑动变阻器并联,当向上移动滑片时滑动变阻器接入电路的阻值变小,再根据结论“串反并同”,可知电流表示数变大而电压表示数变小,则B正确,A、C、D错误。【精练题组通关】1.如图甲所示,电路中的电源电动势为E,内阻为r。其中L1、L2和L3为小灯泡,V1和V2为电压表,R为光敏电阻,其在不同光照下(光照强度单位为坎德拉,cd)的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S,当照在光敏电阻上的光照增强时,下列说法正确的是 (　　)A.小灯泡L1、L3变亮,L2变暗B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮C.电压表V1示数变化量比电压表V2小D.电压表V2示数变小【解析】选B。由I -U图线可知,当光照变强时,光敏电阻阻值减小,总电阻减小。总电流增大,路端电压U减小。干路电流增大,则L2变亮,U2读数变大;与光敏电阻串联的的灯泡L1电流增大,变亮。与光敏电阻并联的灯泡L3电压U3=U-U2减小,L3变暗。路端电压U=U1+U2减小,故U1的变化量大于U2的变化量。故B正确,A、C、D错误;故选B。2.(2020·衢州模拟)如图所示,电源电动势E和内阻r一定,R1、R2是定值电阻,R3是光敏电阻(光敏电阻阻值随光照强度的增大而减小)。闭合开关,当照射到R3的光照强度变化时,R2功率变大,以下判断正确的是 (　　)A.电流表示数一定变小B.电压表示数一定变大C.R3的功率一定变大D.照射到R3的光照强度一定增加【解析】选D。由于R2功率变大,根据P=I2R可知R2的电流增大,根据“串反并同”可得R3的阻值减小,照射到R3的光照强度一定增加,电路总电阻减小,电路总电流增大,电源内电压增大,路端电压减小,所以电压表示数减小,电流表示数增大,故A、B错误,D正确;R3的阻值减小,通过R3的电流增大,根据P=I2R可知,R3的功率变化情况无法确定,故C错误。考点2　电源的功率和效率问题(c)【要点融会贯通】1.电源的总功率:(1)任意电路:P总=EI=U外I+U内I=P出+P内。(2)纯电阻电路:P总=I2(R+r)= 。2.电源内部消耗的功率:P内=I2r=U内I=P总-P出。3.电源的输出功率:(1)任意电路:P出=UI=EI-I2r=P总-P内。(2)纯电阻电路:P出= 输出功率随R的变化关系:①当R=r时,电源的输出功率最大,为Pm= ;②当R>r时,随着R的增大输出功率越来越小;③当RRg　 >Rg　　　　B.RA>Rg> C.RA