專題八第2講閉合電路的歐姆定律.ppt

第 2 講 閉合電路的歐姆定律,考點(diǎn) 1,電源的特征量(電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻),1電源：把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 2電動(dòng)勢(shì)： 等于外電路斷開時(shí)_兩端的電壓電,動(dòng)勢(shì)用 E 表示，單位是伏(V),電源,電能,(1)物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為_的 本領(lǐng)大小的物理量,(2)大?。簲?shù)值上等于非靜電力移送 1 C 正電荷從電源負(fù)極,至正極所做的_,功,3電動(dòng)勢(shì)與電壓的區(qū)別及聯(lián)系 (1)電源電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的物理量，只與電源有關(guān)， 與外電路的狀況無關(guān)；電路中任意兩點(diǎn)之間的電壓與電源的電 動(dòng)勢(shì)和電路參數(shù)無關(guān) (2)電動(dòng)勢(shì)的大小反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 的本領(lǐng)；電壓的大小表示電場(chǎng)力在電場(chǎng)中兩點(diǎn)之間移動(dòng) 1 C 正 電荷做的功，是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,(3)兩者之間的聯(lián)系：電路閉合時(shí)，EU 內(nèi)U 外；電路斷,開時(shí)，EU 外 ,4電源的內(nèi)阻：電源內(nèi)部電路的電阻電源向外供電時(shí)， 電源內(nèi)部也有電流流過，內(nèi)部電流通過內(nèi)阻時(shí)要產(chǎn)生熱量，內(nèi) 部電阻消耗電能，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,【跟蹤訓(xùn)練】,1下列關(guān)于電源的說法，正確的是(,),A電源向外提供的電能越多，表示電動(dòng)勢(shì)越大 B電動(dòng)勢(shì)就是電源兩端的電壓 C電源的電動(dòng)勢(shì)與外電路有關(guān)，外電路電阻越大，電動(dòng) 勢(shì)就越大 D電動(dòng)勢(shì)越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本 領(lǐng)越大,解析：電源向外提供的電能除與電動(dòng)勢(shì)有關(guān)之外，還與輸 出的電流、通電時(shí)間有關(guān)，故 A 錯(cuò)誤；只有當(dāng)外電路斷路時(shí)， 電動(dòng)勢(shì)才等于電源兩端的電壓，故 B 錯(cuò)誤；電源的電動(dòng)勢(shì)由電 源自身的性質(zhì)決定，與有無外電路無關(guān)，故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；電動(dòng) 勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量，故 選項(xiàng) D 正確,答案：D,2(雙選)干電池的電動(dòng)勢(shì)為 1.5 V，這表示(,),AC,A電路中每通過 1 C 的電量，電源把 1.5 J 的化學(xué)能轉(zhuǎn)化 為電能 B干電池在 1 s 內(nèi)將 1.5 J 的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C干電池與外電路斷開時(shí)兩極間電勢(shì)差為 1.5 V D干電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動(dòng)勢(shì)為 2 V 的 蓄電池強(qiáng),考點(diǎn) 2 閉合電路的歐姆定律 1內(nèi)容：閉合電路里的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成_， 跟內(nèi)、外電路的電阻之和成_,0,正比,反比,增大,E,(2)由 UE_可知，當(dāng)總電流變大時(shí)，路端電壓變小,4兩個(gè) UI 圖象的比較,Ir,續(xù)表,【跟蹤訓(xùn)練】 3(雙選)如圖 821 所示，甲、乙為兩個(gè)獨(dú)立電源的路 端電壓與通過它們的電流 I 的關(guān)系圖象，下列說法中正確的是,(,) A.路端電壓都為 U0 時(shí),它們的外電阻相等 B.電流都是 I0 時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等 C.電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì),D電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻,圖 821,解析：由 U0I0 R 知，路端電壓為 U0 時(shí)甲、乙的外電阻相 等，A 正確；根據(jù) UI 圖象，可知 r甲r乙，D 錯(cuò)誤；內(nèi)電壓 UrIr，當(dāng)電流為 I0 時(shí)，顯然 Ur甲Ur乙，B 錯(cuò)誤；從圖象的截 距易知 E甲E乙，C 正確,答案：AC,3010,4許多人造衛(wèi)星都用太陽能電池供電，太陽能電池由許多 片電池板組成，某電池板的開路電壓是 600 mV，短路電流是,30 mA，這塊電池板的內(nèi)阻是(,),C,A60 C20 ,B40 D10 ,解析：電源電動(dòng)勢(shì)等于開路時(shí)電壓，即 E600 mV，而,r,E I短,600103 3,20 .,5對(duì)于純電阻電路，若用 E 表示電動(dòng)勢(shì)，U 表示外電壓， U 表示內(nèi)電壓，R 表示外電路總電阻，r 表示內(nèi)阻，I 表示總,電流強(qiáng)度，則下列關(guān)系式中成立的是(,),B,U IR U EU EUIr I,E Rr,U,ER Rr,UEIr,A C,B D,考點(diǎn) 3,閉合電路的動(dòng)態(tài)變化問題,1電路動(dòng)態(tài)分析的基本思路：“部分整體部分”，即 R 的變化R總的變化I總的變化路端電壓 U端的變化各支 路電壓 U、電流 I 的變化 2串反并同 (1)某電阻增大(減小)，與它串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電 壓、電功率都將減小(增大)；與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的 電流、兩端電壓、電功率都將增大(減小) (2)串并關(guān)系：流過該電阻的電流也流經(jīng)其他電阻，則其他 電阻與該電阻是串聯(lián)關(guān)系；流過該電阻的電流不流經(jīng)其他電阻， 則其他電阻與該電阻是并聯(lián)關(guān)系,【跟蹤訓(xùn)練】 6(2010 年汕頭二模)如圖 822 電路，閉合電鍵 S，待,B,電路中的電流穩(wěn)定后，減小 R 的阻值，則( ) 圖 822,A電流表的示數(shù)減小 C電阻 R2 兩端的電壓減小,B電壓表的示數(shù)減小 D路端電壓增大,7圖 823 中 L1 與 L2 的電阻相同，當(dāng)滑動(dòng)變阻器 R 的,),滑動(dòng)片 P 向上滑動(dòng)時(shí)，兩燈亮度變化是( 圖 823,AL1 變亮，L2 變亮 CL1 變暗，L2 變暗,BL1 變暗，L2 變亮 DL1 變亮，L2 變暗,解析：P 向上滑動(dòng)，R 增大，外電阻增大，干路電流減小， 內(nèi)電壓減小，外電壓增大，L2 兩端電壓增大，L2 變亮；L2 分的 電流增大，R0 上電壓變小，L1 兩端電壓變大，L1 變亮,答案：A,考點(diǎn) 4,閉合電路中的功率,1電源的總功率：就是電源提供的總功率，即電源將其他 形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率，也叫電源消耗的功率，P總 EI. 圖 824,【跟蹤訓(xùn)練】 8(雙選，2011 年長(zhǎng)沙一中月考)如圖 825，a、b 分別 表示一個(gè)電池組和一個(gè)電阻的伏安特性曲線則以下說法正確,的是(,),A.電池組的內(nèi)阻是 1 B.電阻的阻值為 0.33 C.將該電阻接在該電池組兩端,電,池組的輸出功率將是 4 W,D.改變外電阻的阻值時(shí)，該電池組的最大輸出功率為 4 W,圖 825,解析：a 的斜率的負(fù)倒數(shù)等于電池組內(nèi)阻，為 1 ，b 的斜 率的倒數(shù)等于電阻阻值，為 3 ，A 正確，B 錯(cuò)誤；電池組電動(dòng),答案：AD,9(雙選)如圖 826 所示的電路，A、B、C 為三個(gè)相同 的燈泡，它們的電阻大于電源內(nèi)阻，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭 P 向,上移動(dòng)時(shí)(,),圖 826 AA 燈變亮，B 燈和 C 燈都變暗 BA 燈變亮，B 燈變暗，C 燈變亮 C電源的總電功率增大，電源的供電效率升高 D電源輸出的電功率增大，電源的供電效率降低,解析：觸頭 P 向上移動(dòng)，R 減小，外電阻減小，干路電流 I 增大，內(nèi)電壓變大，A 燈變亮，并聯(lián)電路兩端電壓變小，B 燈 變暗，B 燈分得電流減小，C 燈電流變大，C 燈變亮，A 錯(cuò)誤， B 正確；由 P總EI 可知電源的總電功率增大，電源的供電效,的等效總電阻越接近電源內(nèi)電阻,電源的輸出功率越大，D 正確,答案：BD,熱點(diǎn) 1,UI 圖象的理解及應(yīng)用,【例 1】圖 827 甲為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過它的 電流的變化關(guān)系曲線，由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由 于_如圖乙所示，將這個(gè)電燈與 20 的定 值電阻 R 串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為 8 V 的電源上，則電燈的實(shí)際功 率為_W(不計(jì)電流表電阻和電源內(nèi)阻，保留一位小數(shù)),圖 827,解析：(1) I 與 U 不成線性關(guān)系，是由于隨著電壓增大，燈,變亮，燈絲溫度升高，電阻率變大，電阻變大,(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得 EIRUL 即 8 VUL20I,在甲圖中畫出此方程的圖象如圖 828.,圖 828,由圖象得出：該圖象與原圖線的交點(diǎn)為此電路對(duì)應(yīng)的電流 和電壓值,故電路中小燈泡兩端電壓為U2.2 V,電流 I0.29 A， 所以功率 PUI0.6 W.,答案：隨電壓的增大，燈變亮，燈絲溫度升高，電阻率變,大，電阻變大,0.6,備考策略：UI 圖象是電子元件的一個(gè)重要標(biāo)示，理解 UI 圖象反映的是 U 與 I 的函數(shù)關(guān)系，要能從圖象中看函數(shù)關(guān) 系，從函數(shù)關(guān)系中畫圖象.尤其是同一坐標(biāo)系中，電源的 UI 圖象和電阻的 UI 圖象交點(diǎn)的含義表示著該電阻接入該電源 時(shí)的電壓與電流.,【觸類旁通】 1(2010 年新課標(biāo)卷)電源的效率定義為外電路電阻消耗 的功率與電源的總功率之比在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn) 中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖 829 所示，圖中 U 為路端電壓，I 為干路電流，a、b 為圖線上的兩點(diǎn)，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分,別為a 、b . 由圖可知a 、b 的值分別為( ),圖 829,答案：D,熱點(diǎn) 2,含電容器電路的分析,【例 2】如圖 8210 所示，電源電動(dòng)勢(shì) E6 V，內(nèi)阻 r1 ，電阻 R12 ，R23 ，R37.5 ，電容器的電容 C4 F.開關(guān) S 原來斷開，現(xiàn)在合上開關(guān) S 到電路穩(wěn)定，試問 這一過程中通過電流表的電量是多少？ 圖 8210,解：開關(guān) S 斷開時(shí)，電容 C 相當(dāng)于斷路，R3中無電流通過， 電容 C 兩端的電壓即為 R2 兩端的電壓，設(shè)其大小為 U2，有,電容器 a 板帶負(fù)電，b 板帶正電 綜上可得開關(guān) S 從斷開到閉合后電路穩(wěn)定的過程中通過電,流表的電量為QQQ1.92105,C.,規(guī)律總結(jié)：(1)解決這類問題的一般方法：通過穩(wěn)定的兩個(gè),狀態(tài)來了解不穩(wěn)定的中間變化過程.,(2)只有當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電容器所在支路中才會(huì)有電,流，當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，電容器對(duì)電路的作用是斷路.,(3)電路穩(wěn)定時(shí)，與電容器串聯(lián)的電阻為等勢(shì)體，電容器的,電壓為與之并聯(lián)的電阻電壓.,【觸類旁通】 2(2010 年安徽卷)如圖 8211 所示， M、N 是平行板電容器的兩個(gè)極板,R0 為定值 電阻,R1、R2 為可調(diào)電阻,用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為 m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部.閉合電鍵 S，小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為 F.調(diào)節(jié) R1、,R2，關(guān)于 F 的大小判斷正確的是(,),A保持 R1 不變，緩慢增大 R2 時(shí)，F(xiàn) 將變大 B保持 R1 不變，緩慢增大 R2 時(shí)，F(xiàn) 將變小 C保持 R2 不變，緩慢增大 R1 時(shí)，F(xiàn) 將變大 D保持 R2 不變，緩慢增大 R1 時(shí)，F(xiàn) 將變小,圖 8211,解析：保持 R1 不變，緩慢增大 R2 時(shí)，由于 R0 和 R2 串聯(lián)， R0 兩端的電壓減小，即平行板電容器的兩個(gè)極板的電壓U 減小，,緩慢增大 R1 時(shí)，R0 兩端的電壓不變，F(xiàn)電不變，懸線的拉力不 變，C、D 錯(cuò)誤,答案：B,易錯(cuò)點(diǎn),電路中的功率問題,【例題】圖 8212 電路中，可變電阻 RP 為何值時(shí)電源 的輸出功率最大？最大功率是多少？ 圖 8212,指點(diǎn)迷津：求可變電阻的功率時(shí)，將其他定值電阻一律歸 入內(nèi)電路，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，可變電阻的功率最大；當(dāng)求解 的是定值電阻的功率時(shí)，只要流過該電阻的電流或夾在該電阻 兩端的電壓最大即可.,【糾錯(cuò)強(qiáng)化】 1(上海 2012 屆高三模擬)如圖 8213 所示的電路中， 電池的電動(dòng)勢(shì)為 E，內(nèi)阻為 r，電路中的電阻 R