2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)-第2課時(shí)閉合電路的歐姆定律課件-人教大綱版2

考綱要求三年考情熱點(diǎn)考向考點(diǎn)要求2007年2008年2009年電阻的串、并聯(lián)，串聯(lián)電路的分壓作用，并聯(lián)電路的分流作用Ⅱ?qū)幭睦砭C(t19·選擇)重慶理綜(t15·選擇)廣東理綜(t8·選擇)重慶物理(t15·選擇)廣東物理(t7·選擇)廣東理科基礎(chǔ)(t13·選擇)全國(guó)卷Ⅱ(t17·選擇)江蘇卷(t5·選擇)廣東卷(t10·選擇)上海卷(t14·填空)1.高考對(duì)電路的規(guī)律常從兩方面考查：(1)電路的分析(閉合電路的動(dòng)態(tài)分析、含電容器電路分析，電功率分配分析等)．(2)電路的計(jì)算(閉合電路歐姆定律的具體運(yùn)用，串并聯(lián)特點(diǎn)理解、電功率的具體計(jì)算)．常以選擇題形式出現(xiàn)，有時(shí)也結(jié)合電磁感應(yīng)知識(shí)綜合考查，以計(jì)算題形式出現(xiàn)．2．電學(xué)實(shí)驗(yàn)是高考每年的必考內(nèi)容，以填空形式(實(shí)驗(yàn)題形式)出現(xiàn)，著重考查實(shí)驗(yàn)原理、方法甚至是實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，靈活性越來(lái)越強(qiáng)．(從下一課時(shí)開(kāi)始復(fù)習(xí))電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，閉合電路的歐姆定律，路端電壓Ⅱ第2課時(shí)閉合電路的歐姆電路第一頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第一頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。電路特點(diǎn)串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流各處電流i＝i1＝i2＝…＝in干路電流等于各支路電流電流分配和電阻i＝i1＋i2＋…＋ini1r1＝i2r2＝…＝inrn電壓電壓分配和電阻成＝＝…＝＝i總電阻總電阻等于即＝＋＋…＋rn總電阻的倒數(shù)等于功率分配功率分配和電阻成＝＝…＝＝i2功率分配和電阻成即p1r1＝p2r2＝…＝pnrn＝u2各支路兩端電壓相等之和成反比正比各個(gè)電阻之和正比反比各個(gè)阻倒數(shù)之和

相等第二頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第二頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。幾個(gè)有用的結(jié)論1．串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個(gè)電阻，電路中任意一個(gè)電阻變大或變小時(shí)，串聯(lián)的總電阻變大或變?。?．并聯(lián)電路的總電阻小于總路中任意一個(gè)電阻，任意一個(gè)電阻變大或變小時(shí)，總電阻會(huì)變大或變?。谌?yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第三頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。1.如圖10－2－1所示的電路中，輸入電壓uab＝200v，可變電阻的總阻值r0＝150Ω，允許通過(guò)的電流為4

a，求：(1)當(dāng)輸出端a、b開(kāi)路時(shí)uab的值；(2)當(dāng)輸出端接入r＝40Ω的負(fù)載時(shí)，uab的可能變化范圍．第四頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第四頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。解析：(1)a、b開(kāi)路時(shí)，可變電阻上方部分無(wú)電流，也就無(wú)電壓，因此a、a兩點(diǎn)等電勢(shì)，即uab＝uab＝200v.(2)當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下方移動(dòng)，下方部分電流強(qiáng)度達(dá)到臨界狀態(tài)，即為4a時(shí)，下方部分電阻r下＝Ω＝50Ω，上方部分電阻為100Ω，此時(shí)uab＝×200v≈57.1v.當(dāng)滑動(dòng)觸頭向上方移動(dòng)，上方分電流強(qiáng)度達(dá)到臨界狀態(tài)，即為4a時(shí)，同理可知，上方部分的電阻r上＝(50－40)Ω＝10Ω，此時(shí)uab＝×200v＝160v.答案：(1)200v(2)57.1v≤uab≤160v第五頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第五頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。1．電動(dòng)勢(shì)(1)物理意義：反映電源

本領(lǐng)大小的物理量．(2)大?。旱扔陔娐分型ㄟ^(guò)1c電荷量時(shí)電源所提供的電能的數(shù)值；等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的

；在閉合電路中等于

之和，即e＝u內(nèi)＋u外．把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能電壓內(nèi)外電路電壓第六頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第六頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。2．閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路中的電流強(qiáng)度跟電源的

成正比，跟內(nèi)、外電路中的

成反比．(2)公式：i＝

，或e＝

＝

.(3)路端電壓：外電路兩端的電壓，即電源的輸出電壓u＝

.電動(dòng)勢(shì)總電阻ir＋iru外＋u內(nèi)e－ir第七頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第七頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。①當(dāng)外電阻

當(dāng)r增大到無(wú)窮大(即斷路)時(shí)，i＝

，u＝

.路端電壓隨外電阻的增大而增大，如圖10－2－2所示．②當(dāng)外電阻當(dāng)r減小到零(短路)時(shí)，i短＝

，u＝

.

00e圖10－2－2第八頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第八頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。3．閉合電路的幾個(gè)功率(1)電源的總功率p總＝ei＝u外i＋u內(nèi)i＝p出＋p內(nèi)．若外電路是純電阻電路，則有p總＝i2(r＋r)＝(2)電源內(nèi)部消耗的功率p內(nèi)＝i2r＝u內(nèi)i＝p總－p出(3)電源的輸出功率p出＝ui＝ei－i2r＝p總－p內(nèi)第九頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第九頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。1．如何理解電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻？(1)電動(dòng)勢(shì)不是電壓，電動(dòng)勢(shì)等于非靜電力移送單位電荷量所做的功，反映其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，可以區(qū)別不同電源移送相同電荷時(shí)做功本領(lǐng)不同．

(2)電壓即電勢(shì)差，它表現(xiàn)在電路兩點(diǎn)間形成電場(chǎng)，電場(chǎng)力推動(dòng)電荷做功，完成的是由電能向其它形式能的轉(zhuǎn)化過(guò)程，從能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系看，電動(dòng)勢(shì)和電壓是截然不同的物理量．

第十頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第十頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。(3)電源的內(nèi)阻把電源接入電路就形成閉合電路．電源外部的電路叫外電路，電源內(nèi)部的電路叫做內(nèi)電路．內(nèi)電路所具有的電阻叫做內(nèi)電阻，亦即電源的內(nèi)阻，符號(hào)為r.電流通過(guò)內(nèi)電路時(shí)受到內(nèi)阻的阻礙作用，要產(chǎn)生熱量致使電源發(fā)熱，電流過(guò)大可以燒壞電源．第十一頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第十一頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。2．路端電壓u與電流i的關(guān)系 (1)因?yàn)閡＝e－ir，一般認(rèn)為電源的電動(dòng)勢(shì)e和內(nèi)阻r一定時(shí)，其關(guān)系滿足一次函數(shù)，圖線為圖10－2－3所示．

(2)直線斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻r，縱軸的截距為電源的電動(dòng)勢(shì)e，橫軸的截距為短路電流i短． (3)路端電壓u隨電流i變化的本質(zhì)原因是由于電源內(nèi)阻的存在． (4)圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積iu為電源的輸出功率．圖10－2－3第十二頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第十二頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。3．電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系若外電路是純電阻電路，則電源的輸出功率p出＝i2r＝.由上式可以看出：

(1)r＝r(內(nèi)、外電阻相等)時(shí)，電源的輸出功率最大pm＝

(2)

r

>r時(shí)，隨著r的增大輸出功率越來(lái)越?。?3)

r

<r時(shí)，隨著r的增大輸出功率越來(lái)越大．第十三頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第十三頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。(4)當(dāng)p出<pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能的外電路r1和r2，且r1·r2＝r2.(5)p出與r的關(guān)系如圖10－2－4所.3示．4．電源的效率r越大，η越大；當(dāng)

r

＝r時(shí)，p出最大：η＝50%.第十四頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第十四頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。2. 如圖10－2－5所示的電路中，r1、r2、r3和r4皆為定值電阻，r5為可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為e，內(nèi)阻為r.設(shè)電流表a的讀數(shù)為i，電壓表的讀數(shù)為u.當(dāng)r5 滑動(dòng)觸頭向圖中a端移動(dòng)時(shí)() a．i變大，u變小 b．i變大，u變大 c．i變小，u變大 d．i變小，u變小第十五頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第十五頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。解析：根據(jù)題意分析知：整個(gè)電路的連接形式為電阻r2、r4串聯(lián)后與電阻r5并聯(lián)，然后再與電阻r1、r3串聯(lián)接在電源上；電壓表測(cè)量的為路端電壓u，電流表測(cè)量的是流過(guò)電阻r2和r4的支路電流．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭向a端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，r5與r2、r4串聯(lián)后再并聯(lián)的電阻變小，然后與r1、r3相串聯(lián)的總電阻也變小，即外電路的總電阻變小．根據(jù)閉合電路

第十六頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第十六頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。歐姆定律得：干路中的總電流i總變大，路端電壓u變小，所以電壓表的讀數(shù)變??；因?yàn)楦陕分械碾娏鱥總變大，所以電阻r1、r3上分得的電壓變大，而總的路端電壓變小，所以r2、r4支路的電壓變小，所以流過(guò)電流表的電流變小，所以本題的正確答案為d.答案：d第十七頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第十七頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。3. 根據(jù)電池的輸出功率p＝iu，得出被測(cè)電池組的輸出功率p隨外電阻r變化的曲線如圖10－2－6所示．求： (1)被測(cè)電池組的內(nèi)組r； (2)電動(dòng)勢(shì)e.第十八頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第十八頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。解析：由p出＝可知

當(dāng)r

＝r＝5Ω時(shí)p出＝pm＝45.0w，可計(jì)算得出e＝30v.答案：(1)5Ω(2)30v第十九頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第十九頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分?！纠?】電動(dòng)勢(shì)為e、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻r1、r2及滑動(dòng)變阻器r連接成如圖10－2－7所示的電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，下列說(shuō)法正確

的是() a．電壓表和電流表讀數(shù)都增大 b．電壓表和電流表讀數(shù)都減小c．電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小d．電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大z第二十頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第二十頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。第二十一頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第二十一頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。解析：由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器的觸頭向b端滑動(dòng)時(shí)，其連入電路的阻值變大，致整個(gè)電路的外電阻r外增大，由u＝知．路端電壓即電壓表的讀數(shù)變大，而r1的分壓ur1＝減小，故r2兩端的電壓

ur2＝u－ur1增大，再據(jù)i＝可得通過(guò)r2的電流，即電流表的讀數(shù)增大，

所以a項(xiàng)正確．答案：a當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)向a端滑動(dòng)時(shí)，上述選項(xiàng)正確的是()答案：b第二十二頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第二十二頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。電路的動(dòng)態(tài)分析法1．程序法基本思路：電路結(jié)構(gòu)的變化→r的變化→r總的變化→i總的變化→u端的變化→固定支路→變化支路．2．極端法：即因變阻器滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論．第二十三頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第二十三頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。1－1(2009·廣東物理，10)如圖10－2－8所示，電動(dòng)勢(shì)為e、內(nèi)阻不計(jì)的電源與 三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接，只合上開(kāi)關(guān)s1，三個(gè)燈泡都能正常工作．如果再合上s2，則下列表述正確的是() a．電源輸出功率減小 b．l1上消耗的功率增大 c．通過(guò)r1上的電流增大 d．通過(guò)r3上的電流增大第二十四頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第二十四頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。解析：電源不計(jì)內(nèi)阻，其輸出電壓等于電動(dòng)勢(shì)．當(dāng)閉合s2時(shí)，電路的外電阻r變小，電路電流變大，故c對(duì)；電源的輸出功率p出＝，所以電源輸出功率應(yīng)該變大，a錯(cuò)誤；因并聯(lián)部分兩端的電壓u并＝e－ur1，閉合s2時(shí)ur1變大，所以u(píng)并變小，l1上消耗的功率變小，通過(guò)r3的電流也是變小的，故b、d錯(cuò)誤．答案：c第二十五頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第二十五頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分?！纠?】如圖10－2－9所示，電源電動(dòng)勢(shì)e＝6v，內(nèi)阻r＝1Ω，電阻r1＝2Ω， r2＝3Ω，r3＝7.5Ω，電容器的電容c＝4μf.開(kāi)關(guān)s原來(lái)斷開(kāi)，現(xiàn)在合 上開(kāi)關(guān)s到電路穩(wěn)定，試問(wèn)這一過(guò)程中通過(guò)電流表的電量是多少？ 解析：s斷開(kāi)，c相當(dāng)于斷路，r3中無(wú)電流，c兩端電壓即r2兩端電壓u2 ＝＝3v.第二十六頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第二十六頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。q＝cu2＝1.2×10－5c，且a板帶正電，b板帶負(fù)電．s閉合，c兩端電壓即r1兩端電壓，由電路分析u1＝＝1.8v.q′＝cu1＝7.2×10－6c．且a板帶負(fù)電，b板帶正電．據(jù)此通過(guò)電流表電量Δq＝q＋q′＝1.92×10－5c.1．解決這類問(wèn)題的一般方法：通過(guò)穩(wěn)定的兩個(gè)狀態(tài)來(lái)了解不穩(wěn)定的中間變化過(guò)程．2．只有當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電容器支路中才會(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，電容器的電壓是與之并聯(lián)的電阻電壓．第二十七頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第二十七頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。2－1如圖10－2－10所示的電路中，開(kāi)關(guān)s閉合一段時(shí)間后，下列說(shuō)法中正確的是() a．將滑片n向右滑動(dòng)時(shí)，電容器放電 b．將滑片n向右滑動(dòng)時(shí)，電容器繼續(xù)充電 c．將滑片m向上滑動(dòng)時(shí)，電容器放電 d．將滑片m向上滑動(dòng)時(shí)，電容器繼續(xù)充電第二十八頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第二十八頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。解析：電路穩(wěn)定時(shí)，r1和r3串聯(lián)接在電路中，電容器c兩端電壓等于r3兩端的電壓，將滑片n向右滑動(dòng)時(shí)，r3阻值變小，r3兩端電壓變小，電容器c兩端電壓變小，電容器c放電，a選項(xiàng)正確，b選項(xiàng)錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定時(shí)沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)r2，r2相當(dāng)于一根導(dǎo)線，當(dāng)滑片m向上或向下滑動(dòng)時(shí)，電容器兩端電壓不變，電容器既不充電也不放電，c、d選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：a第二十九頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第二十九頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分?！纠?】圖10－2－11甲為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過(guò)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10－2－11乙所示，將這個(gè)電燈與20Ω的定值電阻r串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為8v的電源上，則電燈的實(shí)際功率為_(kāi)_______w．(不計(jì)電流表電阻和電源內(nèi)阻)第三十頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第三十頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律：e＝ir＋ul得到：8＝ul＋20i在甲圖中畫(huà)出此方程的圖象如右圖由圖象得出：該圖象與原圖的交點(diǎn)為此電路對(duì)應(yīng)的電流和電壓值，故此電路中燈泡兩端電壓為u＝2v，電流i＝0.3a，所以功率p＝ui＝0.6w.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

第三十一頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第三十一頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。由小燈泡的u—i圖線可知小燈泡的電阻隨電流的增大而增大，不能把小燈泡的電阻看作常數(shù)．通過(guò)電路和圖象考查對(duì)小燈泡的u—i圖線和直流電路的理解、分析及相關(guān)計(jì)算．第三十二頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第三十二頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。3－1如圖10－2－12所示，在u—i圖象上，a、b、c各點(diǎn)均表示該電路中的一個(gè) 確定的工作狀態(tài)，α＝β＝45°，則下列說(shuō)法正確的是() a．在b點(diǎn)時(shí)，電源有最小的輸出功率 b．在b點(diǎn)時(shí)，電源的總功率最大 c．從a→b,

β增大，電源的總功率和輸出功率都增大 d．從b→c,β增大，電源的總功率和輸出功率都減小第三十三頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第三十三頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。解析：在b點(diǎn)時(shí)，電源的內(nèi)阻等于外電阻，電源有最大的輸出功率，電源的總功率p總＝ie，電流越大總功率越大，外電阻為零時(shí)總功率最大．從a→b,β增大，外電阻增大，電流減小，電源的總功率減小，輸出功率增大．從b→c時(shí)，β增大，電流減小，電源的總功率和輸出功率都減小．答案：d第三十四頁(yè)，編輯于星期一：十四點(diǎn)分。第三十四頁(yè)，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十四分。在如圖10－2－13所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)e＝6v，內(nèi)阻不計(jì)，小燈泡l上標(biāo)有“6v,0.3a”的字樣，滑動(dòng)變阻器r1的阻值范圍是0～20Ω，電阻r2上標(biāo)有“15Ω，4a”，理想電流表a的量程為0～0.6a．甲、乙兩同學(xué)在討論滑動(dòng)變阻器功率的取值范圍時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為：由于電流表允許通過(guò)的最大電流為0.6a，所以通過(guò)