高考物理總復習第七章恒定電流第22講電路閉合電路的歐姆定律市賽課公開課一等獎省名師獲獎課

恒定電流第七章第22講電路閉合電路歐姆定律1/55考綱要求考情分析命題趨勢1.電源電動勢和內(nèi)阻Ⅰ2．閉合電路歐姆定律Ⅱ·全國卷Ⅱ，17·北京卷，19·江蘇卷，8·山東卷，22·天津卷，2·上海卷，17主要考查閉合電路歐姆定律、電路動態(tài)分析、閉合電路功率與效率問題、U－I圖象了解及應用.2/55欄目導航板塊一板塊二板塊三板塊四3/551．串、并聯(lián)電路特點(1)特點對比考點電路閉合電路歐姆定律I1＝I2＝…＝In

I1＋I2＋…＋In

U1＋U2＋…＋Un

U1＝U2＝…＝Un

R1＋R2＋…＋Rn，

4/55(2)幾個慣用推論①串聯(lián)電路總電阻__________其中任一部分電路總電阻．②并聯(lián)電路總電阻__________其中任一支路總電阻，且小于其中最小電阻．③不論電阻怎樣連接，每一段電路總耗電功率P總是等于各個電阻耗電功率之和．④不論電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中任意一個電阻變大時，電路總電阻變大．大于

小于

5/55把其它形式能轉(zhuǎn)化成電勢能6/55正比反比Ir

7/55增大E

8/551．判斷正誤(1)電動勢為矢量，其方向由電源負極指向正極．(

)(2)電源主要參數(shù)是電動勢和內(nèi)阻．電動勢由電源中非靜電力特征決定，與電源體積無關，與外電路無關．(

)(3)閉合電路中電流越大，路端電壓越大．(

)(4)在閉合電路中，外電阻越大，電源輸出功率越大．(

)(5)電路中某電阻大，該電阻功率不一定大．(

)(6)電源輸出功率越大，電源效率越高．(

)×

√×

×

√×

9/552．(多項選擇)(電路串、并聯(lián))一個T形電路如圖所表示，電路中電阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω.另有一測試電源，電動勢為100V，內(nèi)阻忽略不計．則(

)A．當cd端短路時，a、b之間等效電阻是40ΩB．當ab端短路時，c、d之間等效電阻是40ΩC．當ab兩端接通測試電源時，cd兩端電壓為80VD．當cd兩端接通測試電源時，ab兩端電壓為80VAC

10/553．(閉合電路歐姆定律)年12月2日，我國嫦娥三號探月衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射．嫦娥三號衛(wèi)星太陽能電池依靠光伏效應設計，可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能并儲存起來．已知太陽能電池板開路電壓為800mV，短路電流為40mA．現(xiàn)將該電池板與一阻值為20Ω電阻器連成一閉合電路，以下說法不正確是(

)A．電池板電動勢為800mVB．電池板內(nèi)電阻為20ΩC．閉合電路路端電壓為800mVD．閉合電路路端電壓為400mVC

11/55一閉合電路功率及效率問題12/5513/5514/5515/55(3)改變電阻功率最大值利用等效思想，把除改變電阻之外其它定值電阻等效成電源內(nèi)阻r′，則改變電阻功率即為等效以后電源輸出功率，即當R變＝r′時，P變有最大值．16/5517/5518/55答案：

(1)10Ω

1.6W

(2)0

5.12W

80%

(3)不能理由看法析19/55

二電路動態(tài)分析20/5521/5522/5523/55[例2]如圖所表示電路，電源內(nèi)阻不可忽略．開關S閉合后，在變阻器R0滑動端向下滑動過程中(

)A．電壓表與電流表示數(shù)都減小B．電壓表與電流表示數(shù)都增大C．電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小D．電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大A

24/551．電容器簡化處理：簡化電路時能夠把電容器所處電路作為斷路，簡化電路時能夠去掉，求電荷量時在對應位置再補上．2．電阻簡化處理：電路穩(wěn)定后，與電容器同支路電阻相當于導線．3．電荷改變量計算：電路中電流、電壓改變可能會引發(fā)電容器充、放電．若電容器兩端電壓升高，電容器將充電，若電壓降低，電容器將經(jīng)過與它連接電路放電．可由ΔQ＝CΔU計算電容器上電荷量改變．

三含電容器電路分析25/554．直流電路中電容和電阻：在直流電路中，假如串聯(lián)或并聯(lián)了電容器應該注意，在與電容器串聯(lián)電路中沒有電流，所以電阻不起降壓作用，但電容器兩端可能出現(xiàn)電勢差，假如電容器與電源并聯(lián)，電路中有電流經(jīng)過．電容器兩端充電電壓不是電源電動勢，而是路端電壓U.5．電容器極性判斷：在含電容器電路中，當電路發(fā)生改變時，除了要判斷和計算電容器兩端電壓外，還必須要判斷電容器極板上極性改變，預防出現(xiàn)電容器先放電后反向充電現(xiàn)象．26/55電容器所帶電量改變值計算方法在計算電容器所帶電荷量改變時，假如改變前后極板所帶電荷電性相同，那么經(jīng)過所連導線電荷量等于初末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差，假如改變前后極板帶電電性相反，那么經(jīng)過所連導線電荷量等于初末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和．27/55BC

28/5529/55

四兩種U－I圖線比較及應用30/5531/55分析U－I圖象普通思緒(1)明確縱、橫坐標物理意義．(2)明確圖象截距、斜率及交點意義．(3)找出圖線上對應狀態(tài)參量或關系式．(4)結(jié)合相關概念或規(guī)律進行分析、計算．

32/55[例4](·上海徐匯模擬)圖甲為某元件U－I特征曲線，把它連成圖乙所表示電路．已知電源電動勢E＝5V，內(nèi)阻r＝1.0Ω，定值電阻R0＝4Ω.閉合電鍵S后，求：(1)該元件電功率；(2)電源輸出功率．33/55[思維導引]

(1)依據(jù)歐姆定律寫出R兩端電壓U與電流I關系式．(2)畫出U－I圖象．(3)兩圖象交點表示什么？解析：設非線性元件電壓為U，電流為I，由歐姆定律得：U＝E－I(R0＋r)，代入數(shù)據(jù)得U＝5－5I畫出U＝E′－Ir′＝5－5I圖線．如圖所表示，兩圖線交點坐標為(0.4

A,3.0V)34/55(1)該元件電功率PR＝UI＝3.0×0.4W＝1.2W.(2)電源輸出功率P＝PR0＋PR＝I2R0＋PR＝0.42×4W＋1.2W＝1.84W.答案：

(1)1.2W

(2)1.84W35/551．故障特點①斷路特點：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零；②短路特點，用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流經(jīng)過電路但用電器或電阻兩端電壓為零．五電路故障分析與判斷36/552．檢驗方法①電壓表檢測：假如電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段短路；②電流表檢測：當電路中接有電源時，可用電流表測量各部分電路上電流，經(jīng)過對電流值分析，能夠確定故障位置．在利用電流表檢測時，一定要注意電流表極性和量程；③歐姆表檢測；當測量值很大時，表示該處斷路，當測量值很小或為零時，表示該處短路．在利用歐姆表檢測時，電路一定要切斷電源；④假設法：將整個電路劃分為若干部分，然后逐一假設某部分電路發(fā)生某種故障，利用閉合電路或部分電路歐姆定律進行推理．37/55[例5](·吉林長春診療)以下列圖是某同學連接試驗實物圖，A、B燈都不亮，他采取以下兩種方法進行故障檢驗．38/55

(1)應用多用電表直流擋進行檢驗，選擇開關置于10V擋．該同學測試結(jié)果如表1所表示，在測試a、b間直流電壓時，紅表筆應接觸_______(填a或b)．依據(jù)測試結(jié)果，可判定故障是________.A．燈A短路 B．燈B短路C．cd段斷路 D．df段斷路表1測試點電壓示數(shù)a、b有示數(shù)b、c有示數(shù)c、d無示數(shù)d、f有示數(shù)a

D

39/55(2)(多項選擇)將開關斷開，再選擇歐姆擋測試，測量結(jié)果如表2所表示，那么檢驗出故障是(

)A．燈A斷路 B．燈B短路C．燈A、B都斷路 D．d、e間導線斷路[思維導引](1)__________表筆接高電勢點，由圖知a點電勢__________.

(2)電壓表有示數(shù)說明什么？電壓表無示數(shù)說明什么？BD

紅

高

40/55解析：(1)應用多用電表判斷電路故障，首先要正確使用多用電表，對多用電表而言，電流應從紅表筆流入該表內(nèi)，由題圖能看出a點電勢高于b點電勢，知紅表筆應接觸a.由表1條件可知，d、f間有示數(shù)，則d—c—a—干電池—b—f間無斷路，故d、f段斷路，選項D正確；若燈A短路或燈B短路，不會造成A、B燈都不亮，選項A、B錯誤；若cd段斷路，則d、f間不會有示數(shù)，選項C錯誤．(2)由表2可知，c、d間有一定電阻但不是很大，燈A既不短路也不停路，選項A、C錯誤；d、e間存在很大電阻，表明d、e間導線斷路，選項D正確；e、f間電阻為零，則燈B短路，選項B正確．[思維導引](2)并聯(lián)路段之外無斷路或并聯(lián)路段內(nèi)無短路并聯(lián)路段有斷路或并聯(lián)路段內(nèi)有短路．41/551．一個直流電路如圖所表示，則在滑動變阻器滑片P向右移動時，電源(

)A．總功率一定增大B．效率一定減小C．內(nèi)部損耗功率一定減小D．輸出功率一定先增大后減小C

42/5543/55ACD

44/5545/553．如圖所表示電路中，電源電動勢為6V，當開關S接通后，燈泡L1、L2都不亮，用電壓表測得各部分電壓是Ua

b＝6V，Ua

d＝0V，Uc

d＝6V，由此可判定(

)A．L1和L2燈絲都燒斷了B．L1燈絲燒斷了C．L2燈絲燒斷了D．變阻器R斷路解析：由Uab＝6V可知，電源完好，燈泡都不亮，說明電路中出現(xiàn)斷路故障，且在a、b之間．由Ucd＝6V可知，燈泡L1與滑動變阻器R是接通，斷路故障出現(xiàn)在c、d之間，故燈L2斷路，C正確．C

46/5547/55[答題送檢]····································來自閱卷名師匯報錯誤致錯原因扣分C沒有了解閉合電路輸出功率最大條件適用對象，簡單地利用“R外＝r時電源輸出功率最大”，將R2看成電源內(nèi)阻一部分，所以有R1＝R2＋r＝2Ω，即當R2＝1Ω時，R1消耗功率最大，認為A項說法正確，認為C項說法錯誤而選C．－648/55[答案]

A49/551．(多項選擇)(·寧夏銀川質(zhì)檢)在如圖所表示電路中，電源電動勢E和內(nèi)阻r均為定值，當外電路電阻R發(fā)生改變時，回路電流I、路端電壓U、內(nèi)電壓U′都將隨之發(fā)生改變．以下圖象能正確表示其改變規(guī)律是(

)AB

50/5551/552．(多項選擇)(·江西上饒調(diào)研)在電學探究試驗課中，某組同學在試驗室利用如圖甲所表示電路圖連接好電路，并用于測定定值電阻R0、電源電動勢E和內(nèi)電阻r，調(diào)整滑動變阻器滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學統(tǒng)計了電流表A和電壓表V1測量數(shù)據(jù)，另一同學統(tǒng)計是電流表A和電壓表V2測量數(shù)據(jù)．依據(jù)所得數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所表示兩條U－I直線．則有(

)BD

52/55A．圖象中圖線b是電壓表V1測量值所對應圖線B．由圖象能夠得出電源電動勢和內(nèi)阻分別是E＝1.50V，r＝1.0Ω

C．圖象中兩直線交點表示定值電阻R0上消耗功率為0.75W

D．由圖象中兩直線交點可知此時對應滑動變阻器電阻R＝0

解析：圖線a是由路端電壓與干路電流數(shù)據(jù)所描繪，圖線b是R0U－I圖線且U2＝IR0，所以A錯誤；由a圖線得，電源內(nèi)阻r＝1.0Ω，電源電動勢E＝1.50V，B正確；由b圖線可求