高考物理一輪復(fù)習(xí)粵教版課件第八章恒定電流基礎(chǔ)課2

基礎(chǔ)課2電路閉合電路的歐姆定律電阻的串聯(lián)、并聯(lián)知識(shí)排查閉合電路的歐姆定律1.基本概念、規(guī)律E-U內(nèi)＝E-Ir2.路端電壓與外電阻的關(guān)系3.路端電壓跟電流的關(guān)系 (1)關(guān)系式：U＝E－Ir。 (2)用圖象表示如圖1所示，其中縱軸截距為_(kāi)_______，橫軸截距為_(kāi)__________，斜率的絕對(duì)值為_(kāi)______。

電動(dòng)勢(shì)短路電流內(nèi)阻圖11.思考判斷 (1)電動(dòng)勢(shì)就是電源兩極間的電壓。(

) (2)閉合電路中的電流跟電源電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比。(

) (3)閉合電路中的短路電流無(wú)限大。(

) (4)電源U－I圖象上某點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)的乘積對(duì)應(yīng)此時(shí)的輸出功率。(

)

答案

(1)×

(2)√

(3)×

(4)√小題速練2.[粵教版選修3－1·P43·T2改編]一盞弧光燈的額定功率是200W，正常工作時(shí)的電流是5A，把它接入電壓恒為220V的照明電路上，使它正常工作，則(

) A.串聯(lián)上一阻值為50Ω的電阻 B.串聯(lián)上一阻值為36Ω的電阻 C.并聯(lián)上一阻值為50Ω的電阻 D.并聯(lián)上一阻值為36Ω的電阻

答案B3.[粵教版選修3－1·P49·T3改編]如圖2所示電路中，R1＝R2＝R3＝1Ω，當(dāng)S接通時(shí)，電壓表的示數(shù)為1V，當(dāng)電鍵S斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為0.8V，則電源電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r為(

)圖2 A.E＝3V，r＝1Ω B.E＝2V，r＝0.5Ω C.E＝2V，r＝1Ω D.E＝3V，r＝0.5Ω當(dāng)S斷開(kāi)，R2、R3串聯(lián)，電壓表測(cè)R3兩端的電壓，則：

由①②式得：E＝2V，r＝0.5Ω。答案B閉合電路歐姆定律及動(dòng)態(tài)分析1.判定總電阻變化情況的規(guī)律 (1)當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí)，電路的總電阻一定增大(或減小)。 (2)若開(kāi)關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路的總電阻增大；若開(kāi)關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，電路的總電阻減小。(3)在如圖3所示分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)。A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢(shì)一致。

圖32.電路動(dòng)態(tài)分析的常用“兩法” (1)程序判斷法：遵循“局部→整體→部分”的思路，按以下步驟分析： (2)極限法：即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起的電路變化問(wèn)題，可將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論。

1.(2017·河北石家莊模擬)如圖4所示電路中，L1、L2為兩只完全相同、阻值恒定的燈泡，R為光敏電阻(光照越強(qiáng)，阻值越小)。閉合電鍵S后，隨著光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)(

)圖4 A.L1逐漸變暗，L2逐漸變亮

B.L1逐漸變亮，L2逐漸變暗 C.電源內(nèi)電路消耗的功率逐漸減小

D.光敏電阻R和L1消耗的總功率逐漸增大

解析當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻的阻值減小，電路的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可得，電路中總電流增大，則L2逐漸變亮，U內(nèi)＝Ir增大，由U＝E－Ir可知，路端電壓減小，L2兩端的電壓增大，則L1兩端的電壓減小，故L1逐漸變暗，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；電路中總電流增大，由P＝I2r知電源內(nèi)電路消耗功率逐漸增大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；將L2看成電源內(nèi)電路的一部分，光敏電阻R和L1消耗的總功率是等效電源的輸出功率，由于等效電源的內(nèi)阻大于外電阻，所以當(dāng)光敏電阻的阻值減小，即外電阻減小時(shí)，等效電源的內(nèi)、外電阻相差更大，輸出功率減小，則光敏電阻R和L1消耗的總功率逐漸減小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案

A2.如圖5所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，定值電阻R的阻值也為r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)圖5A.電壓表的示數(shù)變大B.電流表的示數(shù)變小C.滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小D.定值電阻R消耗的功率先變大后變小解析等效電路圖如圖所示。滑片從a端滑向b端，其接入電路的阻值RPb減小，由“串反并同”原則有，電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大，電阻R消耗的功率增大，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；把電阻R當(dāng)作電源內(nèi)電阻(等效電源)，則R內(nèi)＝2r，RPb減小，且RPb<2r，等效電源的輸出功率減小，即滑動(dòng)變阻器的功率減小，選項(xiàng)C正確。答案C3.如圖6所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置。閉合電鍵S，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)。如果僅改變下列某一個(gè)條件，油滴仍能靜止不動(dòng)的是(

)圖6 A.增大R1的阻值

B.增大R2的阻值 C.增大兩板間的距離

D.斷開(kāi)電鍵S答案

B4.(2016·全國(guó)卷Ⅱ，17)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖7所示電路。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開(kāi)關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為(

)圖7解析S斷開(kāi)時(shí)等效電路如圖甲所示。

甲S閉合時(shí)等效電路如圖乙所示。乙答案C電源的功率和效率問(wèn)題電源的功率和效率【典例】如圖8所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，保護(hù)電阻R0＝0.5Ω，則當(dāng)保護(hù)電阻R0消耗的電功率最大時(shí)，這個(gè)電阻箱R的讀數(shù)和電阻R0消耗的電功率的最大值為(

)

圖8 A.1Ω

4W B.1Ω

8W C.0

8W D.0.5Ω

8W答案

C【拓展延伸1】在【典例】中的條件不變，則當(dāng)電阻箱R的讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R消耗的功率PR最大且這個(gè)最大值為(

) A.1Ω

6W B.0.5Ω

8W C.1Ω

1.5W D.1.5Ω

6W答案

D答案

C【拓展延伸3】在【典例】中的條件不變，則電源的最大輸出功率為(

) A.3W B.4W C.5W D.9W答案

D1.將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測(cè)得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如圖9所示，由此可知(

)圖9A.電源最大輸出功率可能大于45WB.電源內(nèi)阻一定等于5ΩC.電源電動(dòng)勢(shì)為45VD.電阻箱所消耗功率P最大時(shí)，電源效率大于50%答案B2.(多選)如圖10所示，A為電解槽，M為電動(dòng)機(jī)，N為電爐，恒定電壓U＝12V，電解槽內(nèi)阻rA＝2Ω。當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開(kāi)時(shí)，電流表A示數(shù)為6A；當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開(kāi)時(shí)，電流表A示數(shù)為5A，且電動(dòng)機(jī)輸出功率為35W；當(dāng)S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，電流表A示數(shù)為4A。則(

) A.電爐的電阻為2Ω B.僅S1閉合時(shí)，電爐的發(fā)熱功率為72W C.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為1.2Ω D.在電解槽工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為48W 圖10答案

AB兩類(lèi)U－I圖象的比較與應(yīng)用坐標(biāo)U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率

坐標(biāo)U、I的比值表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小斜率(絕對(duì)值)電源內(nèi)阻r外電阻大小1.(多選)如圖11所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，下列結(jié)論正確的是(

)圖11 A.電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0V B.電源的內(nèi)阻為12Ω C.電源的短路電流為0.5A D.電流為0.3A時(shí)的外電阻是18Ω答案AD2.(2017·河南南陽(yáng)模擬)硅光電池是一種太陽(yáng)能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖12所示，圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象(電池內(nèi)阻不是常量)，圖線b是某電阻R的U－I

圖象。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)，硅光電池的內(nèi)阻為(

)圖12 A.5.5Ω B.7.0Ω C.12.0Ω D.12.5Ω答案

A利用兩種圖象解題的基本方法利用電源的U－I圖象和電阻的U－I圖象解題，無(wú)論電阻的U－I圖象是線性還是非線性，解決此類(lèi)問(wèn)題的基本方法是圖解法，即把電源和電阻的U－I圖線畫(huà)在同一坐標(biāo)系中，圖線的交點(diǎn)即電阻的“工作點(diǎn)”，電阻的電壓和電流可求，其他的量也可求。

電路故障問(wèn)題的處理方法——分析推理能力的培養(yǎng)

1.故障特點(diǎn) (1)斷路特點(diǎn)：斷路部分電路中電流為零，而電壓不為零。因此，若外電路中某兩點(diǎn)間電壓不為零，電流為零，則兩點(diǎn)間有斷點(diǎn)，而這兩點(diǎn)與電源的兩極之間無(wú)斷點(diǎn)。 (2)短路特點(diǎn)：表現(xiàn)為有電流通過(guò)而某元件兩端電壓為零。類(lèi)型1電表測(cè)量法的應(yīng)用【例1】二極管具有單向?qū)щ娦?，?dāng)正極接電源正極(正接)時(shí)二極管導(dǎo)通(電流可以通過(guò)二極管，且二極管的阻值很小，可忽略)，當(dāng)負(fù)極接電源正極(反接)時(shí)二極管截止(阻值很大，電流為零)。為了驗(yàn)證二極管的這一特性，將其接入如圖13所示電路cd之間的D處，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)燈不亮。經(jīng)初步檢查各接線均牢固正確，為了確定電路故障的位置，四位同學(xué)各自進(jìn)行了以下操作

圖13

操作步驟現(xiàn)象1S閉合，多用電表調(diào)至電壓擋，紅表筆接a，黑表筆分別接b、c、d、e示數(shù)分別為0、0、6V、6V2S閉合，斷開(kāi)導(dǎo)線bc的c端，用c端分別接d、e、f燈泡均亮3S斷開(kāi)，多用電表調(diào)至歐姆擋，紅表筆接c，黑表筆接d指針有大角度偏轉(zhuǎn)4S斷開(kāi)，多用電表調(diào)至歐姆擋，紅表筆接d，黑表筆接c指針有微小偏轉(zhuǎn)由此可判斷(

)A.同學(xué)1的操作說(shuō)明故障在a、b之間B.同學(xué)2的操作說(shuō)明故障在b、c之間C.根據(jù)同學(xué)1、3的操作即可判斷故障的原因是二極管正、負(fù)極接錯(cuò)D.根據(jù)同學(xué)2、4的操作即可判斷故障的原因是二極管已損壞斷開(kāi)解析同學(xué)1的操作結(jié)果中，電壓為零的點(diǎn)為b、c，黑表筆與電源是斷開(kāi)的，電壓為6V的點(diǎn)d、e與電源是相通的，說(shuō)明故障只在c、d之間，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同學(xué)2的操作結(jié)果與同學(xué)1相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同學(xué)3的操作說(shuō)明二極管的正極接在d點(diǎn)，被反接了，結(jié)合同學(xué)1的結(jié)果可以判斷故障原因是二極管正、負(fù)極接錯(cuò)，選項(xiàng)C正確；由于二極管正、負(fù)極接錯(cuò)，同學(xué)4的操作測(cè)定的是二極管的反向電阻，應(yīng)該很大，并不能表明二極管已損壞斷開(kāi)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案

C類(lèi)型2現(xiàn)象判斷規(guī)則【例2】在如圖14所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S后，L1、L2兩燈泡都正常發(fā)光，后來(lái)由于某種故障使L2突然變亮，電壓表讀數(shù)減小，由此推斷，該故障可能是(

)圖14A.L1燈絲燒斷

B.電阻R2斷路C.電阻R2短路

D.電容器被擊穿短路

解析若L1燈絲燒斷，則總電阻增大，總電流減小，L2兩端電壓減小，L2變暗，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若R2斷路，則總電阻增大，電壓表讀數(shù)增大，總電流減小，L1與R1并聯(lián)部分兩端的電壓減小，故L2兩端的電壓增大，L2變亮，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若電阻R2短路，則通過(guò)L2的電流為零，L2不亮，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若電容器被擊穿短路，則電路總電阻減小，路端電壓減小，總電流增大，L2變亮，選項(xiàng)D正確。答案D【針對(duì)訓(xùn)練】如圖15所示，電源電動(dòng)