閉合電路歐姆定律(含答案)

1、第3課時(shí)閉合電路歐姆定律【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】1.理解閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，并能進(jìn)行電路動(dòng)態(tài)分析及電路的相關(guān)計(jì)算2能利用U-1圖象進(jìn)行分析并計(jì)算.一、電源的電動(dòng)勢基礎(chǔ)導(dǎo)引關(guān)于電源的電動(dòng)勢，判斷下面說法的正誤：（1）電源的電動(dòng)勢就是接在電源兩極間的電壓表測得的電壓（）（2）同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢就會(huì)發(fā)生變化（）（3）電源的電動(dòng)勢是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領(lǐng)大小的物理量（） 在閉合電路中，當(dāng)外電阻變大時(shí)，路端電壓增大，電源的電動(dòng)勢也增大（）知識梳理1 電源是通過非靜電力做功把 的能轉(zhuǎn)化成 的裝置.2電動(dòng)勢：非靜電力搬運(yùn)電荷所做的功與搬運(yùn)的電荷量的比值，E=，單位：V.3. 電動(dòng)勢的物

2、理含義：電動(dòng)勢表示電源 本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于 電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓.4. 電動(dòng)勢是 量，需注意電動(dòng)勢不是電壓.二、閉合電路歐姆定律基礎(chǔ)導(dǎo)引/I.A. 當(dāng)當(dāng)S斷開時(shí)，LAc= 9 VB. 當(dāng)當(dāng)S閉合時(shí)，LAc= 9 VC. 當(dāng)當(dāng)S閉合時(shí)，LAb= 7.5 V ,0D. 當(dāng)當(dāng)S斷開時(shí)，LAb= 0 , Uhc= 0知識梳理閉合電路歐姆定律如圖1所示電路中，電源的電動(dòng)勢 E= 9 V、內(nèi)阻r = 3 Q, R= 15 Q. 下列說法中正確的是（）（1）內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢成 ，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成I =公式E=只適用于純電阻電路 適用于任何電路路端電壓與外電阻的關(guān)系

3、負(fù)載 R增大t I減小tp U外外電路斷路時(shí)（R=g） , I = 0, U外=E負(fù)載 R減小t I增大t U內(nèi)嚴(yán) U外外電路短路時(shí)（R= 0）, I =, U內(nèi)=E.U- I關(guān)系圖：由U= E- Ir可知，路端電壓隨著電路中電流的增大而 ; U- I關(guān)系圖線如圖2所示. 當(dāng)電路斷路即I = 0時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為 當(dāng)外電路電壓為 U= 0時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為 圖線的斜率的絕對值為電源的 思考：對于U- I圖線中縱坐標(biāo)（I）不從零開始的情況，直線的斜率的意義是否變化?課堂探究突破考點(diǎn)先做后常推同探丸規(guī)律亦法考點(diǎn)一電路的動(dòng)態(tài)分析【考點(diǎn)解讀】電路的動(dòng)態(tài)分析是電學(xué)的?？键c(diǎn)之一，幾乎每年都有該類試題出現(xiàn).

4、該類試題能考查考生對閉合電路歐姆定律的理解，電路的結(jié)構(gòu)分析及對串并聯(lián)特點(diǎn)的應(yīng)用能力，兼顧考查學(xué)生的邏輯推理能力.【典例剖析】例1（2011 北京理綜 17）如圖3所示電路，電源內(nèi)阻不略開關(guān)S閉合后，在變阻器 R）的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過 程中（）A. 電壓表與電流表的示數(shù)都減小B. 電壓表與電流表的示數(shù)都增大C. 電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D. 電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大思維突破電路動(dòng)態(tài)分析的方法（1）程序法：電路結(jié)構(gòu)的變化t R的變化T R總的變化T I總的變化tU端的變化t固定支變化支路并聯(lián)分流I 路 、串聯(lián)分壓U“并同串反”規(guī)律，所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接

5、并聯(lián)的電阻 中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小.所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí),與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大.跟蹤訓(xùn)練1在如圖4所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)時(shí),則(A.A燈變亮、B燈變亮、C燈變亮B.A燈變亮、B燈變亮、C燈變暗C.A燈變亮、B燈變暗、C燈變暗D.A燈變亮、B燈變暗、C燈變亮純電阻電路：P出=氓R+ rE2*R r 2+ 4r考點(diǎn)二電路中的有關(guān)功率及效率 【考點(diǎn)解讀】1電源的總功率(1)任意電路：戸總=El = U外I + U內(nèi)I = P出+ P內(nèi).純電阻電路：P= l2(R+ r)=尋.R+ r2.電源內(nèi)部消耗的

6、功率：P內(nèi)=ll = U內(nèi)I = P總一 P出.3. 電源的輸出功率(1)任意電路：戸出=Ul= El l2r = P總一P內(nèi).輸出功率隨R的變化關(guān)系當(dāng)R= r時(shí)，電源的輸出功率最大為 當(dāng)Fr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越小. 當(dāng)Fr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越大. 當(dāng)P出Fm時(shí)，每個(gè)輸出功率對應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R和艮，且R F2= r2. P出與R的關(guān)系如圖5所示.PP曲PZ1kO尸fil一圖54. 電源的效率(1)任意電路：P出Un=jx ioo%r ,x 100%.P總ER1(2)純電阻電路： n = x 100滄 x 100%R+ rr1 + R因此在純電阻電路中 R越大，n越大；當(dāng)

7、R= r時(shí)，電源有最大輸出功率，效率僅為50%. 特別提醒1.當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí)，效率并不是最大，只有50%當(dāng)時(shí)，n 100%但此時(shí)P出t0,無實(shí)際意義.22.對于內(nèi)、外電路上的固定電阻，其消耗的功率根據(jù)P= I R來判斷，與輸出功率大小的判斷方法不同.【典例剖析】圖6例2 在如圖6所示的電路中，R = 2 Q, R= R= 4 Q,當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，F(xiàn)2上消耗的電功率為 4 W,當(dāng)開關(guān)S接b時(shí)，電壓表示數(shù)為4.5 V，試求：(1) 開關(guān)S接a時(shí)，通過電源的電流和電源兩端的電壓；(2) 開關(guān)S接b時(shí)，電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻；(3) 當(dāng)開關(guān)S接c時(shí)，通過R的電流.思維突破 對于直流電路的分析與計(jì)

8、算，要熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，知道這兩種電路的電壓、電流及電功率的分配關(guān)系，并能把較為復(fù)雜的電路化為簡單、直觀的串、并聯(lián)關(guān)系.跟蹤訓(xùn)練2如圖7中電源的電動(dòng)勢為 6 V,內(nèi)阻為1 Q, R為2Q, F2全阻值為3 Q,下列說法錯(cuò)誤的是()A. 當(dāng)F2為1 Q時(shí)，R消耗的功率最大B. 通過改變Rz的阻值，路端電壓的最大值為5 V,最小值為4 V圖7C. R的阻值越小，R消耗的功率越大D. 當(dāng)R的阻值為3 Q時(shí)，R消耗的功率最大考點(diǎn)三涉及U I圖象的功率計(jì)算【考點(diǎn)解讀】兩種圖線的比較：圖象上的特征物理意義電源U I圖象電阻U I圖象圖象表述的物理量變化關(guān)系電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻的

9、電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)與縱軸交點(diǎn)表示電源電 動(dòng)勢E,與橫軸交點(diǎn)表示過坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒有電壓時(shí)電流為零電源短路電流E圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率圖線上每一點(diǎn)對應(yīng)的 UI比值表示外電阻的大小，不 同點(diǎn)對應(yīng)的外電阻大小 不同每一點(diǎn)對應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小圖線的斜率內(nèi)電阻r的相反數(shù)一r表示電阻大小【典例剖析例3如圖8所示，圖中直線表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，圖中曲線表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象，則下列說法正確的是（）圖8A. 電源的電動(dòng)勢為 50 V25B. 電源的內(nèi)阻為Q3C. 電流為2.5 A時(shí)，外電路的電阻為

10、15 QD. 輸出功率為120 W時(shí)，輸出電壓是 30 V思維突破在解決此類圖象問題時(shí)，（1）要明確縱橫坐標(biāo)的物理意義.（2）要明確圖象的截距、斜率，包圍面積的物理意義.（3）根據(jù)物理規(guī)律寫出反映縱橫坐標(biāo)物理量的關(guān)系式.（4）充分挖掘圖象所隱含的條件.跟蹤訓(xùn)練3用標(biāo)有“6 V 3 W的燈泡Li、“ 6 V 6 W的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖 9甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中電源電動(dòng)勢E= 9V .圖乙是通過兩個(gè)燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線當(dāng)其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)（）A.電流表的示數(shù)為1 A電壓表的示數(shù)約為 6 V電源內(nèi)阻為2 Q物理思想方法21.含電容器電路的分析方法C.電路輸出功率

11、為 4 WD例4 如圖10所示的電路中，R、R2、R3是固定電阻，R4是光敏電阻，其阻值隨光照的強(qiáng)度增強(qiáng)而減小當(dāng)開關(guān)S閉合且沒有光照射時(shí)，電容器 C不帶電當(dāng)用強(qiáng)光照射 艮且 電路穩(wěn)定時(shí)，則與無光照射時(shí)比較（）A. 電容器C的上極板帶正電B. 電容器C的下極板帶正電圖10C. 通過F4的電流變小，電源的路端電壓增大D. 通過F4的電流變大，電源提供的總功率變小方法提煉 含電容器電路的分析方法1. 電路的簡化：不分析電容器的充、放電過程時(shí)，把電容器處的電路視為斷路，簡化電路 時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置處補(bǔ)上.2電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法：電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，同支路的電

12、阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不起降低電壓的作用，但電容器兩端可能出現(xiàn)電勢差.3.電壓變化帶來的電容器的變化：電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電.若電容器兩端電壓升高， 電容器將充電；若電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電.4.含電容器電路的處理方法：如果電容器與電源并聯(lián)，且電路中有電流通過，則電容器兩端的電壓不是電源電動(dòng)勢 E,而是路端電壓 U跟蹤訓(xùn)練4如圖11所示的電路中，電源的電動(dòng)勢為E、內(nèi)電阻為r,閉合開關(guān)S,待電流達(dá)到穩(wěn)定后， 電流表示數(shù)為I ,電壓表示 數(shù)為U電容器C所帶電荷量為 Q將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭 P 從圖示位置向a端移動(dòng)一些，待電流達(dá)到穩(wěn)定后，則與 P移動(dòng) 前相比

13、（圖11)A. U變小BI變小 C . Q不變D . Q減小分組訓(xùn)練提升能力A組電路的動(dòng)態(tài)分析 1如圖12所示，電源的電動(dòng)勢為 E,內(nèi)電阻為r,兩電表均可看做是理想電表閉合開關(guān),使滑動(dòng)變阻器的滑片由右端向左端滑動(dòng)，在此過程中A. 小燈泡Li、L2均變暗B. 小燈泡Li變暗，L2變亮C. 電流表A的讀數(shù)變小，電壓表 V的讀數(shù)變大D. 電流表A的讀數(shù)變大，電壓表 V的讀數(shù)變小2如圖13所示，圖中的四個(gè)電表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右端移動(dòng)時(shí)，A. 電壓表Vi的讀數(shù)減小,B. 電壓表Vi的讀數(shù)增大,C. 電壓表V2的讀數(shù)減小,D. 電壓表V2的讀數(shù)增大,F面說法中正確的是(電流表 Ai的讀數(shù)

14、增大電流表 Ai的讀數(shù)減小電流表 A的讀數(shù)增大電流表 A的讀數(shù)減小圖i3B組閉合電路中電功率的分析與計(jì)算3某同學(xué)將一直流電源的總功率Pe、輸出功率Pr和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率P隨電流I變化的圖線畫在同一坐標(biāo)系內(nèi)， 如圖i4 所示，根據(jù)圖線可知()A. 反映Pr變化的圖線是CB. 電源電動(dòng)勢為 8 VC. 電源內(nèi)阻為2 Q圖i4D.當(dāng)電流為0.5 A時(shí)，外電路的電阻為 6 Q4.一個(gè)微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U,額定電流為I，線圈電阻為R,將它接在電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，貝U()A. 電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UI2B. 電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為URC. 電源的輸

15、出功率為 EIIrD. 電源的效率為 i E C組含電容器電路的分析與計(jì)算圖155.如圖15所示，電源兩端電壓為U= 10 V保持不變，R = 4.0 Q,艮=6.0 Q, C = C2 = 30F.先閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后，再將S斷開，則S斷開后，通過 R的電荷量為（）A. 4.2 X 10CB. 1.2 X 104 CC. 4.8 X 104 CD. 3.0 X 104 C丄丄C| 1S斷 圖166如圖16所示，兩個(gè)相同的平行板電容器C、C2用導(dǎo)線相連，開始都不帶電現(xiàn)將開關(guān) S閉合給兩個(gè)電容器充電，待充電平衡 后，電容器C兩板間有一帶電微粒恰好處于平衡狀態(tài)再將開關(guān) 開，把電容器C2兩板稍

16、錯(cuò)開一些（兩板間距離保持不變），重新平衡后，下列判斷正確的是（）A. 電容器C兩板間電壓減小B. 電容器C2兩板間電壓增大C. 帶電微粒將加速上升D. 電容器C所帶電荷量增大Q D組U- I圖象的理解與應(yīng)用7如圖17所示為兩電源的 U- I圖象，則下列說法正確的是（ ）A. 電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻均比電源大B. 當(dāng)外接同樣的電阻時(shí)，兩電源的輸出功率可能相等C. 當(dāng)外接同樣的電阻時(shí)，兩電源的效率可能相等D. 不論外接多大的相同電阻，電源的輸出功率總比電源的輸出功率大&如圖18所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，其中b分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的情況，下 列說法正確的（ ）A. 陰

17、影部分的面積表示電源輸出功率B. 陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻上消耗的功率C. 當(dāng)滿足a = 3時(shí)，電源效率最高D. 當(dāng)滿足a = 3時(shí)，電源效率小于 50%課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練（限時(shí)：30分鐘）1下列關(guān)于電源電動(dòng)勢的說法中正確的是A.在某電源的電路中，每通過 2C的電荷量，電源提供的電能是4 J，那么這個(gè)電源的電動(dòng)勢是0.5 VB.電源的路端電壓增大時(shí)，其電源的電動(dòng)勢一定也增大C. 無論內(nèi)電壓和外電壓如何變化，其電源的電動(dòng)勢一定不變D. 電源的電動(dòng)勢越大，電源所能提供的電能就越多2. 兩個(gè)相同的電阻 R,當(dāng)它們串聯(lián)后接在電動(dòng)勢為E的電源上，通過一個(gè)電阻的電流為若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上，通過一個(gè)電

18、阻的電流仍為A. 4RC.3.將三個(gè)不同的電源的 UI圖線畫在同一坐標(biāo)中,其中1和2平行,它們的電動(dòng)勢分別為E、阻分別為1、2、3，則下列關(guān)系正確的是I ,則電源的內(nèi)阻為（E、4.在純電阻電路中,當(dāng)用一個(gè)固定的電源化的外電阻供電時(shí)，關(guān)于電源的輸出功率的規(guī)律如圖2所示，則A.當(dāng)R= r時(shí),變(電源有最大的輸出功率B.當(dāng)R= r時(shí),電源的效率n = 50%C.電源的功率P隨外電阻R的增大而增大D.電源的效率隨外電阻R的增大而增大5 . (2010 上海單科5）在如圖3所示的閉合電路中，當(dāng)滑片 P向右兩 電表讀數(shù) 的 變化是A/ -變大,變大JtB/ -變小,變大C/ -變大,變小A . ri =2

19、3Ei = E2E2=曰D.；變小,6. （2010 安徽 18）如圖4所示，M N是平行板電容器的兩個(gè)極板,R）為定值電阻，R、R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.閉合開關(guān)S,小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為F.調(diào)節(jié)R、R，關(guān)于F的大小判斷正確的是（A.保持R不變,緩慢增大F2時(shí),F將變大圖4B.保持R不變,緩慢增大F2時(shí),F將變小C.保持R2不變，緩慢增大R時(shí),F將變大D.保持R2不變,緩慢增大R時(shí),F將變小7. （2011 上海單科 12）如圖5所示電路中，閉合電鍵 S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最高端向下滑動(dòng)時(shí),A.電壓表V讀數(shù)先變大后變小,電流表A讀數(shù)變大B.電壓表V讀數(shù)先變小后變大,電流表A讀數(shù)變小C.電壓表V讀數(shù)先變大后變小,電流表A讀數(shù)先變小后變大D.電壓表V讀數(shù)先變小后變大,電流表A讀數(shù)先變大后變小&如圖6所示，電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻分別為E、r，在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過程中，下列各物理量變化情況為（）A.電流表的讀數(shù)一直減小B. R）的功率先減小后增大C.電源輸出功率先增大后減小D.電壓表的讀數(shù)先增大后減小9.如圖7甲所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中R為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電阻R隨溫度t變化的圖線如圖乙所示.