專題強(qiáng)化閉合電路歐姆定律的應(yīng)用（課件）

1、新教材 新高考新人教版新人教版 必修三必修三第十二章 電能 能量守恒定律專題：閉合電路歐姆定律的應(yīng)用新教材 新高考_串聯(lián)并聯(lián)電流II1I2InI_電壓UU1U2UnU_電阻RR1R2Rn一、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)一、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)1.特點(diǎn)對比I1I2InU1U2Un新教材 新高考2.幾個(gè)常用的推論(1)串聯(lián)電路的總電阻其中任一部分電路的總電阻.(2)并聯(lián)電路的總電阻其中任一支路的總電阻，且小于其中最小的電阻.(3)無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率P總是等于各個(gè)電阻耗電功率之和.(4)無論電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，電路的總電阻變大.大于小于新教材 新高考二、電源閉合電

2、路的歐姆定律二、電源閉合電路的歐姆定律1.電源(1)電動(dòng)勢計(jì)算：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物理含義：電動(dòng)勢表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成本領(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.(2)內(nèi)阻：電源內(nèi)部導(dǎo)體的電阻.電能新教材 新高考2.閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢成，跟內(nèi)、外電阻之和成；(2)公式：I(只適用于純電阻電路)；(3)其他表達(dá)形式電勢降落表達(dá)式：EU外U內(nèi)或EU外；能量表達(dá)式：EIUII2r.正比反比Ir新教材 新高考3.路端電壓與外電阻的關(guān)系(1)一般情況：UIR當(dāng)R增大時(shí)，U；(2)特殊情況：當(dāng)外電路斷路時(shí)，I0，U；

3、當(dāng)外電路短路時(shí)，I短_，U0.增大E三、電路中的功率三、電路中的功率1.電源的總功率(1)任意電路：P總IU內(nèi)P出P內(nèi).(2)純電阻電路：P總2.電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)IU內(nèi)P總P出.IEIU外I2(Rr)I2r新教材 新高考三、電路中的功率三、電路中的功率1.電源的總功率(1)任意電路：P總IU內(nèi)P出P內(nèi).(2)純電阻電路：P總2.電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)IU內(nèi)P總P出.IEIU外I2(Rr)I2r新教材 新高考3.電源的輸出功率(1)任意電路：P出IEI2rP總P內(nèi).(2)純電阻電路：P出I2R_.(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關(guān)系當(dāng)Rr時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm_.當(dāng)Rr時(shí)，隨著R

4、的增大輸出功率越來越小.當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越大.IU新教材 新高考命題點(diǎn)一電路的動(dòng)態(tài)分析1.動(dòng)態(tài)電路的特點(diǎn)動(dòng)態(tài)電路的特點(diǎn)斷開或閉合開關(guān)、滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)、電阻增大或減小，導(dǎo)致電路電壓、電流、功率等的變化.2.電路動(dòng)態(tài)分析的兩種方法電路動(dòng)態(tài)分析的兩種方法(1)程序法：(2)極限法：即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起的電路變化問題，可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端去討論.新教材 新高考例例1.(多選)如圖所示，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r.電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻，R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小).當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好

5、處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說法中正確的是()A.只逐漸增大對R1的光照強(qiáng)度時(shí)，電阻R0消耗的電功率增大，電阻R3中有向上的電流B.只調(diào)節(jié)電阻R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí)，電源消耗的電功率變大，電阻R3中有向上的電流C.只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)D.若斷開開關(guān)S，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)AD新教材 新高考例2.(多選)如圖所示,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),下面說法正確的是()A.電壓表V1的讀數(shù)減小,電流表A1的讀數(shù)增大B.電壓表V1的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小C.電壓表V2的讀數(shù)減小,電流表A2的讀數(shù)增大D.電壓表V2的讀數(shù)增大

6、,電流表A2的讀數(shù)減小AD新教材 新高考命題點(diǎn)二電路中的功率及效率問題1.電源的效率電源的效率2.純電阻電路純電阻電路新教材 新高考3.電源的最大輸出功率電源的最大輸出功率P出與外電阻R的函數(shù)關(guān)系可用如圖所示圖象表示，由圖象可以看出：(2)當(dāng)R“接近”r時(shí)，P出增大，當(dāng)R“遠(yuǎn)離”r時(shí)，P出減小.(3)當(dāng)P出Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R1和R2，且R1R2r2.新教材 新高考例例3.如圖所示，E8V，r2，R18，R2為變阻器接入電路中的有效阻值，問：(1)要使變阻器獲得的電功率最大，則R2的取值應(yīng)是多大？這時(shí)R2的功率是多大？解析解析將R1和電源等效為一新電源，則新電源的電動(dòng)勢E

7、E8V，內(nèi)阻rrR110，且為定值.利用電源的輸出功率隨外電阻變化的結(jié)論知，當(dāng)R2r10時(shí)，R2有最大功率，答案答案101.6W新教材 新高考(2)要使R1得到的電功率最大，則R2的取值應(yīng)是多大？R1的最大功率是多少？這時(shí)電源的效率是多大？解析解析因R1是定值電阻，所以流過R1的電流越大，R1的功率就越大.當(dāng)R20時(shí)，電路中有最大電流，即Imax0.8A，R1的最大功率P1maxImax2R15.12W這時(shí)電源的效率100%80%.答案答案05.12W80%(3)調(diào)節(jié)R2的阻值，能否使電源以最大的功率輸出？為什么？解析解析不能.因?yàn)榧词筊20，外電阻R1也大于r，不可能有的最大輸出功率.答案答

8、案不能理由見解析新教材 新高考例例4.(多選)直流電路如圖所示，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電源的A.總功率一定減小B.效率一定增大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新教材 新高考解析解析滑片P向右移動(dòng)時(shí)外電路電阻R外增大，由閉合電路歐姆定律知總電流減小，由P總EI可知P總減小，故選項(xiàng)A正確；由P損I2r可知，選項(xiàng)C正確；由P輸R外圖象可得，因不知道R外的初始值與r的關(guān)系，所以無法判斷P輸?shù)淖兓闆r，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.新教材 新高考變式變式1(多選)如圖甲所示，電源電動(dòng)勢E6V，閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從A端滑至B端的過程中，得到電路中的一些物理量的變化如圖乙、丙、丁所示

9、.其中圖乙為輸出功率與路端電壓的關(guān)系曲線，圖丙為路端電壓與總電流的關(guān)系曲線，圖丁為電源效率與外電路電阻的關(guān)系曲線，不考慮電表、導(dǎo)線對電路的影響.則下列關(guān)于圖中a、b、c、d點(diǎn)的坐標(biāo)值正確的是A.a(4V,4.5W)B.b(4.8V,2.88W)C.c(0.6A,4.5V)D.d(8，80%)新教材 新高考命題點(diǎn)三對電源UI 圖線的理解和應(yīng)用1.截距截距縱軸上的截距等于電源的電動(dòng)勢；橫軸上的截距等于外電路短路時(shí)的電流，即I短 (如圖所示).新教材 新高考2.斜率斜率圖線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，即斜率的絕對值越大，表明電源的內(nèi)阻越大.3.圖線上的點(diǎn)圖線上的點(diǎn)圖線上任一點(diǎn)對應(yīng)的U、I的比值為此時(shí)

10、外電路的電阻，即4.面積面積面積UI為電源的輸出功率，而電源的總功率P總EI，P總P出EIUI為電源的發(fā)熱功率.新教材 新高考A.電源的電動(dòng)勢為50VB.電源的內(nèi)阻為C.電流為2.5A時(shí)，外電路的電阻為15D.輸出功率為120W時(shí)，輸出電壓是30V例例5.(多選)如圖所示，圖中直線表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，圖中曲線表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖線，則下列說法正確的是新教材 新高考變式變式2.(多選)如圖所示，直線、分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線，曲線是一個(gè)小燈泡的UI圖線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說法正確的是A.電源1比電源2的

11、內(nèi)阻大B.電源1和電源2的電動(dòng)勢相等C.小燈泡與電源1連接時(shí)消耗的功率比與電源2連接時(shí)消耗的功率小D.小燈泡與電源1連接時(shí)消耗的功率比與電源2連接時(shí)消耗的功率大新教材 新高考命題點(diǎn)四含電容器電路的分析1.電路簡化電路簡化把電容器所處的支路視為斷路，簡化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上.2.電容器的電壓電容器的電壓(1)電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓.(2)電容器所在的支路中沒有電流，與之串聯(lián)的電阻無電壓，相當(dāng)于導(dǎo)體.3.電容器的電量及變化電容器的電量及變化(1)利用QUC計(jì)算電容器初、末狀態(tài)所帶的電量Q1和Q2；(2)如果變化前后極板帶電的電性相同，通過所連導(dǎo)線的電量為Q1Q2；(3)如果變化前后極板帶電的電性相反，通過所連導(dǎo)線的電量為Q1Q2.新教材 新高考例例6.(2016全國卷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12所示電路.開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，