高中物理二輪總復(fù)習(xí)教案：閉合電路的歐姆定律

1、第二十講閉合電路的歐姆定律2010年命題特點1.近年來高考對本單元頻繁考查，且題型多樣化.從新考題類析中可見，閉合電路的動態(tài)變化分析，電路故障的判斷，含有電容器電路的計算是高考考查的重點，今后仍是高考的熱點.2.在特別注意由于電路某一部分結(jié)構(gòu)的變化，而引起電阻、電流、電壓、電功率等電路特征變化的分析和計算，能夠熟練地應(yīng)用歐姆定律等知識進行正確分析.今后高考將會更加注重理論聯(lián)系實際的題目，如用電路來測量加速度的“加速度計”、“角速度計”等新情境題.3.測電源電動勢和內(nèi)阻，從實驗的原理、實驗操作、實驗數(shù)據(jù)的處理、實物圖的連接設(shè)計考題，并且題型新穎，很好地考查了學(xué)生設(shè)計實驗的能力，今后仍是高考的熱點

2、.應(yīng)試高分瓶頸考生在故障分析中未能抓住短路和斷路兩種情況，形不成成熟思路；在聯(lián)系實際問題中，不會有效地提取模型中有效信息 命題點1 閉合電路的歐姆定律及電源的測定 命題點2 閉合電路的動態(tài)變化分析、電容分析及故障分析命題點1 閉合電路的歐姆定律及電源的測定本類考題解答錦囊 解答“閉合電路的歐姆定律及電源的測定”一類試題，要掌握以下內(nèi)容：應(yīng)熟練掌握閉合電路的歐姆定律的三種表達式及有關(guān)電路圖：E=U+Ir，E=U+E=I(R+r). 高考最新熱門題 1 (典型例題)測量電源的電動勢及內(nèi)阻的實驗電路如圖20-1-1甲所示圖乙中給出的器材有：待測的電源(電動勢約為4V，內(nèi)阻約為2)，電壓表(內(nèi)阻很大，

3、有5v、15V兩個量程)，電流表(內(nèi)阻不計，有0.1 A、1 A兩個量程)，滑線變阻器(阻值范圍0-10n)，開關(guān)，另有導(dǎo)線若干試按照圖甲中的電路在圖20-1-1乙中畫出連線，將器材連接成實驗電路(要求正確選擇電表量程，以保證儀器的安全并使測量有盡可能高的精確度)命題目的與解題技巧：考查了電表量程的選擇以及實物電路的連結(jié)畫實物圖時，可從電源正極出發(fā)，沿著一條路徑把串聯(lián)元依次連接直到電源負極，然后再把并聯(lián)電路部分補上，電壓表一般最后連接，注意電表的正、負接線柱解析 由電源電動勢約為4 V，電壓表可選5 V的量程，電路中最小電流Imin=可選電流表量程為1 A 器材連接如圖20-1-2所示答案 電

4、壓表選5V量程，電流表選1A量程，電路如圖20-1-2 2 (典型例題)如圖20-1-3所示，可用理想電壓表、理想電流表、變阻器R以及電鍵K和導(dǎo)線等器材來測量某一電源E的電動勢和內(nèi)阻下面給出門口個電路圖，圖中+、-代表電源的正、負極和電表的正負接線柱正確的電路圖是 答案:B 指導(dǎo)：圖A中電流表短路將會被燒；圖C中電流表和電壓表的正負極接反了；圖D中電壓表被錯誤地與電流表串聯(lián)在一起，無法進行測量；只有圖B正確.3 (典型例題)圖中R(為已知電阻Rr為待測電阻K1為單刀單擲開關(guān)，K2為單刀雙擲開關(guān)，為電壓表(內(nèi)阻極大)，E為電源(電阻不可忽略)現(xiàn)用圖中20-1-4電路測量電源電動勢及電阻Rx. (

5、1)寫出操作步驟：_(2)由R及測得的量，可測得_Rx=_ 答案:指導(dǎo)：(1)寫出操作步驟：K1斷開，K2接到a端，記下電壓表的讀數(shù)U1；K2仍接到a端，閉合K1，記下電壓表的讀數(shù) U2；K1仍閉合，K2接到b端，記下電壓表的讀數(shù)U3(2)由及及測得的量，可測得=U1；Rx=4 (典型例題)在測定一節(jié)干電池(電動勢約為1.5V內(nèi)約為2)的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，變阻器和電壓表各有兩個供選：A電壓表量程為1.5 V，B電壓表量程為3V，A變阻器為(20，3 A)，B變阻器為(500,0.2 A)電壓表應(yīng)該選_(填“A”或“B”)，這是因為_.變阻器應(yīng)該選_(填“A”或“B”)，這是因為_. 答案:

6、B，A電壓表量程過大，誤差較大；A，B變阻器額定電流過小且調(diào)節(jié)不便 指導(dǎo)：選電表的原則是量程夠精度；選滑動變阻器的原則是額定電流夠大調(diào)整方便電壓表的量程只要大于電動勢即可，太大則不準(zhǔn)確，滑動變阻器的額定電流要夠大，且在調(diào)整電阻時，相關(guān)電流，電壓值要變化明顯5 (典型例題)現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約3040的電流表一個，定值電阻R1=150n，定值電阻R2=100n，單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干要求利用這些器材測量一干電池(電動勢約1.5V)的電動勢 (1)按要求在實物圖20-1-5上連線； (2)用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達式為 E=_，式中各直接測得量的意義是答案:(1)

7、參見指導(dǎo) (2)I1是外電阻為R1，時的電流，I2是外電阻為R1，R2串聯(lián)時的電流指導(dǎo)：(1)實物圖連線如D 20-2所示 (2)外電阻只接R1時，讀出電流表的電流I1，由閉合電的歐姆定律得=R1+RA+R ，將電阻R1與R2串聯(lián)時，讀出電流表的電流I2，可得= ，由 - 解得E=R2 ，值得注意的 是，第二個電路不可以只接R2而不接R1,因為R2=100 加上電流表的內(nèi)阻400(最大可能值)，外電阻最大只有40，而電池電動勢為15V，電路中的電流最小值為I=,，超過電流表的量程. 題點經(jīng)典類型題 1 (典型例題)圖20-1-6中，每個電池的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電阻器的電阻只保持不變甲圖中通

8、過R的電流為I1，乙圖中通過R的電流為I2已知I1：I2=3:4，則R:r A.等于3：4 B等于4：3C.等于1：1 D不能確定命題目的與解題技巧：用閉合電路的歐姆定律表達式E=I(R +r)可解 解析 由閉合電路歐姆定律表達式可分別列為：E=I1(R+r)和2E=I2(R+2r)二式相比得所以R=r.答案 C 2 (典型例題)如圖20-1-7所示，一只玩具電動機用一節(jié)干電池供電，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)速較慢，經(jīng)檢測，電動機性能良好；S閉合時用電壓表測得a、b間電壓只有0.6V；斷開開關(guān)S，測得a、b間電壓接近1.5V，則電動機轉(zhuǎn)速慢的原因是 A.電池較舊，內(nèi)阻過大 B開關(guān)S接觸不良 C.電

9、動機兩端導(dǎo)線接觸不良D電動機兩端接線短路 答案:A 指導(dǎo)：長期使用后的舊電池與新電池相比較，主要是內(nèi)阻變大，固而接入電路之后，輸出電壓就很小接觸不良將使電動機工作不穩(wěn)，電動機兩端短路，電動機就 不工作且電池將被燒毀 3 (典型例題)隨著中國電信業(yè)的發(fā)展，國產(chǎn)手機在手機市場上已經(jīng)占有了相當(dāng)大的市場份額如圖20-1-8所示是中國科健股份有限公司生產(chǎn)的一塊手機電池外殼上的文字說明，由此可知此電池的電動勢和待機狀態(tài)下平均工作電流分別是 A.4.2V 14.58 mA B4.2V 700 mA C3.7V 14.58 mA D3.7V 700 mA 答案: 指導(dǎo)：閱讀電池外殼上的文字說明，要分清電池電動

10、勢和充電電壓方向的區(qū)別，還要看懂學(xué)位“mAh”的物理意義并注意“待機時間”提供的信息 L2V是充電電壓而非工作電壓；待機時間的平均工作電流為：=1458mA4 (典型例題)人們有過這樣的體驗，手電筒里的兩節(jié)干電池用久了之后，燈泡發(fā)暗淡的紅光這就是我們常說的“電池沒電了”，有人為了“節(jié)約”，在手電筒內(nèi)只換上一節(jié)新電池而與另一節(jié)舊電池搭配使用某同學(xué)為了檢驗這種做法是否合理，設(shè)計了下面的實驗： (1)該同學(xué)設(shè)計了如圖20-1-9甲所示的電路來分別測量新、舊干電池的電動勢和內(nèi)阻，把測量結(jié)果畫成如圖20 -1-9乙所示的U-I圖線，由圖線可知：新電池電動勢E1=_伏，電阻r1=_歐，舊電池電動勢E2=_

11、伏，電阻r2= _歐 (2)已知手電筒內(nèi)小燈泡的規(guī)格為“3 V，2W”，則將上述：新舊電池各一節(jié)，串聯(lián)作電源使用時的效率為 =_； (3)第(2)問中舊電池提供的電功率為_W，它本身消耗的電功率是_W；(4)你認(rèn)為像這樣將新們電池搭配使用的做法是否合理?簡要說明理由答案:(1)E1=15伏 R1=05歐 E2=12伏 R2=4歐 (2)50% (3)036W 036W (4)不合理，它使電源的輸出電壓減少，效率降低而本身并不向外提供能量指導(dǎo)：用圖象來處理數(shù)據(jù)主要看截距的物理意義；舊電池由于電阻、電動勢的變化而導(dǎo)致自身耗電超過了對外供電，因而不可用(1)U軸截距為電動勢，E1=15 V，E2=1

12、2V斜率為內(nèi)阻， R1=05 ，R2=(2)小燈泡的電阻為：R=按題意聯(lián)起電路后：U=·R=135V因而電源效率為=50%(3)因電路中電流為：I=03A故舊電池提供的電功率為：P2=E2I=12×03=036 W它消耗的電功率為：P2=I2·R2=O32×4=036W (4)略 新高考命題方向預(yù)測1 將一個“6V，6W”的小燈甲連接在內(nèi)阻不能忽略的電源上，小燈恰好正常發(fā)光，現(xiàn)改將一個“6 V，3 W”的小燈乙連接到同一電源上，則 A.小燈乙可能正常發(fā)光 B小燈乙可能因電壓過高而燒毀 C.小燈乙可能因電壓較低而不能正常發(fā)光D小燈乙一定正常發(fā)光 答案: B

13、 指導(dǎo)：由P=知R=，“6V，6W”的燈泡電阻為 R1=6V,3W的燈泡電阻為R2=12由路端電壓與外電阻的關(guān)系知外電阻變大，外電壓變大，故小燈乙兩瑞的電壓超過額定電壓可能燒毀，B選項正確2 如圖20-1-10所示電路，電源內(nèi)阻不能忽略，電阻R1=8，R2=10，當(dāng)開關(guān)S接a端時，電壓表讀數(shù)為2.0 V，若開關(guān)S接b 端時，電壓表讀數(shù)可能為 A1.8 V B2.2 VC 2.4 V D 2.7 V 答案: BC 指導(dǎo)：當(dāng)開關(guān)S從a端改接b端時，由于外電阻R2> R1，故電壓表讀數(shù)必增大，即U>2，0 V；若電源的內(nèi)阻R>R外時，可視電源為恒流電源，則U外增大最大Umax =故

14、U<2.5 V，本題答案應(yīng)為選項B、C3 如圖20-1-11所示，電源電動勢=12 V，內(nèi)電阻=0.5，定值電阻R1=3.5，在電鍵S斷開或閉合時，外電路中的ab問消牦的功率都是8 W，則電鍵S閉合后通過R2的電流是_A 答案:指導(dǎo)：當(dāng)S斷開時由I2總R=P，=(R1+R2+R)聯(lián)立得 R2=8或R2=2，當(dāng)S閉合時，P+I2總(R1+R)= I總解得I總=1 A或I總=2A，當(dāng)I總=1 A時，uab=8V，無論R2=8或R2=2，I2都不小于1 A，故舍去，當(dāng)I總=2A時，uab =4V，當(dāng)R2=2時，I2A>1A舍去當(dāng)R2=8時，I2=05 A為所求4 角速度計可測量飛機、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動角速度，其結(jié)構(gòu)如圖20-1-12所示，當(dāng)系統(tǒng)OO'轉(zhuǎn)動時，元件A發(fā)生位移并輸出電壓信號成為飛機、衛(wèi)星