【紅對勾】高考物理 閉合電路歐姆定律課件

課時2閉合電路歐姆定律知識點一電動勢——知識回顧——1．電路的組成：閉合電路是由兩部分組成，一部分是電源外部的電路，叫外電路；另一部分是電源內(nèi)部的電路，叫內(nèi)電路．2．電源：使導體兩端存在持續(xù)電壓，將其他形式的能轉化為電能的裝置．(2)單位：

．(3)物理意義：表示電源把其他形式的能轉化為

本領大小的物理量．電動勢大，說明電源把其他形式的能轉化為電能的本領大；電動勢小，說明電源把其他形式的能轉化為電能的本領小．電動勢在數(shù)值上等于電路中通過1庫侖電荷量時電源所提供的電能．伏特(V)電能(4)電動勢的方向電動勢雖是

，但為了研究電路中電勢分布的需要，我們規(guī)定由負極經(jīng)電源內(nèi)部指向

的方向(即電勢升高的方向)為電動勢的方向．(5)電動勢的決定因素電源的電動勢僅由電源本身的物質(zhì)構成決定，與工作物質(zhì)的多少或由其決定的電源的體積大小無關(由若干個單位電源串聯(lián)而得到的體積較大的組合電源除外)．標量正極——要點深化——1．電動勢不是電壓，電動勢等于非靜電力移送單位電荷量所做的功，反映其他形式的能轉化為電能的本領，可以區(qū)別不同電源移送相同電荷時做功本領不同．2．電壓即電勢差，它表現(xiàn)在電路兩點間形成電場，電場力推動電荷做功，完成的是由電能向其它形式能的轉化過程，從能量的轉化關系看，電動勢和電壓是截然不同的物理量．3．電源的內(nèi)阻把電源接入電路就形成閉合電路．電源外部的電路叫外電路，電源內(nèi)部的電路叫做內(nèi)電路．內(nèi)電路所具有的電阻叫做內(nèi)電阻，亦即電源的內(nèi)阻，符號為r.電流通過內(nèi)電路時受到內(nèi)阻的阻礙作用，要產(chǎn)生熱量致使電源發(fā)熱，電流過大可以燒壞電源．——基礎自測——關于電動勢，下列說法中正確的是()A．在電源內(nèi)部把正電荷從負極移到正極，非靜電力做功，電能增加B．對于給定的電源，移動正電荷非靜電力做功越多，電動勢就越大C．電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負極向正極移送單位電荷量做功越多D．電動勢越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負極向正極移送電荷量越多解析：電源是將其他能量轉化為電能的裝置，在電源內(nèi)部把正電荷從負極移到正極，非靜電力做功，電能增加，因此選項A正確．電源電動勢是反映電源內(nèi)部其他形式能轉化為電能本領大小的物理量，電動勢在數(shù)值上等于移送單位電荷量所做的功，不能說電動勢越大，非靜電力做功越多，也不能說電動勢越大，被移送的電荷量越多，所以選項C正確．答案：AC知識點二閉合電路歐姆定律——知識回顧——1．內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟

成反比．2．公式：

，常用表達式為E＝IR＋Ir＝U＋U′；U＝

.3．意義：描述了包含電源在內(nèi)的全電路中，電流與電動勢以及電路總電阻之間的定量關系．閉合電路的總電阻E－Ir2．路路端電電壓U與電流流I的關系系(1)因為為U＝E－Ir，一般般認為為電源源的電電動勢勢E和內(nèi)阻阻r一定時時，其其關系系滿足足一次次函數(shù)數(shù)，圖圖線為為圖1所示示．圖1(2)直線線斜率率的絕絕對值值為電電源內(nèi)內(nèi)阻r，縱軸軸的截截距為為電源源的電電動勢勢E，橫軸軸的截截距為為短路路電流流I短．(3)路端端電壓壓U隨電流流I變化的的本質(zhì)質(zhì)原因因是由由于電電源內(nèi)內(nèi)阻的的存在在．(4)圖線線上每每一點點坐標標的乘乘積IU為電源源的輸輸出功功率．．——基基礎自自測———如圖2所示示，是是測定定兩個個電源源的電電動勢勢和內(nèi)內(nèi)阻實實驗得得到的的電流流和路路端電電壓A．當I1＝I2時，電源總功率P1＝P2B．當I1＝I2時，外電阻R1＝R2C．當U1＝U2時，電源輸出功率P出1<P出2D．當U1＝U2時，內(nèi)電阻消耗的功率P內(nèi)1<P內(nèi)2圖2答案：：ACD知識點點三閉合電電路中中的能能量——知知識回回顧———1．電電源的的總功功率：：指電電源提提供的的全部部電功功率．．公式式為：：P總＝.2．電電源的的輸出出功率率：指指電源源提供供給外外電路路的功功率．．公式式為：：P出＝.3．電源的的內(nèi)部發(fā)熱熱功率：指指電源內(nèi)阻阻消耗的功功率．公式式為：P內(nèi)＝.IEIUI2r4．用電器器的額定功功率：指用用電器在正正常工作條條件下(即即電壓下)的的功率．公公式為：P額＝U額I額．5．用電器器的實際功功率：指用用電器在實實際電壓下下消耗的功功率．公式式為：P實＝U實I實．6．輸電線線上損失的的功率：額定I2R線(2)電壓壓形式：E＝U外＋U內(nèi)或E＝U外＋Ir.它表明電電源電動勢勢在量值上上等于電路路中內(nèi)、外外電壓之和和，此形式式對外電路路無要求．．(3)能量量形式：Eq＝qU外＋qU內(nèi)．它反映出移移動單位電電荷的過程程中，非靜靜電力做功功與電場力力做功量值值相等，即即其他形式式的能量轉轉化為電能能，再由電電能轉化為為電阻R及r上的內(nèi)能．．轉化過程程中，能量量守恒得到到體現(xiàn)．(4)功率率形式：IE＝IU外＋IU內(nèi)或IE＝IU＋I2r.——基礎自自測——如圖3所示示，已知電電源內(nèi)阻r＝2Ω，，定值電阻阻R1＝0.5ΩΩ.求：：(1)當滑滑動變阻器器的阻值R2為多大時，，電阻R1消耗的功率率最大？(2)當變變阻器的阻阻值為多大大時，變阻阻器消耗的的功率最大大？(3)當變變阻器的阻阻值為多大大時，電源源輸出功率率最大？圖3答案：(1)0'(2)2.5ΩΩ'(3)1.5ΩΩ題型一閉合電路的的動態(tài)分析析[例1]如如圖4所所示的電路路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電電阻，R5為可變電阻阻，電源的的電動勢為為E，內(nèi)阻為r.設電流表表A的讀數(shù)數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為為U.當R5滑動觸頭向向圖中a端移時()圖4A．I變大，U變小B．I變大，U變大C．I變小，U變大D．I變小，U變小[解析]由圖可知R5與R2、R4為兩個并聯(lián)聯(lián)支路．當當R5支路電阻變變小(滑動動觸頭向a端移動時)，則并聯(lián)聯(lián)電阻變小小，則電路路總電阻變變小，故干干路電流增增大，則路路端電壓(V表示數(shù)數(shù))變小，，又因為UR1、RR3的電壓增大大，故Uab減小，故IR2(或IR4)減小，則則A表示數(shù)數(shù)減小，即即D項正確確．[答案]D題后反思動態(tài)問題的的分析一定定要掌握分分析的順序序，一般由由局部(R的變化)→全局(I總、U端的變化)→局部(U分、I分的變化)來來推理，注注意干路中中的電流大大小是連接接內(nèi)、外電電路的橋梁梁．變式1—1(2009·廣東高高考)如圖5所示示，電動勢勢為E、內(nèi)阻不計計的電源與與三個燈泡泡和三個電電阻相接．．只合上開開關S1，三個燈泡泡都能正常常工作．如如果再合上上S2，則下列表表述正確的的是()A．電源輸輸出功率減減小B．L1上消耗的功功率增大C．通過R1上的電流流增大D．通過過R3上的電流流增大圖5答案：C題型二含容電路路的分析析與計算算[例2]如圖6所所示的電電路中，，兩平行行金屬板板A、B水平放置置，兩板板間的距距離d＝40cm.電源電電動勢E＝24V，內(nèi)內(nèi)電阻r＝1ΩΩ，電阻阻R＝15ΩΩ.閉閉合開關關S，待電路路穩(wěn)定后后，將一一帶正電電的小球球從B板小孔以以初速度度v0＝4m/s豎豎直向上上射入板板間．圖6若小球帶帶電量為為q＝1×10－2C，質(zhì)量量為m＝2×10－2kg，不不考慮空空氣阻力力．那么么，滑動動變阻器器接入電電路的阻阻值為多多大時，，小球恰恰能到達達A板？此時時，電源源的輸出出功率是是多大？？(取g＝10m/s2)[答案]8Ω23W題后反思思解答這一一類題目目，除了了要理解解電學中中有關概概念和基基本規(guī)律律外，解解題的關關鍵還是是在力學學上，變式2——1(2010·安安徽高考考)如圖7所所示，M、N是平行板板電容器器的兩個個極板，，R0為定值電電阻，R1、R2為可調(diào)電電阻，用用絕緣細細線將質(zhì)質(zhì)量為m、帶正電電的小球球懸于電電容器內(nèi)內(nèi)部．閉閉合電鍵鍵S，小小球靜止止時受到到懸線的的拉力為為F.調(diào)節(jié)R1、R2，關于F的大小判判斷正確確的是()圖7A.保保持R1不變，緩緩慢增大大R2時，F(xiàn)將變大B.保保持R1不變，緩緩慢增大大R2時，F(xiàn)將變小C.保保持R2不變，緩緩慢增大大R1時，F(xiàn)將變大D.保保持R2不變，緩緩慢增大大R1時，F(xiàn)將變小答案：B題型三閉合電路中的的功率問題[例3]三三只燈泡L1、L2和L3的額定電壓分分別為1.5V、1.5V和2.5V，，它們的額定定電流都為0.3A．．若將它們連連接成如圖8(a)、(b)所示電電路，且燈泡泡都正常發(fā)光光．圖8(1)試求圖圖(a)所示示電路的總電電流和電阻R2消耗的電功率率；(2)分別計計算兩電路電電源提供的電電功率，并說說明哪個電路路更節(jié)能．[分析]由燈泡的額定定電流即可求求出總電流，，由閉合電路路的歐姆定律律可求出電源源的路端電壓壓，與L3兩端電壓相減減即可得出R2兩端電壓，從從而求出R2消耗的電功率率．電源提供供的電功率由由公式P總＝IE可求得．[解析](1)由題意意可知，在圖圖8(a)所所示的電路中中：電路中的總電電流I總＝IL1＋IL2＋IL3＝0.9AU電路＝E－I總r＝2.55V，UR2＝U電路－UL3＝0.05V，IR2＝I總＝0.9A；電阻R2消耗的電功率率PR2＝IR2UR2＝0.045W.(2)圖8(a)所示電電路電源提供供的電功率P總＝I總E＝0.9×3W＝2.7W圖8(b)所所示電路電源源提供的電功功率P總′＝I總′E′＝0.3××6W＝1.8W由于燈泡都正正常發(fā)光，兩兩電路有用功功率相等，而而P總′＜P總，所以，圖(b)所示電電路比圖(a)所示電路路節(jié)能．[答案](1)0.9A0.045W(2)2.7W1.8W圖圖(b)題后反思(1)本題涉涉及到閉合回回路的功率問問題．首先要要從概念上區(qū)區(qū)分電源總功功率P＝EI、電源輸出功功率P出＝U路I及電源內(nèi)阻熱熱功率P內(nèi)＝I2r；其次要注意意它們的聯(lián)系系EI＝U路I＋I2r.(2)定值電電阻由于電阻阻阻值不變，，所以其電功功率隨其兩端端電壓或通過過它的電流的的增大而增大大，在一個具具體電路中，，其電功率最最大的條件容容易找到，但但對于一個可可變電阻，其其阻值變大(或變小)時時通過它的電電流往往減小小(或變大)，其電功率率大小的變化化及最大功率率的條件不易易做出判定，，往往運用“等效電源”法．變式3—1如如圖9甲所所示電路，當當變阻器的滑滑動片從一端端滑到另一端端的過程中兩兩電壓表的讀讀數(shù)隨電流表表讀數(shù)的變化化情況如圖乙乙中的AC、BC兩直線所示，，不考慮電表表對電路的影影響．圖9(1)電壓表表V1、V2的示數(shù)隨電流流表示數(shù)的變變化圖象應分分別為U—I圖象中哪一條條直線？(2)定值電電阻R0、變阻器的總總電阻分別為為多少？(3)試求出出電源的電動動勢和內(nèi)阻．．(4)變阻器器滑動片從一一端滑到另一一端的過程中中，變阻器消消耗的最大電電功率為多少少？(3)由閉合合電路歐姆定定律表達式E＝U＋Ir得E＝7.5＋0.5r①E＝6＋2.0r②由①②得：E＝8V，r＝1Ω答案：(1)BC、AC(2)3ΩΩ12ΩΩ(3)8V1Ω(4)4W1．(2010··新課標全國國卷)電源的效率η定義為外電路路電阻消耗的的功率與電源源的總功率之之比．在測電電源電動勢和和內(nèi)電阻的實實驗中得到的的實驗圖線如如圖10所示示，圖中U為路端電壓，，I為干路電流，，a、b為圖線上的兩兩點，相應狀狀態(tài)下電源的的效率分別為為ηa、ηb.由圖可知ηa、ηb的值分別為()圖10答案：D2．電動勢為為E、內(nèi)阻為r的電源與定值值電阻R1、R2及滑動變阻器器R連接成如圖11所示的電電路，當滑動動變阻器的觸觸頭由中點滑滑向b端時，下列說說法正確的是是()A．電壓表和和電流表讀數(shù)數(shù)都增大B．電壓表和和電流表讀數(shù)數(shù)都減小C．電壓表讀讀數(shù)增大，電電流表讀數(shù)減減小D．電壓表讀讀數(shù)減小，電電流表讀數(shù)增增大圖11解析：滑動變阻器觸觸頭向b端滑動時，本本身電阻增大大，外電阻增增大，總電流流減小，內(nèi)電電壓減小，則則外電壓增大大，即電壓表表示數(shù)增大，，R1上電壓減小，，所以并聯(lián)部部分電壓增大大，則R2上電流增大，，所以電流表表讀數(shù)增大，，綜上得正確確選項為A.答案：A3．某同學設設計了一個轉轉向燈電路(如圖12)，其中L為指示燈，L1、L2分別為左、右右轉向燈，S為單刀雙擲開開關，E為電源．當S置于位置1時時，以下判斷斷正確的是()A．L的功率小于額額定功率B．L1亮，其功率等等于額定功率率C．L2亮，其功率等等于額定功率率D．含L支路的總功率率較另一支路路的大圖12解析：當S接1時，