高考物理總復習第八章恒定電流基礎(chǔ)課2電路閉合電路的歐姆定律

基礎(chǔ)課2電路閉合電路歐姆定律1/50電阻串聯(lián)、并聯(lián)知識排查2/50閉合電路歐姆定律1.基本概念、規(guī)律E-U內(nèi)=E-Ir3/502.路端電壓與外電阻關(guān)系4/50(1)關(guān)系式：U＝E－Ir。(2)用圖象表示如圖1所表示，其中縱軸截距為

，橫軸截距為

，斜率絕對值為

。3.路端電壓跟電流關(guān)系圖1電動勢短路電流內(nèi)阻5/50(1)電動勢就是電源兩極間電壓。(

)(2)閉合電路中電流跟電源電動勢成正比，跟整個電路電阻成反比。(

)(3)閉合電路中短路電流無限大。(

)(4)電源U－I圖象上某點縱、橫坐標乘積對應此時輸出功率。(

)答案

(1)×

(2)√

(3)×

(4)√小題速練1.思索判斷6/502.[人教選修3－1·P52·T4改編]如圖2是有兩個量程電壓表，當使用a、b兩個端點時，量程為0～10V，當使用a、c兩個端點時，量程為0～100V。已知電流表內(nèi)阻Rg為500Ω，滿偏電流Ig為1mA，則電阻R1、R2值(

)A.9500Ω

90000Ω B.90000Ω

9500ΩC.9500Ω

9000Ω D.9000Ω

9500Ω圖27/50答案A8/503.[人教選修3－1·P63·T1]一個電源接8Ω電阻時，經(jīng)過電源電流為0.15A，接13Ω電阻時，經(jīng)過電源電流為0.10A，則電源電動勢和內(nèi)阻分別為(

) A.2V

1.5Ω B.1.5V

2Ω C.2V

2Ω D.1.5V

1.5Ω

解析由閉合電路歐姆定律得 E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立得r＝2Ω，E＝1.5V。

答案

B9/50閉合電路歐姆定律及動態(tài)分析1.判定總電阻改變情況規(guī)律 (1)當外電路任何一個電阻增大(或減小)時，電路總電阻一定增大(或減小)。 (2)若開關(guān)通、斷使串聯(lián)用電器增多時，電路總電阻增大；若開關(guān)通、斷使并聯(lián)支路增多時，電路總電阻減小。 (3)在如圖3所表示分壓電路中，滑動變阻器可視為由兩段電阻組成， 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 端總電阻與R串改變趨勢一致。圖310/502.電路動態(tài)分析慣用“兩法”(1)程序判斷法：遵照“局部→整體→部分”思緒，按以下步驟分析：(2)極限法：即因滑動變阻器滑片滑動引發(fā)電路改變問題，可將滑動變阻器滑動端分別滑至兩個極端去討論。11/501.(·河北石家莊模擬)如圖4所表示電路中，L1、L2為兩只完全相同、阻值恒定燈泡，R為光敏電阻(光照越強，阻值越小)。閉合電鍵S后，伴隨光照強度逐步增強(

)A.L1逐步變暗，L2逐步變亮B.L1逐步變亮，L2逐步變暗C.電源內(nèi)電路消耗功率逐步減小D.光敏電阻R和L1消耗總功率逐步增大圖412/50解析當光照增強時，光敏電阻阻值減小，電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可得，電路中總電流增大，則L2逐步變亮，U內(nèi)＝Ir增大，由U＝E－Ir可知，路端電壓減小，L2兩端電壓增大，則L1兩端電壓減小，故L1逐步變暗，故選項A正確，B錯誤；電路中總電流增大，由P＝I2r知電源內(nèi)電路消耗功率逐步增大，故選項C錯誤；將L2看成電源內(nèi)電路一部分，光敏電阻R和L1消耗總功率是等效電源輸出功率，因為等效電源內(nèi)阻大于外電阻，所以當光敏電阻阻值減小，即外電阻減小時，等效電源內(nèi)、外電阻相差更大，輸出功率減小，則光敏電阻R和L1消耗總功率逐步減小，故選項D錯誤。答案

A13/502.如圖5所表示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，定值電阻R阻值也為r，滑動變阻器最大阻值是2r。當滑動變阻器滑片P由a端向b端滑動過程中，以下說法正確是(

)A.電壓表示數(shù)變大B.電流表示數(shù)變小C.滑動變阻器消耗功率變小D.定值電阻R消耗功率先變大后變小圖514/50解析等效電路圖如圖所表示?；瑥腶端滑向b端，其接入電路阻值RPb減小，由“串反并同”標準有，電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大，電阻R消耗功率增大，選項A、B、D錯誤；把電阻R看成電源內(nèi)電阻(等效電源)，則R內(nèi)＝2r，RPb減小，且RPb<2r，等效電源輸出功率減小，即滑動變阻器功率減小，選項C正確。答案C15/503.如圖6所表示，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極板水平放置。閉合電鍵S，電路到達穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動。假如僅改變以下某一個條件，油滴仍能靜止不動是(

)A.增大R1阻值 B.增大R2阻值C.增大兩板間距離 D.斷開電鍵S圖616/50答案B17/504.(·全國卷Ⅱ，17)阻值相等四個電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖7所表示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶電荷量為Q2。Q1與Q2比值為(

)圖718/50解析S斷開時等效電路如圖甲所表示。甲19/50S閉合時等效電路如圖乙所表示。答案C乙20/50電源功率和效率問題電源功率和效率21/5022/50【典例】如圖8所表示，已知電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，保護電阻R0＝0.5Ω，則當保護電阻R0消耗電功率最大時，這個電阻箱R讀數(shù)和電阻R0消耗電功率最大值為(

)A.1Ω

4W B.1Ω

8WC.0

8W D.0.5Ω

8W圖823/50答案C24/50【拓展延伸1】在【典例】中條件不變，則當電阻箱R讀數(shù)為多少時，電阻箱R消耗功率PR最大且這個最大值為(

) A.1Ω

6W B.0.5Ω

8W C.1Ω

1.5W D.1.5Ω

6W答案D25/50答案C26/50【拓展延伸3】在【典例】中條件不變，則電源最大輸出功率為(

) A.3W B.4W C.5W D.9W答案D27/5028/501.將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R改變曲線如圖9所表示，由此可知(

)A.電源最大輸出功率可能大于45WB.電源內(nèi)阻一定等于5ΩC.電源電動勢為45VD.電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率大于50%圖929/50答案B30/502.(多項選擇)如圖10所表示，A為電解槽，M為電動機，N為電爐，恒定電壓U＝12V，電解槽內(nèi)阻rA＝2Ω。當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表A示數(shù)為6A；當S2閉合，S1、S3斷開時，電流表A示數(shù)為5A，且電動機輸出功率為35W；當S3閉合，S1、S2斷開時，電流表A示數(shù)為4A。則(

)A.電爐電阻為2ΩB.僅S1閉合時，電爐發(fā)燒功率為72WC.電動機內(nèi)阻為1.2ΩD.在電解槽工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學能功率為48W圖1031/50答案AB32/50兩種圖象比較兩類U－I圖象比較與應用

電源U－I圖象電阻U－I圖象圖形物理意義電源路端電壓隨電路電流改變關(guān)系電阻中電流隨電阻兩端電壓改變關(guān)系33/5034/501.(多項選擇)如圖11所表示是某電源路端電壓與電流關(guān)系圖象，以下結(jié)論正確是(

)A.電源電動勢為6.0VB.電源內(nèi)阻為12ΩC.電源短路電流為0.5AD.電流為0.3A時外電阻是18Ω圖1135/50答案AD36/502.(·河南南陽模擬)硅光電池是一個太陽能電池，含有低碳環(huán)境保護優(yōu)點。如圖12所表示，圖線a是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I關(guān)系圖象(電池內(nèi)阻不是常量)，圖線b是某電阻RU－I

圖象。在該光照強度下將它們組成閉合回路時，硅光電池內(nèi)阻為(

)A.5.5Ω B.7.0Ω C.12.0Ω D.12.5Ω圖1237/50答案A38/50利用兩種圖象解題基本方法利用電源U－I圖象和電阻U－I圖象解題，不論電阻U－I圖象是線性還是非線性，處理這類問題基本方法是圖解法，即把電源和電阻U－I圖線畫在同一坐標系中，圖線交點即電阻“工作點”，電阻電壓和電流可求，其它量也可求。39/50電路故障問題處理方法——分析推理能力培養(yǎng)1.故障特點(1)斷路特點：斷路部分電路中電流為零，而電壓不為零。所以，若外電路中某兩點間電壓不為零，電流為零，則兩點間有斷點，而這兩點與電源兩極之間無斷點。 (2)短路特點：表現(xiàn)為有電流經(jīng)過而某元件兩端電壓為零。40/502.故障分析方法41/5042/50類型1電表測量法【例1】二極管含有單向?qū)щ娦?，當正極接電源正極(正接)時二極管導通(電流能夠經(jīng)過二極管，且二極管阻值很小，可忽略)，當負極接電源正極(反接)時二極管截止(阻值很大，電流為零)。為了驗證二極管這一特征，將其接入如圖13所表示電路cd之間D處，閉合開關(guān)時燈不亮。經(jīng)初步檢驗各接線均牢靠正確，為了確定電路故障位置，四位同學各自進行了以下操作43/50

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，斷開導線bcc端，用c端分別接d、e、f燈泡均亮3S斷開，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，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)44/50由此可判斷(

)A.同學1操作說明故障在a、b之間B.同學2操作說明故障在b、c之間C.依據(jù)同學1、3操作即可判斷故障原因是二極管正、負極接錯D.依據(jù)同學2、4操作即可判斷故障原因是二極管已損壞斷開圖1345/50解析同學1操作結(jié)果中，電壓為零點為b、c，黑表筆與電源是斷開，電壓為6V點d、e與電源是相通，說明故障只在c、d之間，選項A錯誤；同學2操作結(jié)果與同學1相同，選項B錯誤；同學3操作說明二極管正極接在d點，被反接了，結(jié)協(xié)議學1結(jié)果能夠判斷故障原因是二極管正、負極接錯，選項C正確；因為二極管正、負極接錯，同學4操作測定是二極管反向電阻，應該很大，并不能表明二極管已損壞斷開，選項D錯誤。答案

C46/50類型2現(xiàn)象判斷法【例2】在如圖14所表示電路中，閉合開關(guān)S后，L1、L2兩燈泡都正常發(fā)光，以后因為某種故障使L2突然變亮，電壓表讀數(shù)減小，由此推斷，該故障可能是(

)A.L1燈絲燒斷B.電阻R2斷路C.電阻R2短路D.電容器被擊穿短路圖1447/50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A錯誤；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)部分兩端電壓減小，故L2兩端電壓增大，L2變亮，選項B錯誤；若電阻R2短路，則經(jīng)過L2電流為零，L2不亮，選項C錯誤；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D正確。答案D48/50【針