优化探究届高考物理一轮复习电路的基本规律及应用课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,【,想一想,】,如图所示，两个完全相同的灯泡按甲、乙两种不同的连接方式接入两端电压相同的电路中，两种方式灯泡的亮度一样吗？,提示：,不一样，并联时灯泡较亮,第,2,单元电路的基本规律及应用,基础探究,电阻的串联、并联,【,填一填,】,1,串、并联电路的特点,2.,电流表、电压表的改装,电流表、电压表都是由小量程的电流表,G(,表头,),改装而成的，它们的改装原理见下表：,【,想一想,】,如图甲、乙所示，以同一块电压表按图中不同方式接在电源两端，电压表的读数一样吗？为什么？,提示：,不一样甲图的读数等于电源电动势，乙图中读数为路端电压,电路及其规律,【,填一填,】,1,电动势,2.,闭合电路欧姆定律,(1),内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成,，跟内、外电路的电阻之和成,(3),U,I,关系图：由,U,E,Ir,可知，路端电压随着电路中电流的增大而,；,U,I,关系图线如图所示,当电路断路即,I,0,时，纵坐标的截距为,当外电路电压为,U,0,时，横坐标的截距为,图线的斜率的绝对值为电源的,电动势,短路电流,内阻,减小,正比,反比,特别提醒,对于,U,I,图象中纵坐标,(,U,),不从零开始的情况如图中所示，图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但直线的斜率大小仍等于电源的内阻,基础自测,1,在已接电源的闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是,(,),A,如果外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大,B,如果外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势也随内电压减小,C,如果外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小,D,如果外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定,解析：,由闭合电路欧姆定律知：,E,U,U,r,U,Ir,，可见电动势等于内电压和外电压之和，电动势是不变的，故,D,正确，,A,、,B,、,C,错误,答案：,D,2,电阻,R,1,与,R,2,并联在电路中，通过,R,1,与,R,2,的电流之比为,1,2,，则当,R,1,与,R,2,串联后接入电路中时，,R,1,与,R,2,两端电压之比,U,1,U,2,为,(,),A,1,2,B,2,1,C,1,4 D,4,1,答案：,B,电路稳定时，电容器在电路中相当于断路，简化电路时可去掉，求电荷量时再在相应位置补上电容器两端电压等于与其并联支路的电压，电容器内部存在电场，当外电路变化时，会引起电容器的充、放电，内部电场场强随电压变化而发生变化,【典例】(年合肥模拟)如图所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻r0.,(2)当R0等于多少时，外电路消耗的电功率最大？,2利用两种UI图线能分别获取哪些信息？,A电源的电动势为3 V，内阻为0.,D如果外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定,减小R2，C1、C2两端电压都减小，C1、C2所带的电量都减小，选项B错误；,电路稳定时，电容器在电路中相当于断路，简化电路时可去掉，求电荷量时再在相应位置补上电容器两端电压等于与其并联支路的电压，电容器内部存在电场，当外电路变化时，会引起电容器的充、放电，内部电场场强随电压变化而发生变化,CRM变小，且R越大，U增大越明显,(1)任意电路：P总EIU外IU内IP出P内,1通过分析电容器在电路中的位置，研究电容两端电压变化，分析电容器的充、放电，计算电荷量,如图甲、乙所示，以同一块电压表按图中不同方式接在电源两端，电压表的读数一样吗？为什么？,P出与R的关系如图所示,A减小R1，C1、C2所带的电量都增加,当P出Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2r2.,3,在如图所示的闭合电路中，当滑片向右移动时，两电表读数的变化是,(,),A,A,变大，,V,变大,B,A,变小，,V,变大,C,A,变大，,V,变小,D,A,变小，,V,变小,解析：,由电路结构可知，滑片向右移动时，电路中电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，电路中电流减小，内电阻两端电压减小，路端电压增大，故选项,B,正确,答案：,B,4,一电池外电路断开时的路端电压为,3 V,，接上,8,的负载后路端电压降为,2.4 V,，则可以判定电池的电动势,E,和内电阻,r,为,(,),A,E,2.4 V,，,r,1,B,E,3 V,，,r,2 ,C,E,2.4 V,，,r,2 D,E,3 V,，,r,1 ,答案：,B,【,互动探究,】,1,引起电路动态变化的常见原因有哪些？,2,分析电路动态变化的理论依据是什么？,3,你知道电路动态分析问题的一般步骤吗？,【,核心突破,】,1,动态电路的特点,断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小导致电路电压、电流、功率等的变化,电路的动态分析,2,动态分析问题的常用方法,(1),程序法,闭合电路中，由于局部电阻变化,(,或开关的通断,),，引起各部分电压、电流,(,或灯泡明暗,),发生变化，分析此类问题的基本步骤是：,由局部电阻变化判断总电阻的变化；,(2),极限法,即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动片分别滑至两个极端去讨论,(3),特殊值法,对于某些电路问题，可以采取代入特殊值法判定，从而得出结论,【典例1】,(年六安模拟)如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时(),A电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大,B电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小,C电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大,D电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小,电路电阻先增大后减小时，干路电流先减小后增大，路端电压先增大后减小，排除,B,、,D,选项讨论电流表示数变化时，可将电阻,R,与电源内阻,r,之和等效为电源内阻,r,内,，外电路只有,R,1,与,R,2,并联，当,R,1,R,2,时，,P,继续向下移动，,R,1,增大，且其两端电压减小，故通过,R,1,的电流减小，而此时干路电流增大，故另外一条支路,R,2,上的电流必定增大，即电流表,A,的读数继续增大，综上所述电流表读数一直增大，选项,A,对、,C,错,答案,A,1(年高考江苏单科)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时(),ARM变大，且R越大，U增大越明显,BRM变大，且R越小，U增大越明显,CRM变小，且R越大，U增大越明显,DRM变小，且R越小，U增大越明显,答案：,C,【,互动探究,】,1,闭合电路的功率问题中，常涉及哪些功率？,2,电源的输出功率越大，电源效率越高吗？,闭合电路的功率和效率,【,核心突破,】,1,电源的总功率,(1),任意电路：,P,总,EI,U,外,I,U,内,I,P,出,P,内,2,电源内部消耗的功率,P,内,I,2,r,U,内,I,P,总,P,出,3,电源的输出功率,(1),任意电路：,P,出,UI,EI,I,2,r,P,总,P,内,(2),纯电阻电路：,当,R,r,时，随着,R,的增大输出功率越来越小,当,R,r,时，随着,R,的增大输出功率越来越大,当,P,出,P,m,时，每个输出功率对应两个可能的外电阻,R,1,和,R,2,，且,R,1,R,2,r,2,.,P,出,与,R,的关系如图所示,因此在纯电阻电路中,R,越大，,越大；当,R,r,时，电源有最大输出功率，效率仅为,50%.,特别提醒,当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有,50%,；当,R,时，,100%,，但此时,P,出,0,，无实际意义,【,典例,2】,如图所示，电路中电池的电动势,E,5 V,、内阻,r,10,，固定电阻,R,90,，,R,0,是可变电阻，在,R,0,从零增加到,400,的过程中，求：,(1),可变电阻,R,0,上消耗的最大热功率；,(2),电池的内阻,r,和固定电阻,R,上消耗的最小热功率之和,思路探究,(1),计算可变电阻,R,0,消耗的最大功率时，如何处理定值电阻,R?,(2),当,R,0,等于多少时，外电路消耗的电功率最大？,(3),电路中定值电阻消耗的电功率由哪些因素决定？,2,如图所示，电源的电动势为,E,，内电阻为,r,，,R,0,为定值电阻，,R,为变阻器，已知,R,0,r,.,为使,R,0,上消耗的电功率最大，应将变阻器阻值调整到,(,),A,R,0,B,R,0,r,C,R,0,r,D,0,解析：,当变阻器电阻最小时，电路中的电流最大，,R,0,上消耗的功率,P,I,2,R,0,最大，,D,正确,答案：,D,【,互动探究,】,1,电源,U,I,图线和电阻,U,I,图线物理意义一样吗？,2,利用两种,U,I,图线能分别获取哪些信息？,电源,U,I,图线与电阻,U,I,图线的比较,【,核心突破,】,两种图线的比较,【典例3】,在如图所示的,U,I,图象中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线,为某一电阻,R,的,U,I,图线用该电源直接与电阻,R,相连组成闭合电路，由图象可知下列说法不正确的是(),A电源的电动势为3 V，内阻为0.5,B电阻,R,的阻值为1,C电源的输出功率为4 W,D电源的效率为50%,思路探究,(1),图线与纵、横轴的交点各表示什么含义？,(2)两条图线的斜率各有什么物理意义？,(3)两条图线的交点坐标乘积有什么含义？,答案,D,3(年宣城模拟)如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则(),AR1接在电源上时，电源的效率高,BR2接在电源上时，电源的效率高,CR1接在电源上时，电源的输出功率大,D电源的输出功率一样大,答案：,A,含容电路的分析技巧,方法概述,电路稳定时，电容器在电路中相当于断路，简化电路时可去掉，求电荷量时再在相应位置补上电容器两端电压等于与其并联支路的电压，电容器内部存在电场，当外电路变化时，会引起电容器的充、放电，内部电场场强随电压变化而发生变化,问题类型,1,通过分析电容器在电路中的位置，研究电容两端电压变化，分析电容器的充、放电，计算电荷量,2,探究带电粒子在电容器内运动的动力学问题,减小R2，C1、C2两端电压都减小，C1、C2所带的电量都减小，选项B错误；,电流表、电压表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的，它们的改装原理见下表：,(3)电路中定值电阻消耗的电功率由哪些因素决定？,4 V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为(),CRM变小，且R越大，U增大越明显,当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大,由局部电阻变化判断总电阻的变化；,A电源的电动势为3 V，内阻为0.,2电源内部消耗的功率,C电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大,A电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大,当电路断路即I0时，纵坐标的截距为 ,A减小R1，C1、C2所带的电量都增加,断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小导致电路电压、电流、功率等的变化,C增大R3，C1、C2所带的电量都增加,3你知道电路动态分析问题的一般步骤吗？,B电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小,【典例】(年合肥模拟)如图所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻r0.,【典例】(年合肥模拟)如图所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻r0.若改变四个电阻中的一个阻值，则(),A减小R1，C1、C2所带的电量都增加,B减小R2，C1、C2所带的电量都增加,C增大R3，C1、C2所带的电量都增加,D减小R4，C1、C2所带的电量都增加,规范解答,R,1,上没有电流流过，,R,1,是等势体，故减小,R,1,，,C,1,两端电压不变，,C,2,两端电压不变，,C,1,、,C,2,所带的电量都不变，选项,A,错误；减小,R,2,，,C,1,、,C,2,两端电压都减小，,C,1,、,C,2,所带的电量都减小，选项,B,错误；增大,R,3,，,C,1,两端电压减小，,C,2,两端电压增大，,C,1,所带的电量减小，,C,2,所带的电量增加，选项,C,错误；减小,R,4,，,C,1,、,C,2,两端电压都增大，,C,1,、,C,2,所带的电量都增加，选项,D,正确,答案,D,