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2020高考物理一轮复习-教案8-电路-闭合电路欧姆定律.docx

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资源描述

1、电路闭合电路欧姆定律考纲解读 1.娴熟把握串、并联电路的特点,并能分析、计算.2.理解闭合电路欧姆定律,并能进行电路的动态分析和计算1电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为12,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1U2为()A12 B21 C14 D41答案B解析依据串、并联电路的特点,R1与R2的比值为21,当串联接入电路中时,电压之比为电阻之比,B选项正确2下列关于电动势的说法正确的是()A电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比B电动势的单位跟电压的单位全都,所以电动势就是两极间的电压C非静电力做的功越多,电动势就越大DE只是

2、电动势的定义式而非打算式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性打算的答案D解析电动势的定义式E中,E与W、q无关,E反映的是电源的属性,由电源内部非静电力的特性打算,故A、C错误,D正确;电动势的单位虽然与电压单位相同,但两者有本质的不同,B错误3一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和内阻r为()AE2.4 V,r1 BE3 V,r2 CE2.4 V,r2 DE3 V,r1 答案B解析当外电路断路时,I0,U外E3 V;接上8 负载时,I A0.3 A,则r 2 .考点梳理一、串、并联电路的特点1特点对比串联并联电流II1I2I

3、nII1I2In电压UU1U2UnUU1U2Un电阻RR1R2Rn2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻(3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和(4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大二、电源的电动势和内阻1电动势(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功(2)表达式:E.(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本事大小的物理量2内阻电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源

4、的内阻,它是电源的另一重要参数三、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正比,跟内、外电路的电阻之和成反比2公式3路端电压U与电流I的关系(1)关系式:UEIr.(2)UI图象如图1所示当电路断路即I0时,纵坐标的截距为电源电动势 图1当外电路电压为U0时,横坐标的截距为短路电流图线的斜率的确定值为电源的内阻4一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E、内阻为r的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则()A电动机消耗的总功率为UIB电动机消耗的热功率为C电源的输出功率为EID电源的效率为1答案AD解析电动机不是纯电阻,电动机消耗

5、的总功率为UI,A选项正确;电动机消耗的热功率为I2R,B选项错误;电源的输出功率为UI,C选项错误;电源的效率为1,D选项正确5在如图2所示电路中,当滑动变阻器滑片P向下移动时,则()AA灯变亮、B灯变亮、C灯变亮BA灯变亮、B灯变亮、C灯变暗图2CA灯变亮、B灯变暗、C灯变暗DA灯变亮、B灯变暗、C灯变亮答案D解析滑片P向下移动,滑动变阻器电阻减小,外电路总电阻减小,依据I知,电路电流增大,灯A两端电压UA增大而变亮,依据UEIr,路端电压变小,UUAUB,所以UB减小,灯B电阻不变,所以灯B电流IB减小,灯B变暗干路电流IIBIC,由于I增大,IB减小,所以IC增大,灯C应变亮,选项D正

6、确方法提炼1电路中的功率关系:(1)P总EIP内P外I2rUI.(2)当R外r时,电源有最大输出功率2电路的动态分析:(1)分析直流电路的动态问题时,一般依据“局部整体局部”的思路进行(2)先分析电路结构未发生变化的支路,再分析电路结构发生变化的支路考点一电路动态变化的分析1电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化,一处变化又引起了一系列的变化2电路动态分析的方法(1)程序法:电路结构的变化R的变化U端的变化固定支路.(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去争辩(3)判定总电阻变化状况的规律当

7、外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻确定增大(或减小)若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小图3在如图3所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R并与灯泡并联,另一段R串与并联部分串联A、B两端的总电阻与R串的变化趋势全都例1在如图4所示的电路中,当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时()A电压表示数变大,电流表示数变小B电压表示数变小,电流表示数变大 图4C电压表示数变大,电流表示数变大D电压表示数变小,电流表示数变小解析R3的滑动触头向下滑动,所以R3接入电路的阻值变大,导致并联电路的阻值变大,

8、电路的总电阻变大,干路电流变小;并联电路的电阻变大,则并联电路的分压增大,即R2、R4串联电路的电压变大,所以流过这一支路的电流变大,由于干路电流变小,所以电流表的示数变小;由于R2、R4串联电路的电压变大,使得R2两端分压变大,电压表示数变大,本题答案为A.答案A突破训练1在如图5所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器当R2的滑片在a端时合上开关S,此时三个电表、和的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑片向b端移动,则三个电表示数的变化状况是()AI1增大,I2不变,U增大 图5BI1减小,I2增大,U减小CI1增大,I2减小,U增大DI1减小

9、,I2不变,U减小答案B解析滑片向b端移动时,R2减小,引起总电阻减小,总电流I增大,路端电压UEIr减小,R3的电流等于总电流,U3IR3增大,故并联部分电压U并UU3减小,R1阻值不变,故电流I1减小,I2II1增大,故选B.考点二电路中的功率及效率问题1电源的总功率(1)任意电路:P总EIU外IU内IP出P内(2)纯电阻电路:P总I2(Rr).2电源内部消耗的功率:P内I2rU内IP总P出3电源的输出功率(1)任意电路:P出UIEII2rP总P内(2)纯电阻电路:P出I2R.(3)输出功率随R的变化关系当Rr时,电源的输出功率最大为Pm.当Rr时,随着R的增大输出功率越来越小当Rr时,随

10、着R的增大输出功率越来越大当P出UC,故R1接在电源上时,电源的效率高,A项正确,B项错误;将电阻接在电源上,电阻的UI图象与电源两端电压与电流关系图象的交点,表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流,从图象中只可看出电流的数值,由于图线的斜率等于电阻的阻值,由题图可知,R2与电源的内阻相等,所以R2接在电源上时,电源的输出功率大,故C、D项错误8如图8所示,图中直线表示某电源的路端电压与电流的关系图象,图中曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图象,则下列说法正确的是()图8A电源的电动势为50 VB电源的内阻为 C电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 D输出功率为120 W时,输出电压是

11、30 V答案ACD解析电源的输出电压和电流的关系为:UEIr,明显直线的斜率的确定值等于r,纵轴的截距为电源的电动势,从题图中看出截距为50 V,斜率的大小等于r 5 ,A正确,B错误;当电流为I12.5 A时,由回路中电流I1,解得外电路的电阻R外15 ,C正确;当输出功率为120 W时,由题图中PI关系图线中看出对应干路电流为4 A,再从UI图线中读取对应的输出电压为30 V,D正确9如图9甲所示,其中R两端电压U随通过该电阻的电流I的变化关系如图乙所示,电源电动势为7.0 V(内阻不计),且R11 000 (不随温度变化)若转变R2,使AB与BC间的电压相等,这时()图9AR的阻值为1

12、000 BR的阻值为1 333 C通过R的电流为1.5 mA D通过R的电流为2.0 mA答案BC解析要使AB与BC间的电压相等,即有EUABUBC,UABUBC,解得UBC3.5 V而UBCUIR1,UUBCIR1,将UBC3.5 V,R11 000 代入得U3.51 000I,在题图中作出函数关系U3.51 000I的图象,如图所示,两图象的交点对应的横、纵坐标I1.5 mA、U2 V即为公共解,由IRU解得R1 333 ,B、C正确题组4对含电容器电路的考查10如图10所示,两个相同的平行板电容器C1、C2用导线相连,开头都不带电现将开关S闭合给两个电容器充电,待充电完毕后,电容器C1两

13、板间有一带电微粒恰好处于平衡状态 图10再将开关S断开,把电容器C2两板稍错开一些(两板间距离保持不变),重新平衡后,下列推断正确的是()A电容器C1两板间电压减小B电容器C2两板间电压增大C带电微粒将加速上升D电容器C1所带电荷量增大答案BCD解析充电完毕后电容器C1、C2并联,且两端电压相等,都等于电源电压U,断开S后,电容器C2两板稍错开一些,即两板正对面积S减小,则电容减小,依据C可知,两板间电压U增大,此时UU,则电容器C2又开头给C1充电,直到两电容器电压再次相等,此时两者两端的电压比原来的电压都增大,故A错误,B正确;电容器C1所带电荷量增大,故D正确;电容器C1两端的电压增大,

14、依据EU/d可知,C1两板间电场强度增大,则带电微粒受到的电场力增大,将加速向上运动,故C正确11如图11所示,电源两端电压为U10 V保持不变,R14.0 ,R26.0 ,C1C230 F.先闭合开关S,待电路稳定后,再将S断开,则S断开后,通过R1的电荷量为 ()A4.2104 C 图11B1.2104 CC4.8104 CD3.0104 C答案A解析当开关S闭合,电路达到稳定后,电容器C2两端的电压为零,也就是C2不带电电容器C1两端的电压为电阻R2两端的电压,故电容器C1带电当开关S断开后,两电容器直接接在电源上,所以电容器C1增加的电荷量和C2所带的电荷量均为通过R1的电荷量当开关S

15、闭合,电阻R1和R2串联接在电源上,电源两端电压U10 V不变,而串联电路电压支配与电阻成正比,故电阻R2两端的电压为U26 V,电容器C1带电荷量为Q1C1U21.8104 C.当开关S断开后,两电容器的电压均为10 V,故两电容器所带电荷量相等,均为Q,则QC1U3.0104 C,所以通过R1的电荷量为Q2QQ14.2104 C,选A.12在如图12所示的电路中,R1、R2、R3均为可变电阻当开关S闭合后,两平行金属板M、N中有一带电油滴正好处于静止状态为使带电油滴向上加速运动,可实行的措施是()A增大R1的阻值B减小R2的阻值图12C减小R3的阻值D增大M、N间距答案B解析由于滑动变阻器R1与平行板电容器串联,故无论R1变大还是变小,电容器两极板间的电压都等于可变电阻R3两端的电压,电场力不变,故选项A错误;当滑动变阻器R2减小时,电路的总电阻变小,总电流变大,可变电阻R3的分压变大,电容器两极板间的电压变大,所以电场力变大,油滴向上加速运动,故选项B正确;当减小可变电阻R3的阻值时,电路的总电流也变大,因此内电压和R2的分压变大,则可变电阻R3的分压变小,所以电场力变小,油滴向下加速运动,故选项C错误;当增大M、N间的距离时,由E知,电场强度变小,故电场力变小,油滴向下加速运动,选项D错误

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