广东省高中物理第一轮总复习闭合电路欧姆定律及应用粤教版新课标.pptx

1.电源、源、电动势电源源是是把把转化化为电能能的的装装置置.电源源的的电动势E是是表表征征电源源将将其其他他形形式式能能量量转化化为电能能本本领的的物物理理量量，在在数数值上上等等于于电源源没没有有接接入入电路路时两两极极间的的.电动势由由电源自身决定，与外源自身决定，与外电路无关路无关.2.电源内阻源内阻电流流通通过电源源内内部部时也也受受到到阻阻碍碍作作用用，阻阻碍碍的的强弱弱用用表表示示.电池池用用久久后后，E会会，r会会.其他形式的能其他形式的能电压电压内阻内阻r变小变小变大变大3.闭合合电路路欧欧姆姆定定律律的的几几种种表表达达形形式式(电路如路如图所示所示)(1)电流形式：电流形式：.说说明决定电路中电流的因素与明决定电路中电流的因素与电流大小间的关系；电流与电流大小间的关系；电流与电源电动势成电源电动势成，与电路，与电路成反比成反比.此式只适用于此式只适用于外电路为外电路为电路的情形电路的情形.正比正比总电阻总电阻纯电阻纯电阻(2)电压形形式式：E=U外外+U内内，或或E=U外外+Ir等等.它它表表明明电源源电动势在在数数值上上等等于于电路路中中内内、外外电压之和，此形式之和，此形式对外外电路路.(3)功功率率形形式式：IE=IU外外+IU内内，或或IE=IU外外+I2r.无要求无要求4.路端路端电压与与电流的关系流的关系闭合合电路路欧欧姆姆定定律律可可变形形为U=E-Ir，E和和r可可以以认为是是不不变的的，由由此此可可以以作作出出电源源的的路路端端电压U与与总电流流I的的关关系系图线，如，如图所示所示.依据公式或图线可知：依据公式或图线可知：(1)路端电压随总电流的增大而减小；路端电压随总电流的增大而减小；(2)电流为零时，即外电路断路时的路端电电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电动势，在图象中，压等于电动势，在图象中，UI图象在纵轴上图象在纵轴上的截距表示电动势；的截距表示电动势；(3)路路端端电压为零零时，即即外外电路路短短路路时的的电流流I0=.图线斜率的斜率的绝对值在数在数值上等于内阻上等于内阻r.(4)电源源的的U一一I图象象反反映映了了电源源的的特特征征(电动势E、内阻、内阻r).5.电源的源的输出功率、出功率、电源效率源效率(1)对一一电源源(E、r)来来说，其，其输出功率出功率当当R=r，即即内内外外电路路阻阻值相相等等时，电源源的的输出出功功率率最最大大，.电源源的的输出出功功率率随随R的的变化化规律律可可用用图表示表示.(2)这时电源的总功率：这时电源的总功率：P总总=IE=(3)这时电源的效率：这时电源的效率：主主题题(1)(1)闭闭合合电电路路欧欧姆姆定律的应用定律的应用利利用用如如图8-2-1所所示示电路路，可可以以测定定电源源电动势和内和内电阻，已知阻，已知R1=R2=R3=图图8-2-11，当电键，当电键S断开时，电压表的读数为断开时，电压表的读数为0.8V；当电键当电键S闭合时，电压表的读数为闭合时，电压表的读数为1V；该电源；该电源的电动势和内电阻分别是的电动势和内电阻分别是 V，.0.52闭合合电路欧姆定律路欧姆定律(1)当当电键S断断开开时，其其等等效效电路如路如图甲所示甲所示.对R2由部分由部分电路欧姆定律得：路欧姆定律得：对全全电路：路：E=I1(R1+R2+r),所以所以E=0.8(2+r)(2)当当电键S闭合合时，其其等等效效电路路如如图乙所示乙所示.对对R2：对全全电路：路：E=I2(R外外+r)对外外电路：路：R外外=R并并+R2=1.5所以所以E=1(1.5+r)由由联立得：立得：E=2V，r=0.5在在闭合合电路路的的定定量量计算算中中，一一般般需需要要列列出出闭合合电路路欧欧姆姆定定律律方方程程，一一种种电路路状状态就就对应一一个个闭合合电路路欧欧姆姆定定律律方方程程.用用电动势为1.5V、内内阻阻为1.0的的干干电池池5节串串联，给一一个个“6.0V，0.6W”的的用用电器供器供电.(1)求求该用用电器的器的额定定电流；流；(2)若若要要使使该用用电器器在在额定定电压下下工工作作，电路路中中还需需要要串串联一一个个阻阻值多多大大的的电阻阻?(提提示示：串串联电池池组的的电动势等等于于各各个个电池池的的电动势之之和和；串串联电池池组的的内内阻阻等等于于各各个个电池池内内阻阻之之和和)(1)额 定定 电 流流 I0=，解解 得得I0=0.1A.(2)设5节电池池串串联，总电动势为E，总内内阻阻为r；串串联的的电阻阻阻阻值为R，其其两两端端电压为U，则E=5E0=7.5V，r=5r0=5.0又又，代代入入数数据据解解得得R=10.主主题题(2)(2)动动态态直直流流电路的分析电路的分析(单选)电动势为E、内内阻阻为r的的电源源与与定定值电阻阻R1、图图8-2-2 R2及滑动变及滑动变阻器阻器R连接成如图连接成如图8-2-2所示的电路，当滑动变所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确端时，下列说法正确的是的是)A.电压表和表和电流表流表读数都增大数都增大B.电压表和表和电流表流表读数都减小数都减小C.电压表表读数增大，数增大，电流表流表读数减小数减小D.电压表表读数减小，数减小，电流表流表读数增大数增大闭合合电路欧姆定律路欧姆定律A设滑滑动变阻阻器器的的触触头上上部部分分电阻阻为x，则电路的路的总电阻阻为R总=滑滑动变阻阻器器的的触触头由由中中点点滑滑向向b端端时，并并联支支路路电阻阻x增增大大，故故路路端端电压变大大，同同时并并联部部分分的的电压变大大，故故通通过电流流表表的的电流流增大，故增大，故选项A正确正确.,(1)动态问题的的分分析析一一定定要要掌掌握握分分析析顺序序，一一般般由由局局部部(R的的变化化)全全局局(R总、I总、U总的的变化化)局局部部(U分分、I分分的的变化化)来来分分析析推推理理.(2)熟熟记：当当外外电路路的的任任何何一一个个有有效效电阻阻增增大大(或或减减小小)时，电路路的的总电阻阻一一定定增增大大(或或减减小小)；若若开开关关的的通通断断使使串串联的的用用电器器增增多多时，总电阻阻增增大大.若若开开关关的的通通断断使使并并联的支路增多的支路增多时，总电阻减小阻减小.（单选）如如图8-2-3所所示示，A、B为相相同同的的两两个个灯灯泡泡，均均发光光，当当变阻阻器器的的滑滑片片P向向下下端端滑滑动时.则()A.A灯变亮，灯变亮，B灯变暗灯变暗B.A灯变暗灯变暗，B灯变亮灯变亮C.A、B灯均变暗灯均变暗D.A、B灯均变亮灯均变亮图图8-2-3C滑滑动键P向向下下移移动，变阻阻器器电阻阻减减小小，外外电路路总电阻阻减减小小，根根据据I=，电路路总电流流增增大大，根根据据U=E-Ir，路路端端电压变小小，灯灯A变暗暗，则流流过R的的总电流流增增大大，R两两端端电压也也增增大大，灯灯B两两端端电压则减减小小，灯灯B变暗暗，选项C正确正确.主题主题(3)(3)电路故障分析电路故障分析（单选）用用电压表表检查图8-2-4所所示示电路路中中的的故故障障，测得得Uab=5.0V，Uad=5.0V，Uac=5.0V，则此故障可能是此故障可能是()图图8-2-4A.L断路断路B.R断路断路C.R断路断路D.S断路断路闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律B用用电电压压表表检检查查电电路路时时，如如电电压压表表有有示示数数，则则表表明明电电压压表表跨跨接接的的电电路路部部分分之之外外无断路或跨接的无断路或跨接的电电路之内无短路，由路之内无短路，由Uab=Uac=5.0V，可以判断，可以判断R断路断路.故故障障分分析析的的方方法法是是：一一般般检检测测故故障障用用电电压压表表.如如果果电电压压表表示示数数为为零零，说说明明电电压压表表上上无无电电流流通通过过，可可能能在在并并联联路路段段之之外外有有断断路路，或或并并联联路路段段有有短短路路.如如果果电电压压表表有有示示数数，说说明明电电压压表表有有电电流流通通过过，则则在在并并联联路路段段之之外外无断路，或并无断路，或并联联路段无短路路段无短路.（单选）有有三三个个电阻阻串串联，如如图8-2-5所所示示，安安培培表表是是完完好好的的，合合上上电键S后后，发现安安培培表表的的示示数数为零零，在在不不拆拆开开电路的前提下，通路的前提下，通过图图8-2-5 伏特表测量各连接点的电压值，可判断伏特表测量各连接点的电压值，可判断故障原因故障原因.伏特表测量数据为伏特表测量数据为Uab=Ucd=0，则该，则该电路的故障原因是电路的故障原因是()A.R1断路断路B.R2断路断路C.R3断路断路D.R1、R2、R3均断路均断路B由由安安培培表表的的示示数数为零零可可知知,电路路一一定定有有某某处断断路路.由由Uab=0可可知知，断断点点可可能能为R2或或R3；由由Ucd=0可可知知，断断点点可可能能为R1或或R2；综合上述可知合上述可知R2断路断路.主主题题(4)(4)含电容器的电路含电容器的电路如如图图8-2-6所示，所示，E=10V,r=1,R1=R3=5,R2=4C=100F.当当S断断开开时时，电电容容器器中中带带电电粒粒子子恰恰好好处处于于静静止状止状态态.求：求：图图8-2-6，(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；方向；(2)S闭合后流过闭合后流过R3的总电荷量的总电荷量.含电容器的电路处理含电容器的电路处理(1)开开始始带电粒粒子子恰恰好好处于于静静止止状状态，必必有有qE=mg且且qE竖直直向向上上.S闭合合后后，平衡关系被打破平衡关系被打破.S断断开开，带电粒粒子子恰恰好好处于于静静止止状状态，设电容器两极板容器两极板间距离距离为d，有有S闭合后，合后，设带电粒粒子子加加速速度度为a，则qUC/d-mg=ma,解得解得a=g，方向，方向竖直向上直向上.(2)S闭合合后后，流流过R3的的总电荷荷量量等等于于电容容器器上上电荷荷的的增增加加量量，所所以以Q=C(UC-UC)=410-4C.解解这类题目目除除了了要要理理解解电学学中中有有关关概概念念和和基基本本规律律外外，还要要注注意意加加强分分析析电场力的意力的意识.(单单选选)在在图图827所所示示电电路路中中，开开关关S1、S2、S3、S4均均闭闭合合，C是是极极板板水水平平放放置置的的平平行行板板电电容容器器，板板间间悬悬浮浮着着一一油油滴滴P，断断开开哪哪一一开开关关后后P会会向下运动向下运动()AS1 BS2CS3 DS4图图827C 电电路路中中与与电电容容器器串串联联的的R1与与R2无无电电流流通通过过，仅仅起起“导导线线”作作用用，故故电电容容器器极极板板间间的的电电压压就就是是R3两两端端的的电电压压；题题中中要要求求断断开开某某一一电电键键后后，油油滴滴向向下下运运动动，就就是是要要降低两极板间的电压降低两极板间的电压 当当断断开开S1后后，电电阻阻R2仍仍使使电电容容器器极极板板保保持持原原来来的的连连接接，即即极极板间电压不变，油滴仍静止板间电压不变，油滴仍静止 当当断断开开S2后后，电电容容器器两两极极板板间间的的电压升至电源电动势，油滴向上运动电压升至电源电动势，油滴向上运动 当当断断开开S3后后，即即切切断断了了电电源源，电电容容器器通通过过电电阻阻R1、R2、R3放放电电，极极板板电电压降低，最后降为零，油滴向下运动压降低，最后降为零，油滴向下运动 当当断断开开S4后后，电电容容器器所所充充电电量量不不变变，两两极极板板间间电电压压不不变变，油油滴滴仍仍保保持持静静止止 如如 图图 828所所 示示 电电 路路，E=10V，R1=4 ，R2=6 ，电电源源内内阻阻不不计计，C1=C2=30F.先先闭闭合合开开关关S，待待电电路路稳稳定定后后再再断断开开S，求求断断开开S后后通通过过电阻电阻R1的电荷量的电荷量 图图828 S闭合时闭合时 由由于于C2被被S短短路路，其其两两端端电电压压 .S 断开时，由于电路中无电流，故断开时，由于电路中无电流，故电容器电容器C2上增加的电荷量为：上增加的电荷量为：电容器电容器C1上增加的电荷量为：上增加的电荷量为：通过通过R1的电荷量的电荷量Q=D DQ1+D DQ2=4.210-4C.主主题题(5)(5)最最大大电电功功率率的的问题问题在在如如图8-2-7所所示示电路路中中，已已知知电源源电动势E=3V，内内 电 阻阻 r=1，R1=2，滑，滑动变阻器阻器R的阻的阻图图8-2-7值可连续增大，求：值可连续增大，求：(1)当当R多大时，多大时，R消耗的功率最大消耗的功率最大?(2)当当R多大时，多大时，R1消耗的功率最大消耗的功率最大?闭合电路中功率问题闭合电路中功率问题(1)在在求求R消消耗耗的的最最大大功功率率时，把把R1归入入内内电阻阻，当当R=R1+r时，R消消耗耗的的功功率率最最大大，即当即当R=R1+r=3时，R消耗的消耗的劝率最大率最大.(2)当当R=0时，R1消耗的功率最大消耗的功率最大求求解解最最大大功功率率时要要弄弄清清是是属属于于定定值电阻阻的的功功率率还是是变阻阻器器的的功功率率，若若属属于于定定值电阻阻的的功功率率，根根据据P=I2R，可可知知当当电流流最最大大时其其功功率率有有最最大大值，若若属属于于可可变电阻阻的的功功率率，可可将将其其他他电阻阻等等效效为电源源的的内内阻阻，利利用用等效等效电源的最大源的最大输出功率出功率进行求解行求解.