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1、精品文档2013 届高考物理闭合电路欧姆定律复习第 3 课时闭合电路欧姆定律导学目标 1. 理解闭合电路欧姆定律的内容， 并能进行电 路动态分析及电路的相关计算.2.能利用 U- I 图象进行分析 并计算 .一、电源的电动势 基础导引 关于电源的电动势，判断下面说法的正误：(1) 电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压 ()(2) 同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化( )(3) 电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量 ()(4) 在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大() 知识梳理 1 . 电源是通过非静电力做功把 的能转化
2、成 的装置 .2 . 电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值， E= ，单位： V.3 . 电动势的物理含义：电动势表示电源2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作- 独家原创1 / 20精品文档 本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.4.电动势是 量，需注意电动势不是电压.二、闭合电路欧姆定律基础导引如图1所示电路中，电源的电动势E= 9V、内阻r = 3Q,R= 15 Q .下列说法中正确的是()A .当S断开时， UAc= 9VB .当 S闭合时， UAc= 9Vc .当 S 闭合时，oUA吐 7.5V , UBc=D .当S断开时， UA吐0,
3、 UBc= 0知识梳理闭合电路欧姆定律(1) 内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成,跟内、外电路的电阻之和成 .(2) 公式I =只适用于纯电阻电路 E =适用于任何电路(3) 路端电压与外电阻的关系 负载R增大-I减小- U内- U外外电路断路时(R = g ) , I = 0, U外=.精品文档 负载 R 减小 - I 增大 -U 内 - U 外 外电路短路时（R = 0） , I =, U内=.（4） U - I关系图：由U= E Ir可知，路端电压随着电路 ; U- I 关系图线如图 2 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
4、截距为 图线的斜率的绝对值为电源的 .图2思考：对于 U- I 图线中纵坐标 （ U ） 不从零开始的情况， 直线的斜率的意义是否变化？考点一 电路的动态分析考点解读电路的动态分析是电学的常考点之一， 几乎每年都有该类试题出现 . 该类试题能考查考生对闭合电路欧姆定律的理解，电路的结构分析及对串并联特点的应用能力，兼顾考查 学生的逻辑推理能力.2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作- 独家原创5 / 20精品文档典例剖析例 1(2011 ? 北京理综 ?17) 如图 3 所示电路，电源内阻不可忽略 . 开关 S 闭合后，在变阻器R0 的滑动端向下滑动的过程中 ()A . 电压表与电
5、流表的示数都减小B . 电压表与电流表的示数都增大c . 电压表的示数增大，电流表的示数减小D . 电压表的示数减小，电流表的示数增大思维突破 电路动态分析的方法(1) 程序法：电路结构的变化 R 的变化 R 总的变化I 总的变化 - U 端的变化固定支路并联分流I 串联分压 U变化支路.(2) “并同串反”规律，所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小. 所谓“串反” ，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大.跟踪训练 1 在如图 4 所示电路中，当滑动变阻器滑片P 向下移动()A
6、 . A灯变亮、B灯变亮、c灯变亮B . A 灯变亮、 B 灯变亮、 c 灯变暗 c . A 灯变亮、 B 灯变暗、 c 灯变暗D . A 灯变亮、 B 灯变暗、 c 灯变亮考点二电路中的有关功率及效率 考点解读1 . 电源的总功率任意电路：P总=El = U外I + U内I = P出+ P内.2 2) 纯电阻电路：P 总=I2(R + r) = E2F+ r.3 . 电源内部消耗的功率： P 内 =I2r = U 内 I = P 总一 P.4 . 电源的输出功率(1) 任意电路：P出=5 =曰-I2r = P总一 P内.(2) 纯电阻电路： P 出 =I2R = E2RR+ r 2= E2
7、Rr 2R+ 4r.(3) 输出功率随R 的变化关系 当 R= r 时，电源的输出功率最大为P= E24r. 当 Rr 时，随着 R 的增大输出功率越来越小 . 当 R 当 P 出 P 出与R 的关系如图 5 所示 .5 . 电源的效率(1) 任意电路 ： n= P 出 P 总 x 100% = UEX 100%.(2) 纯电阻电路： n= RR+ r x 100% = 11 + rR x 100%因此在纯电阻电路中 R 越大， n 越大；当 R= r 时，电 源有最大输出功率，效率仅为 50%.特别提醒 1. 当电源的输出功率最大时， 效率并不是最大，只有50%当R S时，耳一100%但此时
8、P出一0,无 实际意义.2. 对于内、外电路上的固定电阻， 其消耗的功率根据P=I2R 来判断，与输出功率大小的判断方法不同 .典例剖析例 2 在如图 6 所示的电路中， R1= 2Q, R2= R3= 4 Q, 当开关 S接a 时， R2 上消耗的电功率为 4W 当开关 S 接 b 时，电压 表示数为4.5V ，试求：(1) 开关S 接 a 时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2) 开关S 接 b 时，电源的电动势和内电阻；(3) 当开关S 接 c 时，通过R2 的电流 .思维突破 对于直流电路的分析与计算，要熟练掌握 串、并联电路的特点，知道这两种电路的电压、电流及电功 率的分配关系，并
9、能把较为复杂的电路化为简单、 直观的串、 并联关系 .跟踪训练 2 如图 7 中电源的电动势为 6V, 内阻为 1Q, R1 为 2Q,R2全阻值为3Q,下列说法错误的是（）A . 当 R2 为 1Q 时， R1 消耗的功率最大B . 通过改变 R2 的阻值，路端电压的最大值为 5V, 最小 值为 4Vc . R2 的阻值越小， R1 消耗的功率越大D . 当 R2 的阻值为 3Q 时， R2 消耗的功率最大考点三涉及U I 图象的功率计算考点解读两种图线的比较：图象上的特征物理意义电源 U- I 图象电阻 U- I 图象图象表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻的电流随电
10、阻两端电压的变化关系图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势E, 与横轴交点表示电源短路电流Er过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的 U 、 I 比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大， 表示此电阻的大小图线的斜率内电阻 r 的相反数一r 表示电阻大小2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作- 独家原创9 / 202016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作- 独家原创13 / 20典例剖析精品文档例3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
11、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(电源的电动势为 50V电源的内阻为 253 Q电流为 2.5A 时，外电路的电阻为15Q输出功率为120W 时，输出电压是30V思维突破 在解决此类图象问题时，(1)要明确纵横坐标的物理意义. ( 2)要明确图象的截距、斜率，包围面积的物理意义 . ( 3)根据物理规律写出反映纵横坐标物理量的关系式 . (4)充分挖掘图象所隐含的条件 .跟踪训练 3 用标有“ 6V 3W 的灯泡 L1 、“ 6V 6W的灯泡 L2 与理想电压表和理想电流表连接成如图 9 甲所示的实验电路，其中电源电动势E= 9V. 图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压
12、变化的曲线当其中一个灯泡正常发光时1AB. 电压表的示数约为 6V4WD 电源内阻为 2Q21. 含电容器电路的分析方法例 4 如图 10 所示的电路中， R1 、 R2 、 R3 是固定电阻，R4 是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小 . 当开关 S闭合且没有光照射时， 电容器 c 不带电 . 当用强光照射R4 且电路稳定时，则与无光照射时比较（）A . 电容器c 的上极板带正电B . 电容器c 的下极板带正电c . 通过 R4 的电流变小，电源的路端电压增大D . 通过 R4 的电流变大，电源提供的总功率变小方法提炼 含电容器电路的分析方法1 . 电路的简化：不分析电容器的充、放电过程
13、时，把 电容器处的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量 时再在相应位置处补上 .2 . 电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电 容器串联电阻不起降低电压.3 . 电压变化带来的电容器的变化：电路中电流、电压 的变化可. 若电容器两端电压升 高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的.精品文档4 . 含电容器电路的处理方法：如果电容器与电源并联， 且电路中有电流通过， 则电容器两端的电压不是电源电动势E ，而是路端电压U.跟踪训练 4 如图 11 所示的电路中，电源的电动势为 E 、 内电阻为r ，闭合开关 S ，待电流达到稳定后，电流表示数为 I ，电压表示数为U,电容器
14、c所带电荷量为 Q.将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向 a 端移动一些，待电流达到稳定后，则与P 移动前相比 （）A . U 变小 B. I 变小 c. Q 不变 D. Q 减小A 组电路的动态分析1. 如图 12 所示，电源的电动势为 E, 内电阻为 r ，两 电表均可看做是理想电表 . 闭合开关，使滑动变阻器的滑片 由右端向左端滑动，在此过程中 （）图 12A . 小灯泡 L1 、 L2 均变暗2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作- 独家原创15 / 20精品文档B .小灯泡L1变暗，L2变亮c .电流表A的读数变小，电压表 V的读数变大D .电流表A的读数变大，电压表 V
15、的读数变小2.如图13所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻电流表 A1的读数增大电流表 A1的读数减小电流表 A2的读数增大器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是（）A .电压表 V1的读数减小,B .电压表 V1的读数增大,c .电压表 V2的读数减小,D .电压表 V2的读数增大,电流表A2的读数减小2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作-独家原创17 / 20B组闭合电路中电功率的分析与计算3.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内,如图14所示，根据图线可知 （）A .反映Pr变化的图线是cB .电源电
16、动势为 8Vc .电源内阻为2QD .当电流为0.5A时，外电路的电阻为 6QU,额定4 . 一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作- 独家原创23 / 20I ，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U2Rc . 电源的输出功率为 EID . 电源的效率为 1 - IrEc 组 含电容器电路的分析与计算5 . 如图 15 所示，电源两端电压为 U= 10V 保持不变，R1 = 4.0 Q, R2=6.0 Q, cl
17、= c2 = 30 P 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 （）A . 4.2 X 10 - 4cB . 1.2 X 10 - 4cc . 4.8 X 10 4cD .3.0 X 10 4c6 . 如图 16 所示，两个相同的平行板电容器c1 、 c2 用 导线相连，开始都不带电 . 现将开关 S 闭合给两个电容器充电，待充电平衡后，电容器c1 两板间有一带电微粒恰好处于平衡状态 . 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，下列判断正确的是 （）A.电容器cl 两板间电压减小B.电容器c2 两板间电
18、压增大c . 带电微粒将加速上升D.电容器cl 所带电荷量增大D 组 U I 图象的理解与应用7 . 如图 17 所示为两电源的 U- I 图象，则下列说法正 确的是（）A . 电源的电动势和内阻均比电源大8 . 当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等c . 当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等D.不论外接多大的相同电阻，电源的输出功率总比电源的输出功率大8. 如图 18 所示是某直流电路中电压随电流变化的图象， 其中a、b 分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情 况，下列说法正确的是（）A . 阴影部分的面积表示电源输出功率B . 阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率c
19、 . 当满足 a = B 时，电源效率最高D . 当满足 a = B 时，电源效率小于 50%课时规范训练（ 限时： 30 分钟 ）1 . 下列关于电源电动势的说法中正确的是（）A . 在某电源的电路中，每通过2c 的电荷量，电源提供的电能是 4j ，那么这个电源的电动势是 0.5VB . 电源的路端电压增大时，其电源的电动势一定也增大c . 无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一 定不变D . 电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多2 . 两个相同的电阻R 当它们串联后接在电动势为 E的电源上，通过一个电阻的电流为 I ; 若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为 I
20、，则电源的内阻为（）A . 4RB. RC.R2D . 无法计算3 . 将三个不同的电源的 U I 图线画在同一坐标中，如 图 1 所示，其中1和2平行，它们的电动势分别为E1、E2、E3,它 们的内阻分别为 r1 、 r2 、 r3 ，则下列关系正确的是（）A . r1 = r2r2r3c . E1E2 = E3D. E1 = E2 4 . 在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（设E、r是定值）向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P 随外电阻 R变化的规律如图 2 所示，则 （）A .当R=r时，电源有最大的输出功率B . 当 R= r 时，电源的效率 n= 50%c .电源的功率P随外电
21、阻R的增大而增大D . 电源的效率 n 随外电阻R 的增大而增大5. （ 2010? 上海单科 ？ 5 ） 在如图 3 所示的闭合电路中， 当滑片 P 向右移动时，两电表读数的变化是（）1 . 变大，变大8 . 变小，变大c. 变大，变小D. 变小，变小6.（2010?安徽 ?18） 如图 4 所示，、 N 是平行板电容器的 两个极板，R0 为定值电阻， R1 、 R2 为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带受到悬线正电的小球悬于电容器内部 . 闭合开关S, 小球静止时精品文档精品文档的拉力为F.调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是()A .保持B .保持c .保持D .保持7. (2011R
22、1不 春不 变， R2不 变， R2不 变，缓慢增大缓慢增大缓慢增大缓慢增大R2/2时，R1时,F将变大F将变小F将变大R1时，F将变小?上海单科？12）如图5所示电路中，闭合电键S,r = 1.0 Q2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作- 独家原创仃/ 20（）电流表A读数变大电流表A读数变小电流表A读数先变小电流表A读数先变大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，B .电压表V读数先变小后变大，c .电压表V读数先变大后变小，后变大D .电压表V读数先变小后变大，后变小8 .如图6所示，电源的电动势和内阻分别为E、r,在滑动变阻器的滑片P
23、由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为（）A.电流表的读数一直减小B . R0的功率先减小后增大c .电源输出功率先增大后减小D.电压表的读数先增大后减小9 . 如图 7 甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中 R2 为半导体热敏材料制成的传感器，电阻R2 随温度 t变化的图线如图乙所示 . 电流表为值班室的显示器.a 、 b之间接报警器，当传感器R2 所在处出现火情时，显示器的电流 I 和报警器两端的电压U 的变化情况是（）图7A . I 变大， U 变大 B. I 变大， U 变小c . I 变小， U 变大 D. I 变小， U 变小10 . 在电学探究实验课中，某组同学在实验
24、室利用如图8 甲所示的电路图连接好电路，并用于测定定值电阻 R0, 电源的电动势E和内电阻r.调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A 和电压表 V1 的测 量数据，另一同学记录的是电流表A 和电压表 V2 的测量数 据 . 根据所得数据描绘了如图乙所示的两条 U- I 直线 . 则 有 （）甲乙图8A . 图象中的图线乙是电压表V1 的测量值所对应的图线B . 由图象可以得出电源电动势和内阻分别是E= 1.50V ,精品文档(3)0.5A2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作-独家原创仃/ 27c .图象中两直线的交点表示定值电阻R0上消耗的功率为 0.7
25、5WD.图象中两直线的交点表示在本电路中该电源的效率达到最大值复习讲义 基础再现基础导引(1) x (2) X (3) V (4) X知识梳理1.其它形式电势能2.Wq 3.把其它形式的能转化成电势能4.标基础导引Ac知识梳理(1)正比反比 (2)ER + r U外+ U内减小增大增大减小 Er (4)减小电动势短路电流1内阻r思考：不变.斜率的绝对值仍表示电源内阻.课堂探究跟踪训练1例 2 (1)1A 4V (2)6V跟踪训练2 A精品文档3 AcD12345678123456783 cD4 B4 B分组训练. BD. AD. AcD. AD. A. BcD. AD. A课时规范训练. c. B. Ac. ABD. B. B. A. BD9 . D10 . B2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作- 独家原创31 / 20