2024届高考物理一轮复习专题八恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律及其应用课件

这是一份2024届高考物理一轮复习专题八恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律及其应用课件，共55页。PPT课件主要包含了I1＝I2＝＝In，I1＋I2＋＋In，U1＋U2＋＋Un，U1＝U2＝＝Un，R1＋R2＋＋Rn，正电荷，U外＋U内，E－Ir，电源电动势，短路电流等内容，欢迎下载使用。

一、串、并联电路的特点1.特点对比.
2.几个常用的推论.(1)串联电路的总电阻________其中任一部分电路的总电阻. (2)并联电路的总电阻________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________在电源内从________移送到________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领大小的物理量.2.内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫作电源的________，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______，跟内、外电路的电阻之和成______. 2.公式.(1)I＝__________(只适用于纯电阻电路). (2)E＝__________(适用于任何电路). 
3.路端电压U与电流I的关系.(1)关系式：U＝__________. (2)U－I图像如图所示.
①当电路断路即I＝0时，纵轴的截距为____________. ②当外电路电压为U＝0时，横轴的截距为____________. ③图线斜率的绝对值为电源的________. 
1.[电动势]关于电源电动势的说法正确的是(　　)A.在某电池的电路中每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么这个电池的电动势是0.5 VB.电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大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【答案】C
2.[欧姆定律]如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10 V，当使用a、c两个端点时，量程为0～100 V.已知电流表的内阻Rg为500 Ω，满偏电流Ig为1 mA，则电阻R1、R2的阻值分别是(　　) A.9 500 Ω　90 000 ΩB.90 000 Ω　9 500 ΩC.9 500 Ω　9 000 ΩD.9 000 Ω　9 500 Ω【答案】A　
3.[闭合电路欧姆定律]一个电源接8 Ω电阻时，通过电源的电流为0.15 A，接13 Ω电阻时，通过电源的电流为0.10 A，则电源的电动势和内阻分别为(　　)A.2 V　1.5 ΩB.1.5 V　2 ΩC.2 V　2 Ω D.1.5 V　1.5 Ω【答案】B　【解析】由闭合电路欧姆定律，得E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，代入数据解得r＝2 Ω，E＝1.5 V.
4.[电源U－I图像](多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是(　　)A.电源的电动势为6.0 VB.电源的内阻为12 ΩC.电源的短路电流为0.5 AD.电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω【答案】AD
考点1　电路的串联、并联及电表的改装　[基础考点]1.串、并联电路中等效电路的判断方法(1)电路中的电流表可以等效成导线，即短路.(2)电路中电压表可以等效为断路.
2.电流表、电压表的改装
1.如图所示，当电路a、b两端接入100 V电压时，则c、d两端输出电压为20 V；当电路c、d两端接入100 V电压时，则a、b两端输出电压为50 V.据此可知R1∶R2∶R3为(　　) A.4∶2∶1B.2∶1∶1C.3∶2∶2D.1∶1∶2【答案】A　
2.某电流表内阻Rg为200 Ω，满偏电流Ig为2 mA，如图甲、乙改装成量程为0～0.1 A和0～1 A的电流表，试求： (1)图甲中，R1和R2各为多少?(2)图乙中，R3和R4各为多少?(3)从安全角度分析，哪种改装方法较好?
考点2　电路动态分析　[能力考点]1.判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小).(2)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.
(3)在如图所示的分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联.A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致.
2.分析动态电路的两种常用方法
1.(多选)如图所示，电源电动势为E，内阻r不为零，且始终小于外电路的总电阻，当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三个小灯泡亮度相同，则(　　) A.当触头P向左移动时，A、C灯变亮，B灯变暗B.当触头P向左移动时，B、C灯变亮，A灯变暗C.当触头P向左移动时，电源的效率减小D.当触头P向左移动时，电源的输出功率减小【答案】AD　
[技巧点拨]　当电路中任一部分发生变化时，将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化，可谓“牵一发而动全身”.解答此类问题的一般思路如下.(1)先总后分：先判断总电阻和总电流的变化，再判断各支路电阻和电流的变化.(2)先干后支：先判断干路部分，再分析支路部分.(3)先定后变：先分析定值电阻所在的支路，再分析电阻发生了变化的支路.
考点3　电源的功率及效率问题　[能力考点]
例2　(多选)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的(　　) A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小【答案】ABC　
【解析】当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，电源内部损耗的功率P内＝I2r一定减小，C正确；总功率P＝EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内、外电阻的大小关系，D错误.
1.(2020年江苏卷)(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示.当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时(　　) A.车灯的电流变小B.路端电压变小C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大【答案】ABD
考点4　含电容器电路的综合分析　[能力考点]　　　　　　　　　　　　　　　解决含电容器的直流电路问题的常用方法(1)通过初、末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程.(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路.(3)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.(4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器的电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器的电荷量之和.
例3　(2020年全国卷Ⅰ)如图甲所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC.如果UC随时间t的变化如图乙所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是(　　)
1.(2022年重庆育才中学模拟)如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，C为电容器，R1(R1＞r)和R2为定值电阻，R3为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)，A为理想电流表，G为灵敏电流计，当开关S闭合且电路稳定后，在逐渐增大对R3的光照强度的过程中(　　) A.电源的输出功率可能先增大后减小B.电流表A的示数变小C.电源的效率变小D.G表中有从a至b的电流【答案】C　
2.(多选)如图所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，电容器的电容C＝100 μF，则下列说法正确的是(　　) A.闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB.闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 CC.闭合开关S，电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.5×10－4 CD.先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻R1的电荷量为3.0×10－4 C【答案】AC　
考点5　U－I图像的意义及应用　[能力考点]1.电源和电阻U－I图像的比较
2.深化理解：如图所示，图线A为某电源的U－I图线，图线B为某小灯泡的U－I图线的一部分，用该电源和该小灯泡组成闭合电路时，根据图像可知两图像的交点为工作点，则灯泡工作时的电压为3 V，电流为2 A，灯泡的电功率为6 W.
例4　(多选)在如图甲所示的电路中，电源的U－I图像如图乙中的图线a所示，定值电阻R0的U－I图像如图乙中的图线b所示，滑动变阻器Rx的总电阻为1 Ω，下列说法正确的是(　　)A.定值电阻R0的阻值为4 ΩB.电源的内阻为0.5 ΩC.当Rx＝0时电源输出的功率最大D.在Rx＝0.25 Ω时电源输出的功率最大【答案】BD　
1.(多选)在如图所示的U－I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ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，由图像可知(　　)A.电源的电动势为3 V，内阻为0.5 ΩB.电阻R的阻值为1 ΩC.电源的输出功率为4 WD.电源的效率为50%【答案】ABC
2.(2022年呼伦贝尔模拟)如图甲所示的电路中定值电阻R＝60 Ω，电源电动势E＝100 V，r＝10 Ω.如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是(　　) A.开关S断开时电源的效率为60%B.开关S闭合后电源的总功率会变小C.开关S闭合后灯泡的亮度增强D.开关S断开时小灯泡消耗的功率为240 W【答案】D