1、第3讲 闭合电路的欧姆定律及其应用,考点 1,电源的特征量(电动势和内阻),1.电源：把其他形式的能转化为_的装置.2.电动势：等于外电路断开时_两端的电压.电动势用 E 表示，单位是伏特(V).(1)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为_的,本领大小的物理量.,电能,电源,电能,功,(2)大小：数值上等于非静电力移送 1 C 正电荷在电源内从负极至正极所做的_.,3.电源的内阻：电源内部电路的电阻.电源向外供电时，电源内部也有电流流过，内部电流通过内阻时要产生热量，内部电阻消耗电能，把电能转化为内能.,电动势与电压的区别及联系：,(1)电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关，与外电
2、路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源电动势和电路参数无关.,(2)电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动 1 C 正电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能.,(3)两者之间的联系：电路闭合时，EU内U外；电路断,开时，EU外.,考点 2,闭合电路的欧姆定律,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_.,正比,反比,2.公式：I,E Rr,(只适用于纯电阻电路)；EU内U外(适用,于任何电路).,3.路端电压与外电阻、电流的关系：,当外电路断路时，R 无穷大，此时 I0，U_；当外,电路短路时，R0，
3、U_，I_.,(2)由 UE_可知，当总电流变大时，路端电压,变小.,增大,E,0,Ir,【基础自测】1.(多选)关于电动势及闭合电路欧姆定律，下列说法正确的,是(,)A.电源电动势越大，电源所能提供的电能就越多B.电源电动势等于路端电压C.外电路的电阻越大，路端电压就越大D.路端电压增大时，电源的输出功率可能减小,，C 正确.由 UEIr 可知路,解析：电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，A 错误.由闭合电路欧姆定律 EU外U内，B 错误.,由 I,E Rr,和 UIR 得 U,E 1r/R,端电压 U 增大，电流 I 一定减小，由 P出UI，可知电源的输出功率可能减小；D
4、 正确.答案：CD,2.电路如图 7-3-1 所示，已知电池组的总内阻 r1 ，外电路电阻 R5 ，电压表的示数 U2.5 V，则电池组的电动势 E,应等于(,),图 7-3-1,A.2.0 V,B.2.5 V,C.3.0 V,D.3.5 V,C 正确.答案：C,3.如图 7-3-2 所示电路中，电源电动势 E8 V，内电阻为r0.5 ，“3 V 3 W”规格的灯泡 L 与电动机 M 串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线,),圈电阻 R01.5 .下列说法中正确的是(A.通过电动机的电流为 1.6 AB.电源的输出功率是 8 WC.电动机消耗的功率为 3 WD.电动
5、机的输出功率为 3 W,图 7-3-2,答案：D,4.如图 7-3-3 所示的电路中，电源的内阻不可忽略，当开关S0、S 闭合时，电流表的示数为 0.30 A，则当 S0 闭合、S 断开,时，电流表的示数可能是(,)图 7-3-3,A.0.28 A,B.0.42 A,C.0.52 A,D.0.58 A,解析：当开关 S 闭合时，阻值为 4 的电阻被短路，电路总电阻较小.当 S 断开时，电路总电阻增加 4 ，电流表的示数减小，A 正确.,答案：A,热点 1,两类 U-I 图象的比较与应用,热点归纳两种图象的比较,(续表),考向 1 电源的 U-I 图象【典题 1】电源的效率定义为外电路电阻消耗的
6、功率与电 源的总功率之比.在“测电源电动势和内阻”的实验中得到的 实验图线如图 7-3-4 所示.图中 U 为路端电压，I 为干路电流，a、 b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b.由图可,知a、b 的值分别为(,),图 7-3-4,答案：D,考向 2,电源的 U-I 图象和电阻的 U-I 图象,【典题 2】(多选)如图 7-3-5 所示，直线、分别是电源1 与电源 2 的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源 1、电源 2 单独连接.则下列说法正,确的是(,),A.电源 1 与电源 2 的内阻之比是 117,图 7-3-5,B
7、.电源 1 与电源 2 的电动势之比是 117C.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是 12D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 12,答案：AD,方法技巧：两图线的交点表示，电源的路端电压与用电器两端的电压相等，通过电源的电流与通过用电器的电流相等，故交点表示该电源单独对该用电器供电的电压和电流.,热点 2,电路中功率的极值问题,热点归纳,(续表),【典题 3】(多选)如图 7-3-6 甲所示，电源电动势 E6 V，闭合开关，将滑动变阻器的滑片 P 从 A 端滑至 B 端的过程中，得到电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示.其中图乙为输出功率与路端电压的关系曲线，图丙为路端电
8、压与总电流的关系曲线，图丁为电源效率与外电路电阻的关系曲线，不考虑电表、导线对电路的影响.则下列关于图中 a、b、c、d 点的,坐标值正确的是(,),甲,乙,丙,丁,图 7-3-6,A.a(4V,4.5 W)C.c(0.6 A,4.5 V),B.b(4.8 V,2.88 W)D.d(8 ，80%),4.8 V，PUcIc4.80.6 W2.88 W，所以b点的坐标为b(4.8 V,2.88 W)，c 点的坐标为 c(0.6 A,4.8 V)，d 点的坐标为d(8 ，80%)，B、D 正确.答案：BD,【迁移拓展】(多选)直流电路如图7-3-7 所示，在滑动变阻,),器的滑片 P 向右移动时，电
9、源的(图 7-3-7A.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,解析：如图 D40，滑片 P 向右移动时外电路电阻 R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由 P总EI可知P总减小，,P损I2r可知，C正确；由P输R外图象可得，可得，因不知道 R外的初始值与 r 的关系，,图 D40,所以无法判断 P输的变化情况，D 错误.答案：ABC,热点 3,含容电路的处理,热点归纳1.电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，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，与电容器串联的
10、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视为等势体.电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.,3.电容器所带电荷量的变化的计算：,(1)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、末状态电容器所带电荷量之差；,(2)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、末状态电容器所带电荷量之和.,【典题 4】(2016 年新课标卷)阻值相等的四个电阻、电容器 C 及电池 E(内阻可忽略)连接成如图 7-3-8 所示的电路.开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为 Q1；闭合开关 S，电,),流再次稳定后，C 所
11、带的电荷量为 Q2.Q1 与 Q2 的比值为(图 7-3-8,A.,2 5,B.,1 2,C.,3 5,D.,2 3,答案：C,方法技巧：电容器正、负极板及两板电压的确定：在电路中通过导线相连的各点电势相等，找出两极板通过导线分别与有电流的电路中哪两点电势相等，电路中这两点所含电阻消耗的电压就等于电容器两端的电压，与电势高处相连的极板为电容器的正极板，与电势低处相连的极板为电容器的负极板.,闭合电路的动态分析法,直流电路中动态问题的分析是高考考查的热点，通过调节滑动变阻器的滑片改变电阻的大小，或者通过开关闭合与断开改变电路结构，或者电路中有光敏电阻、热敏电阻且阻值发生变化时，电路中各个部分的电
12、流、电压和功率都会随之发生变化.分析动态电路问题常用的方法有程序法、“串反并同”结论法、极限法等.,1.程序法2.“串反并同”结论法(1)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.(2)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.,3.极限法,因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零去讨论.,考向 1,滑动变阻器阻值的变化导致的动态分析问题,【典题 5】(2018 年宁夏石嘴山第三中学期末)图7-3-9 所示电路中，电源电动
13、势为 E，内阻为 r，R1、R2 为定值电阻，R3为可变电阻，C 为电容器，电压表与电流表为理想电表.在可变电阻 R3 的滑片由 a 向 b 移动的过程中，下列说法中正确的是,(,)A.电容器的带电量在逐渐减小B.电压表的示数减小C.电源的输出功率变大,D.电源内部消耗的功率变大,图 7-3-9,答案：AD,考向 2,某个支路的通断产生的动态分析问题,【典题 6】(多选)在如图 7-3-10 所示的电路中，由于某一电,),阻发生短路或断路，A 灯变暗，B 灯变亮.则故障可能是(图 7-3-10,A.R1 短路C.R3 断路,B.R2 断路D.R4 短路,解析：由于 A 灯串联于干路中，且故障发
14、生后，A 灯变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除 A、D.假设 R2 断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，A 灯变暗，同时 R2 断路必引起与之并联的 B 灯中电流变大，使 B 灯变亮，推理结果与现象相符，B 正确.假设 R3 断路，则总电阻变大，总电流变小，使 A 灯变暗，同时 R3 断路也必引起与之并联的电路(即 R1 所在支路)中电流增大，B 灯中分得的电流也变大，B 灯变亮，C 正确.,答案：BC,方法技巧：电路故障的分析：1.故障特点,(1)断路特点：表现为路端电压不为零而电流为零.,(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为
15、有电流通过,电路但它两端电压为零.,2.分析方法,假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理.,【触类旁通】如图 7-3-11 所示，E 为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与 分别 为电压表与,),电流表.初始时 S0 与 S 均闭合，现将 S 断开，则(A. 的读数变大， 的读数变小B. 的读数变大， 的读数变大C. 的读数变小， 的读数变小,D. 的读数变小， 的读数变大,图 7-3-11,解析：当 S 断开后，闭合电路的总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故路端电压 UEIr 增加，即的读数变大；由于定值电阻 R1 两端的电压减小，故 R3 两端的电压增加，通过 R3 的电流增加，即 的读数变大，B 正确.,答案：B,【典题 7】(2018 届河北唐山一模)在如图 7-3-12 所示电路中，电源内阻忽略不计，闭合电键 S，滑动变阻器的滑片位于a点时，两理想电表的读数分别为 U1、I1，滑动变阻器的滑片位于 b 点时，两理想电表的读数分别为 U2、I2.下列判断正确的是,(,),图 7-3-12,答案：BD,
