《高考物理一轮复习 专题35 闭合电路的欧姆定律 电路分析（讲）（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 专题35 闭合电路的欧姆定律 电路分析（讲）（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题35 闭合电路的欧姆定律 电路分析1.熟练掌握串、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一、串、并联电路的特点1特点对比串联并联电流II1I2InII1I2In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
2、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：(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，叫做电源的内阻，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图象如图所示当电路断路即I0时，纵坐标的截距为电源电动势当外电路电压为U0时，横坐标的截距为短路电流图线的斜率的绝对值为电源的内阻 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
3、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讨论(3)判定总电阻变化情况的规律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)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，电路的总电阻减小在如图所示分压电路中，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串的变化趋势一致重点归纳1、电路动态分析思
4、路电路动态分析要注意以下三点：(1)闭合电路欧姆定律EUIr(E、r不变)和部分电路欧姆定律UIR联合使用(2)局部电阻增则总电阻增，反之总电阻减；支路数量增则总电阻减，反之总电阻增(3)两个关系：外电压等于外电路上串联各分电压之和；总电流等于各支路电流之和典型案例如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是： （ ） AA灯变暗 BB灯变亮C电源的输出功率可能减小 D电源的总功率增大【答案】C【名师点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的
5、电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部整体局部针对练习1（多选）如图甲所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，为滑动变阻器，为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化，图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法正确的是： （ ）A.图线a表示的是电压表V1的示数随电流表示数变化的情况B.图线b表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C.此过程中电压表V1示数的变化量U1和电流表示数变化量I的比值绝对值不变D.此过程中电压表V示数的变化量U和电流表示数变化量I的比值绝对值变大【答案】AC针对
6、练习2如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表示数变化量的绝对值为I，正确的是： （ ）A的示数增大 B电源输出功率在减小CU3与I的比值在减小 DU1大于U2【答案】D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当Rr时，随着R的增大输
7、出功率越来越小当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大当P出Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2r2.P出与R的关系如图所示4电源的效率(1)任意电路：100%100%.(2)纯电阻电路：100%因此在纯电阻电路中R越大，越大；当Rr时，电源有最大输出功率，效率仅为50%.特别提醒当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当R时，100%，但此时P出0，无实际意义重点归纳1、对闭合电路功率的几点认识(1)闭合电路是一个能量转化系统，电源将其他形式的能转化为电能内外电路将电能转化为其他形式的能，EIP内P外就是能量守恒定律在闭合电路中的体现(2)外电阻的阻值向接
8、近内阻的阻值方向变化时，电源的输出功率变大（3）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，并能把较为复杂的电路化为简单、直观的串、并联关系3、电源的U I图象的应用（1）根据UEIr可知，电源的UI图线是如图所示的一条倾斜的直线直线斜率的绝对值表示电源的电阻r，纵轴的截距为电源电动势E.直线上任何一点A与原点O的连线的斜率表示对应的外电路电阻R.)图线上每一点的坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率，对于图中的A点有PAUAIA.（2）对于UI图线中纵坐标(U)不从零开始的情况，图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但直线斜率的绝对值仍等
9、于电源的内阻说明：电源的伏安特性曲线是一条斜率为负值的直线，反映的是电源的特征：纵轴上的截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线，斜率表示电阻的大小上述两个曲线在同一坐标系中的交点表示电源的工作状态对闭合电路的UI图象，图线上每一点纵、横坐标的乘积为电源的输出功率；纯电阻电路的图线上每一点纵、横坐标的比值为此时外电路的电阻典型案例三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为15V、15V和25V，它们的额定电流都为03A。若将它们连接成图1、图2所示电路，且灯泡都能正常发光。（1）试求图1电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；（2）分别计算两电路电源的总功率，并说明哪
10、个电路更节能。【答案】（1），（2）图2电路比图1电路节能【名师点睛】本题是常规题，搞懂用电器正常工作时电压为额定电压，电流为额定电流是解答本题的关键。针对练习1汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为，电动机启动时电流表读数为，若电源电动势为，内阻为，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了： （ ）A B C D【答案】C【解析】电动机不启动时，灯泡的电压为电源路端电压，设为，电动机启动后灯泡电压仍为路端电压，设为，由欧姆定律得求得，灯泡消耗功率为，电动机启动后，路端电压，灯泡消耗电功率为，所以灯泡功率降低了，故选项C正确。【名师点
11、睛】本题要注意电路的结构，无论开关是否闭合，灯泡两端的电压都为路端电压；同时要注意电动机为非纯电阻用电器，不能适用欧姆定律，路端电压可以由求得。针对练习2（多选）如图所示的电路有电源、电阻箱和电流表组成，电源电动势E=4V，内阻r=2；电流表内阻忽略不计，闭合开关，调解电阻箱，当电阻箱读数分别等于R1和R2时，电流表对应的读数分别为I1和I2，这两种情况下电源的输出功率相等，下列说法正确的是： （ ）AI1+I2=2A BI1-I2=2A CR1=1/ R2 DR1=4/ R2 【答案】AD考点三电路故障分析及含电容器电路分析一、电路故障分析1故障特点(1)断路特点：表现为电源电压不为零而电流
12、为零；如果外电路中两点间的电压不为零而电流为零，则说明这两点间有断点，而这两点与电源的连接部分没有断点(2)短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但它两端电压为零2检查方法(1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路(2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处是断路，当测量值很小或为零时，表示该处是短路在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源(4)假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一
13、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二、电容器电路分析在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无穷大的元件，在电容器处电路可看作是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电量时，可接在相应的位置上，分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点：1、电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降。因此，电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压。2、当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等。 3、电路的电流、电压变化时，将会引
14、起电容器的充（放）电，如果电容器两端电压升高，电容器将充电，如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。重点归纳1、分析和计算含有电容器的直流电路问题，关键是准确地判断和求出电容器两端的 电压，具体方法是：（1）明确电路结构，确定电容器和哪部分电路并联，该电路两端电压就是电容器两端电压（2）当电容器与某一电阻串联后接入电路时，此支路中没有电流，所以与电容器串联的电阻看成导线，电路两端的电压就是电容器两极板间电压（3）对于较复杂电路，需要将电容器两端的电势与基准点的电势比较后才能确定电容器两端的电压2、两种基本的电路故障（断路和短路）（1）断路的判断如果电路中用电器不工作（常是灯不亮），且电路
15、中无电流，则电路断路。具体到那一部分断路，有两种判断方式： 把电压表分别和各处并联，则有示数且比较大（常表述为等于电源电压）处断路（电源除外）； 把电流表分别与各部分并联，如其他部分能正常工作，则当时与电流表并联的部分断开了。（2）短路的判断串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作，其他部分用电器能正常工作，则不能正常工作的部分短路。把电压表分别和各部分并联，导线部分的电压为零表示导线正常，如某一用电器两端的电压为零，则此用电器短路。典型案例如图所示，电源电动势，内阻，电阻，电容器的电容，开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电量是多少？【答案】【名师点睛】
16、本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用，要求同学们能理清电路的结构，明确电路结构变化时，分析电容器的电压如何变化是关键。针对练习1如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，两平行金属极板a、b间有垂直纸面向里的匀强磁场，闭合开关，一束速度为v的带正电粒子正好匀速穿过两板。不计带电粒子的重力，以下说法正确的是： （ ）A.将滑片P上滑一点，粒子将可能从下极板边缘射出B.将滑片P下滑一点，粒子将可能从下极板边缘射出C.将a极板下移一点，粒子将继续沿直线穿出D.如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出【答案】B【解析】平行金属极板a、b组成一个电容器，因电容器与电阻并联，将滑片P向上滑动
17、，电阻两端的电压减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，因上板带正电，电场力向下，则粒子将向a板偏转运动，A错误；滑片P向下滑动，电阻两端的电压增大，故两板间的电场强度要增大，所受电场力增大，因上板带正电，电场力向下，则粒子将向b板偏转运动，B正确；B、保持开关闭合，将a极板向上移动一点，板间距离减小，电压不变，由可知，板间场强增大，因粒子带正电，则粒子所受电场力向下，洛仑兹力向上，带电粒子受电场力变大，则粒子将向b板偏转，C错误；若开关断开，则电容器与电源断开，而与R形成通路，电容器放电，电荷会减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，粒子不会做直线运动，D错误；【名师点睛】电容器与R并联，故电容器两端的电压等于R两端的电压；则a、b之间形成电场，带电粒子在复合场中做匀速运动，则可知电场力应与磁场力大小相等方向相反；则分析滑片移动时，极板间场强的变化可知电场力的变化，则可知粒子受力的变化，即可得出带电粒子偏转的方向。针对练习2用电压表检查图示电路中的故障，测得Uad50 V，Ucd0 V，Ubc0 V，Uab50 V，则此故障可能是： （ ） AL断路 BR断路 CR断路 DS断路【答案】B【名师点睛】本题是对电路故障的分析，当电路中有电流，能组成闭合的回路的时候，电压表就会有示数，否则，电压表就没有示数。