2014届高考物理一轮复习 闭合电路的欧姆定律教学案.docVIP

闭合电路的欧姆定律 一．考点整理 基本概念 1．串、并联电路的特点 电流I = I1 = I2 = … = In I = I1 + I2 + … + In 电压U = U1 + U2 + … +Un U = U1 = U2 = … = Un 电阻 R总R1 + R2 + … + Rn 1/ R总R1 + 1/R2 + … +1/Rn 功率]== … = = I2 P1R1 = P2R2 = … = PnRn = U2[ P总P1 + P2 + … + Pn 说明：① 串联电路的总电阻 电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻 ；② 并联电路的总电阻 电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻__________；③ 无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总等于各个电阻耗电功率 ；④ 当n个等值电阻R0串联或并联时，R串，R并．电源：电源是通过力做功把其它形式的能转化成电势能的装置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电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数闭合电路的欧姆定律闭合电路组成内、外电压的关系：E⑵ 闭合电路欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源的成正比，跟内、外电路的电阻之和成比．公式I = ．① 路端电压与外电阻的关系：U外 = IR = R，当外电阻R增大时，路端电压U外；外电路断路时I = 0、U外 =；外电路短路时I = E/r、U外 = ．② 路端电压与电流的关系：U外=；其伏安曲线如图所示其中纵轴截距为 ，横轴截距为 ，斜率的绝对值为 ．4．电源的输出功率和电源的效率 ⑴ 电源的功率：P = = P内 + P外．P内P内 P外外P外 = I2R = ；显然，当Rr时，电源的输出功率最大，最大值Pm当R向接近r阻值的方向变化时，P出，当R向远离r阻值的方向变化时，P出如图电源的效率：η×100% = ×100% = ×100%，R越大，η越大，当Rr时，P出最大，η50%．可见，输出功率最大时，电源的效率并不是最高． 思维启动 1．一个T形电路如图所示，电路中的电阻R110 Ω，R2120 Ω，R340 Ω．另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V有关电压与电动势的说法中正确的是A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B．电动势就是电源两极间的电压C．电动势公式E中的与电压中的W是一样的，都是静电力所做的功D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 “神舟八号”与“天宫一号”的成功对接，使中国空间站建设迈出了坚实的一步．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是A．0.10 VB．0.20 VC．0.30 VD．0.40 V 典型问题 〖考点电路的动态分析 【例1】在如图所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变小，电流表示数变小 【变式跟踪1】如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗 C．电流表A读数变小，电压表V读数变大D．电流表A读数变大，电压表V读数变小 考点闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率【例】如图所示，已知电源电动势E5 V，内阻r2 Ω，定值电阻R10.5 Ω，滑动变阻器R的阻值范围为0～10 Ω.求：当滑动变阻器R的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？⑶ 当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？ 【变式跟踪2】如图所示电路，电源电动势为E，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1R2 = r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中