2020版高考物理第八章恒定电流3第二节电路闭合电路欧姆定律课件

ΔU3 得 ΔU1 大于 ΔU2，故 D 正确；同理，U3＝E－I(r＋R)， ＝ ΔI r＋R，故 C 正确．
[答案]
ACD
【迁移题组】 迁移 1 阻值变化下的动态分析
1．(多选)(2019· 上海杨浦区模拟)如图所示的电路中，E 为电源 电动势，r 为电源内阻，R1 和 R3 均为定值电阻，R2 为滑动变 阻器．当 R2 的滑片在 ab 的中点时合上开关 S，此时三个电表 A1、A2 和 V 的示数分别为 I1、I2 和 U.现将 R2 的滑片向 a 端移 动，则下列说法正确的是( A．电源的总功率减小 B．R3 消耗的功率增大 C．I1 增大，I2 减小，U 增大 D．I1 减小，I2 不变，U 减小 )
迁移 3
含容电路的动态分析
3．(2019· 石家庄模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地， 其电动势为 E、内电阻为 r，R1、R2 为定值电阻，R3 为滑动变 阻器，C 为电容器，A、V 为理想电流表和电压表．在滑动变 阻器滑动头 P 自 a 端向 b 端滑动的过程中， 下列说法中正确的 是( )
(1)电源的电动势和内电阻； (2)定值电阻 R2 的阻值； (3)滑动变阻器 R3 的最大值． [思路分析] 解答本题时应把握以下两点：
(1)U－I 图线的物理意义． (2)图线上 A、B 两点对应电路中滑动变阻器的位置．
[解析]
(1)由闭合电路欧姆定律得 E＝U＋Ir
将图线上 A、B 两点的 U、I 值代入得 E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r 解得 E＝20 V，r＝20 Ω.
对闭合电路欧姆定律的理解和应用 【知识提炼】 在恒流电路中常会涉及两种 U－I 图线，一种是电源的伏安特 性曲线(斜率为负值的直线)， 另一种是电阻的伏安特性曲线(过 原点的直线)．求解这类问题时要注意二者的区别．
电源 U－I 图象 关系式 U＝E－Ir
电阻 U－I 图象 U＝IR
图形
物理 意义
2. (2019· 安徽“江南”十校联考)如图所示的电路中， 电源电动 势为 E，内阻为 R，L1 和 L2 为相同的灯泡，每个灯泡的电阻 和定值电阻的阻值均为 R，电压表为理想电表，S 为单刀双掷 开关，当开关由 1 位置打到 2 位置时，下列说法中正确的是 ( )
A．电压表读数将变小 B．L1 亮度不变，L2 将变暗 C．L1 将变亮，L2 将变暗 D．电源内阻的发热功率将变小
电源的路端电压随 电流的变化关系
电阻两端电压与电阻中的 电流的关系
电源 U－I 图象 与纵轴交点表示电源 截距 电动势 E， 与横轴交点 表示电源短路电流 坐标 U、I 的乘积 坐标 U、I 的比值 表示电源的输出功率
电阻 U－I 图象 过坐标轴原点，表示没有 电压时电流为零
表示电阻消耗的功率
表示外电阻的大小
3 解析：选 A.开关在位置 1 时，外电路总电阻 R 总＝ R，电压表 2 3 R 2 3 示数 U＝ E＝ E，同理，每个灯泡两端的电压 U1＝U2 3 5 R＋ R 2 1 4E2 ＝ E，电源内阻的发热功率为 P 热＝ ＝ ，开关在位置 R 5 25R 2 R 3 2 2 2 时，外电路总电阻 R′总＝ R，电压表示数 U′＝ E＝ E， 3 2 5 R＋ R 3
迁移 4
电路故障的分析
4． (多选)在探究电路故障时， 某实验小组设计了如图所示的电 路，当开关闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时 间，发现小灯泡 A 的亮度变暗，小灯泡 B 的亮度变亮．则下 列对电路故障的分析正确的是( A．可能是定值电阻 R1 短路 B．可能是定值电阻 R2 断路 C．可能是定值电阻 R3 断路 D．可能是定值电阻 R4 短路 )
做一做 (多选) 如图所示为某一电源的 U－I 图线，由图可知( )
A．电源电动势为 2 V 1 B．电源内电阻为 Ω 3 C．电源短路时电流为 6 A D．电路路端电压为 1 V 时，电路中电流为 5 A 提示：AD
电路的动态分析 【知识提炼】 1．解决电路动态变化的基本思路 “先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化． “先干后支”——先分析干路部分，再分析支路部分． “先定后变”——先分析定值电阻所在支路， 再分析阻值变化 的支路．
4．电路故障问题的分析方法与技巧 (1)故障特点 ①断路特点：表现为电路中的两点间电压不为零而电流为零， 并且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 但其两端电压为零．
(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．
解析： 选 BC.由于小灯泡 A 串联于干路中， 且故障发生后小灯 泡 A 变暗，可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， 排除选项 A、 D； 若 R2 断路， 则 R1 和小灯泡 B 所在支路的电压增大， 而 R2 的断路又使小灯 泡 B 分配的电压增大，故小灯泡 B 变亮，选项 B 对；若 R3 断 路，必引起与之并联的支路(即 R1 所在支路)中电流增大，小灯 泡 B 分得的电流也变大，小灯泡 B 变亮，故选项 C 对．
) 两曲线在同一 坐标系中的交 点 电源电阻 r 的大 小
电阻 U－I 图象 若图象为过原点的直线， 图象斜率表示电阻的大小
表示电阻的工作点，即将电阻接在该电源上 时，电阻中的电流和两端的电压
【典题例析】 在如图甲所示的电路中，R1、R2 均为定值电阻，且 R1 ＝100 Ω，R2 的阻值未知，R3 是滑动变阻器，在其滑片从最左 端滑至最右端的过程中， 测得电源的路端电压 U 随电流 I 的变 化图线如图乙所示，其中图线上的 A、B 两点是滑片在滑动变 阻器的两个不同端点时分别得到的．求：
3．分析含容电路应注意的两点 (1)电路稳定后， 电容器所在支路电阻无电压降， 因此电容器两 极板间的电压就等于该支路两端的电压．在电路稳定后，与电 容器串联的电阻阻值变化， 不影响电路中其他电表示数和灯泡 亮度． (2)电路中的电流、 电压变化时， 将会引起电容器的充、 放电． 如 果电容器两端电压升高，电容器将充电，电荷量增大；如果电 容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，电荷 量减小．
2 2 E 5
1 2 灯泡 L1 的电压 U′1＝ E，L2 的电压 U′2＝ E，电源内阻的发热 5 5 3 2 E 9E2 5 功率为 P′热＝ ＝ ，综上所述，电压表读数变小，故 A R 25R 正确；L1 亮度不变，L2 将变亮，故 B、C 错误；电源内阻的 发热功率将变大，故 D 错误．
A．A 的示数增大 C．ΔU3 与 ΔI 的比值大于 r
B．V2 的示数增大 D．ΔU1 大于 ΔU2
[审题指导]
先分析电路的结构，当滑动变阻器连入电路的阻
值变化时，会引起 V1、V2、V3、A 表的变化，结合图形得出 ΔU 的含义． ΔI
[解析] 变阻器滑片向下滑动，连入电路中的电阻 R 变减小， E 由 I＝ ，A 表示数增大，故 A 正确；V2 表测量的是 R＋R变＋r 电源的输出电压，U2＝E－Ir 减小，故 B 错误；由于 R 是定值 ΔU1 ΔU2 电阻，则 ＝R，如图甲所示，又由 U2＝E－Ir，则 ＝ r， ΔI ΔI 如图乙所示，所以，ΔU1＝ΔI×R，ΔU2＝ΔI×r，又因 R＞r，
③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，要注意电流表的极性和量程． ④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．
【典题例析】 (多选)如图，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻 值 r.将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表 V1、V2、V3 示数变化量的绝对值分别为 ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表 A 示数变化量的绝对值为 ΔI，则( )
(2)当 R3 的滑片自左向右滑动时，R3 的有效阻值变小，电路中 的总电阻变小，总电流变大，由此可知，图线上的 A、B 两点 分别对应滑片位于最左端和最右端．当滑片位于最右端时， R3＝0，R1 被短路，外电路电阻即为 R2，故由 B 点的 U、I 值 UB 4 得 R2＝ I ＝ Ω＝5 Ω. 0.8 B
法二：串反并同法 将滑动变阻器的滑片向 a 端移动， 滑动变阻器接入电路中的电 阻增大，与其串联的电流表 A2 的示数减小，与其间接串联的 电源的总功率、R3 消耗的功率均减小，A 正确，B 错误；与其 间接并联的电流表 A1、电压表 V 的示数均增大，C 正确，D 错误．
迁移 2
电路结构变化下的动态分析
(3)当滑片在最左端时，R3 的有效阻值最大，并对应着图线上 的 A 点，故由 A 点的 U、I 值可求出此时外电路的电阻，再根 据串、并联电路的规律求出 R3 的最大值 UA 16 R1R3 R 外＝ I ＝ Ω＝80 Ω，又 R 外＝ ＋R2 0.2 R1＋R3 A 代入数据解得滑动变阻器的最大值 R3＝300 Ω.
第八章
恒定电流
第二节
电路
闭合电路欧姆定律
【基础梳理】
提示： 非静电力 阻 正比 反比
负极 E R＋r
正极
W q
其他形式的能 电源内阻
电能
内
电源电动势
短路电流
【自我诊断】 判一判 (1) 电 路 中 某 电 阻 的 阻 值 最 大 ， 该 电 阻 的 功 率 不 一 定 最 大．( √ ) (2) 电 路 中 只 有 一 个 电 阻 增 大 时 ， 电 路 的 总 电 阻 不 一 定 增 大．( × ) (3)电流表改装时， 并联的电阻越小， 改装后的量程越大． ( √ ) (4)电动势就是电源两极间的电压．( × ) (5)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比， 跟整个电路的电阻 成反比．( √ ) (6)闭合电路中的短路电流无限大．( × )