2015届高考物理第一轮教材复习课件23

E 解析 当电键 S1 断开， S2 闭合时， 外电阻只有 R1， P0＝ R＋r E 2 2 R； 当电键 S1 闭合， S2 断开时， 外电阻只有 R3， P0＝ 4R， 4R＋r ·
联立解得，r＝2R，E＝3 RP0；当 S1、S2 都断开时，外电路中三 E2 个电阻串联，外阻为 7R，P 总＝ ＝P . 7R＋r 0 答案 3 RP0 P0
三、路端电压和负载的关系 E E 1．一般情况：根据 U＝IR＝ · R＝ 可知，当 R 增大 r R＋r 1＋ R 时 U 增大，R 减小时 U 减小．
四、路端电压跟干路电流的关系 路端电压跟电流的关系是Βιβλιοθήκη U＝E－Ir，用图象表示如图所 示．
此图象的物理意义是： 1．纵轴截距：图线与纵轴的交点对应的电压等于电源的电 动势． 2．斜率：图线斜率的绝对值在数值上等于电源的内阻，路 端电压 U 随干路电流 I 变化的本质原因是由于电源内阻的存在． 3．外电压和内电压：图中 U 与 U′分别表示电流为 I1 时的 外电压和内电压．从图象可以看出，I 增大时，外电压 U 减小； 内电压 U′增大，但二者之和保持不变． E 4．横轴截距：图中 Im 等于短路电流，Im＝ . r
解析 根据闭合电路的欧姆定律和 U－I 图象的特点可知， 阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率，即电源的输出功率， A 正确，B 错误；当满足 α＝β 时，电源的内阻等于负载电阻， 电源的效率为 50%，输出功率最大，C、D 错误． 答案 A
考点二 电路动态问题分析 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，对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律，部分 电路欧姆定律，串、并联电路的电压、电流关系．
江苏卷] 例 2.[2013·
在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设 计了一种报警装置，电路如图所示．M 是贴在针口处的传感器， 接触到药液时其电阻 RM 发生变化，导致 S 两端电压 U 增大，装 置发出警报，此时( ) A．RM 变大，且 R 越大，U 增大越明显 B．RM 变大，且 R 越小，U 增大越明显 C．RM 变小，且 R 越大，U 增大越明显 D．RM 变小，且 R 越小，U 增大越明显
2．分析这类问题的一般步骤是： (1)确定电路的结构及外电阻 R 外总如何变化． E (2)根据闭合电路欧姆定律 I 总＝ 确定电路的总电流如 R外总＋r 何变化． (3)由 U 内＝I 总 r，确定电源的内电压如何变化． (4)由 U 外＝E－U 内，确定电源的外电压如何变化． (5)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压 如何变化． (6)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如 何变化． 由以上步骤可以看出， 解决此类问题， 要求灵活地选用公式， 每一步推导都要有确切的依据．
温馨提示 电动势由电源中非静电力的性质决定，跟电源的体积无关， 也跟外电路无关.
二、闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路
(2)内、外电压的关系：E＝U 外＋U 内．
2．闭合电路的欧姆定律 (1)内容： 表述一：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． 表述二：电动势等于内外电路电势降落之和． E (2)公式：I＝ . R＋r
温馨提示 一段导体两端的电压与通过的电流的图象如图所示， 斜率等于导 ΔU 体的电阻，即 R＝ . ΔI
知识整合 考点一 电源的有关功率和效率 1.电源的功率 (1)任意电路：P 总＝IE＝IU 外＋IU 内＝P 出＋P 内． 2 E (2)纯电阻电路：P 总＝I2(R＋r)＝ . R＋r 2．电源内部消耗的功率 P 内＝I2r＝IU 内．
3．电源的输出功率 (1)任意电路：P 出＝UI＝EI－I2r＝P 总－P 内． 2 2 ER E 2 (2)纯电阻电路：P 出＝I R＝ . 2＝ 2 R＋r R－r ＋4r R
(3)输出功率和外电阻的关系
E2 ①当 R＝r 时，电源的输出功率最大，为 Pm＝ . 4r
②当 R>r 时，随着 R 的增大，输出功率越来越小． ③当 R<r 时，随着 R 的增大，输出功率越来越大． ④P 出<Pm 时， 每个输出功率对应两个不同的外电阻 R1 和 R2， 且满足 R1R2＝r2. ⑤输出功率 P 出与外电阻 R 的关系图线如图所示．
上海卷]如图，电路中三个电阻 R1、R2 和 R3 的阻 例 1.[2013· 值分别为 R、2R 和 4R.当电键 S1 断开、S2 闭合时，电源输出功率 为 P0；当 S1 闭合、S2 断开时，电源输出功率也为 P0.则电源电动 势为________；当 S1、S2 都断开时，电源的总功率为________．
第2讲 电路 电路的基本规律
基础梳理 一、电源的电动势 1．意义：反映电源把其他形式的能量转化为电能本领大小 的物理量． W非 2．表达式：E＝ ，单位：伏特(V)． q U 其他常用表达式：E＝U＋Ir，E＝U＋ r. R 3．大小：在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内 部从负极移到正极所做的功.
4．电源的效率 P出 U (1)任意电路：η＝ ×100%＝ ×100%. E P总 R 1 (2)纯电阻电路：η＝ ×100%＝ ×100%. r R＋r 1＋ R 在纯电阻电路中，外电阻 R 越大，电源的效率 η 越大．
特别提醒 (1)当电源的输出功率最大时， 电源的效率并不是 最大，只有 50%；当 R→∞时，η→100%，但此时 P 出→0，无实 际意义． (2)对于电路中的固定电阻，其消耗的功率根据 P＝I2R 来判 断，与输出功率大小的判断方法不同．
小试身手 1 如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图 象，其中 a、b 分别表示路端电压、负载电阻两端电压随电流变 化的情况，下列说法正确的是( )
A．阴影部分的面积表示电源的输出功率 B．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率 C．当满足 α＝β 时，电源的效率最大 D．当满足 α＝β 时，电源的效率小于 50%