高考物理一轮总复习 第七章 恒定电流 第2讲 电路、闭合电路欧姆定律课件(选修3-1)

改装后的 电表内阻 RV＝R＋Rg>Rg
RA＝RR＋RRg g<Rg
[跟踪训练] 1．(多选)在如右图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1 是( )
A．I1＝RU1 B．I1＝UR11 C．I1＝UR22 D．I1＝R1U＋1R2
[解析]
I1＝
U1 R1
，R1与R2串联，故I1＝I2＝
U2 R2
减小)．
(4)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的总电功率
始终等于各个电阻消耗的电功率之和．
3．电压表、电流表的改装
原理
改装为大量程 改装为大量程电流
电压表
表
串联电阻分压 并联电阻分流
改装原理 图
分压电阻 或分流电
阻
U＝IgR＋IgRg， 所以R＝UIg－Rg
IgRg＝I－IgR，所 以R＝II－gRIgg
[答案] BC
考点二 闭合电路的功率及效率问题
(2015·西安模拟)如右图所示，已知电源电动势 为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求：当电阻箱R读 数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大 值．
[尝试解答]
保护电阻消耗的功率为P0＝
E2R0 r＋R＋R02
，
因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，P0最大，即R ＝0时，P0max＝rE＋2RR002＝621×.502.5 W＝8 W.
第 2 讲 电路、闭合电路欧姆定律
基础
知识回顾
知识点一 电源的电动势和内阻
1．电动势 (1)电源：电源是通过非静电力做功把 其他形式 的能转化 成 电势能 的装置．
(2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量 W
的比值，E＝__q__，单位：V.
(3)电动势的物理含义：电动势表示电源 把其他形式的能 转化成电势能 本领的大小，在数值上等于电源没有接入 电路时两极间的电压．
2．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．
知识点二 闭合电路的欧姆定律
1．闭合电路欧姆定律 (1)内容 闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比 ，跟内、外电 阻之和成 反比 ．
(2)公式 E
①I＝__R_＋__r__(只适用于纯电阻电路)； ②E＝ U外＋Ir (适用于所有电路)．
2．路端电压与外电阻的关系
一般情况 特殊情况
U＝IR＝R＋E r·R＝1＋ERr ，当 R 增大 时，U__增__大__
(1)当外电路断路时，I＝0，U＝ E E
(2)当外电路短路时，I 短＝_r_，U＝0
1．闭合电路中外电阻越大，路端电压越大( ) [答案] √
2．因为电动势和电压单位一样，所以电动势就是电压
A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．甲表是电流表，R增大时量程减小 C．乙表是电压表，R增大时量程增大 D．乙表是电压表，R增大时量程减小
[解析] 由电表的改装原理可知，电流表应是G与R并 联，改装后加在G两端的最大电压Ug＝IgRg不变，所以并联 电阻R越大，I＝Ig＋IR越小，即量程越小，B正确，A错误； 对于电压表应是G与R串联，改装后量程U＝IgRg＋IgR，可 知R越大，量程越大，C正确，D错误．
[解析] 当cd端短路时，R2与R3并联再与R1串联，ab之 间的等效电阻为40 Ω，A正确；同理可得B错误；当ab两端 接通测试电源时，R1、R3串联，R2无效，cd两端的电压就等 于R3分得的电压，可以求得为80 V，C正确；同理可得D错 误．
[答案] AC
3．(多选)如图所示，甲、乙两电路都是由一个灵敏电 流表G和一个变阻器R组成的，下列说法正确的是( )
电路特 点
串联电路
并联电路
电流 电压 电阻
I＝I1＝I2＝…＝In U＝U1＋U2＋…＋Un
R总＝R1＋R2＋…＋Rn
I＝I1＋I2＋…＋In U＝U1＝U2＝…＝Un R1总＝R11＋R12＋…＋R1n
分压原 理或分 流原理
U1∶U2∶…∶Un＝ R1∶R2∶…∶Rn
功率分 P1∶P2∶…∶Pn＝ 配 R1∶R2∶…∶Rn
[答案] ×
()
3．I＝R＋E r只适用于纯电阻电路，而 E＝U 外＋U 内适用
于任何电路( )
[答案] √
4．闭合电路中的短路电流无限大( ) [答案] × 5．外电阻越大，电源的输出功率越大( ) [答案] ×
6．电源的输出功率越大，电源的效率越高( )
[答案] ×
考点
互动探究
[核 W
电源功率及效率问题的三点注意 (1)当电源输出功率最大时，效率并不是最大，η＝50%. 当R→∝时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义． (2)对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于 电路电流的大小，即根据P＝I2R来判断，与输出功率大小的 判断方法不同． (3)外电阻为可变电阻时，要根据能量转化与守恒求解(即 P出＝P外＝P变＋P固)，且外电阻越接近电源内电阻，电源的输 出功率越大．
7个概念：电动势、路端电压、内电路、外电路、总功
率、输出功率、电源热功率 1个定律：闭合电路欧姆定律
4个公式：I＝
E R＋r
、U＝E－Ir、P总＝P出＋I2r、P＝
E R＋r
2R
2种图象：电源的U－I图象、电阻的U－I图象 2种改装：
电流表改装、电压表改装
考点一 串、并联电路及其应用
1．串、并联电路的特点
I1∶I2∶…∶In＝R11∶ R12∶…∶R1n P1∶P2∶…∶Pn＝R11∶ R12∶…∶R1n
2.串、并联电路的几个常用结论
(1)当n个等值电阻R0串联或并联时，R串＝nR0，R并＝
1 n
R0. (2)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，并联电
路的总电阻小于电路中任意一个电阻．
(3)在电路中，某个电阻增大(或减小)，则总电阻增大(或
，从整体计
算I1＝I2＝R1＋U R2，故B、C正确．
[答案] BC
2．(多选)一个T形电路如右图所示，电路中的电阻R1＝ 10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 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 Ω B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V