高考物理一轮复习第十章恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律
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第2讲 闭合电路欧姆 定律
知识梳理
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① 其他形式 的能转化成② 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的比值,E=③
W
q
,单位:V。
(3)电动势的物理含义: 电动势表示电源④ 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。
减小 增大
→U外⑤ →U外⑦
增大 减小
,外电路断路时(R
,外电路短路时
(R=0),I=E ,U内=E。
r
(4)U-I关系图:由U=E-Ir可知,路端电压随着电路中电流的增大而减小:U
-I关系图线如图所示。
a.当电路断路即I=0时,纵轴的截距为⑧ 电动势 。 b.当外电路电压为U=0时,横轴的截距为⑨ 短路电流 。
答案 A 在变阻器R0的滑动端向下滑动过程中,其连入电路的有效电
阻减小,则R总减小,由I= E 可知I增大,由U内=Ir可知U内增大,由E=U内+
R总 r
U外可知U外减小,故电压表示数减小。由U1=IR1可知 U 增R 1 大,由U外= +U UR 1 并可知U并减小,由I2=U 并 可知电流表示数变小,故A正确。
答案 D 电压和电动势的单位虽然相同,但它们表示的意义不同,电压
是表示静电力做功,将电能转化为其他形式能的本领大小的物理量;而
电动势则表示电源把其他形式能转化为电势能本领大小的物理量,故电
压和电动势是两个不同的物理量,A、B错,D正确;电动势E= W
q
非静电力做功,电压U= W 中的W是静电力做功,C错。
3.极限法:因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端 分别滑至两个极端去讨论。 4.特殊值法:对于某些双臂环路问题,可以代入特殊值去判定,从而找出 结论。
1-1 如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,L为小灯泡(其灯丝 电阻可以视为不变),R1 和R2 为定值电阻,R3 为光敏电阻,其阻值的大小
2.内阻:电源内部的电路叫⑤ 内电路 ,其也有电阻r,叫做电源的⑥
内电阻 ,它是电源的另一重要参数。
二、闭合电路及其欧姆定律
1.闭合电路
(1)组成
内 电 路 : 电 源 内 部 的 电 路 , 内 电 阻 所 分 担 的 电 压 称 为 内 电 压 外 电 路 : 电 源 外 部 的 电 路 ,其 两 端 电 压 称 为 外 电 压 ( 或 路 端 电 压 )
考点三 电源和电阻的U-I图像的比较
考点四 含电容器电路的分析 考点五 电路故障检测
深化拓展
考点一 电路的动态分析
1.程序法:基本思路是“部分→整体→部分”,无论电阻间是串联还是并
联,只要有一个电阻变大(或变小),R总一定变大(或变小),再由欧姆定律判 知I总和U端的变化情况,先确定串联在干路中定值电阻两端的电压,再根 据U端=U1+U2+…判定并联电路的电压,最后由部分电路欧姆定律判知各
(2)内、外电压的关系:E=① U外+U内 。
2.闭合电路欧姆定律
(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成② 正比 ,跟内、外电
路的电阻之和成③ 反比 。
(2)公式I
E (只适用于纯电阻电路) Rr
EU外U内(适用于任何电路)
(3)路端电压与外电阻的关系
a.负载R增大→I减小→U内④ →无穷),I=0,U外=E。 b.负载R减小→I增大→U内⑥
q
中的W是
2.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800 mV,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 (D )
A.0.10 V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V
答案 D 电源的开路电压等于电源电动势,所以电动势E=800 mV。
随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后,将照射光强度增强,则
(D )
A.电路的路端电压将增大 B.灯泡L将变暗
C.R2两端的电压将增大 D.R1两端的电压将增大
答案 D 光强度增加,R3减小,电路中的总电阻减小,总电流I增加,内电 压增大,路端电压U减小,A错误。由UR1=IR1知R1两端电压增大,D正确。 由UR2=U-UR1 得R2两端电压减小,通过R2的电流减小,则通过L的电流增
加,灯泡L变亮,B、C错误。
1-2 (2011北京理综,17,6分)如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S
闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中 ( A )
A.电压表与电流表的示数都减小 B.电压表与电流表的示数都增大 C.电压表的示数增大,电流表的示数减小 D.电压表的示数减小,电流表的示数增大
R2
考点二 电路中的功率及效率
1.电源的功率
(1)电源的总功率
①任意电路:P总=EI=U外I+U内I=P出+P内。
E2
②纯电阻电路:P总=I2(R+r)=R r。
c.图线的斜率的绝对值为电源的⑩ 内电阻 。
1.有关电压与电动势的说法中正确的是 ( D )
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= W 中的W与电压U= W 中的W是一样的,都是静电力做
q
q
的功
D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量
由闭合电路欧姆定律得短路电流I短= E ,所以电源内阻r= E
r
I短Байду номын сангаас
=800 Ω10 3
40 103
=20 Ω,该电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流I= E =
Rr
8 0m0 A=20 mA,所以路端电压U=IR=400 mV=0.40 V,D项正确。
20 20
深化拓展
考点一 电路的动态分析 考点二 电路中的功率及效率
部分物理量的变化情况。
2.“并同串反”法:所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联的电阻 中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联的 电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。所谓“串反”,即某一电 阻增大时,与它串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;某 一电阻减小时,与它串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增 大。要注意“并同串反”的规律仅作为一种解题技巧供参考。
知识梳理
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① 其他形式 的能转化成② 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的比值,E=③
W
q
,单位:V。
(3)电动势的物理含义: 电动势表示电源④ 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。
减小 增大
→U外⑤ →U外⑦
增大 减小
,外电路断路时(R
,外电路短路时
(R=0),I=E ,U内=E。
r
(4)U-I关系图:由U=E-Ir可知,路端电压随着电路中电流的增大而减小:U
-I关系图线如图所示。
a.当电路断路即I=0时,纵轴的截距为⑧ 电动势 。 b.当外电路电压为U=0时,横轴的截距为⑨ 短路电流 。
答案 A 在变阻器R0的滑动端向下滑动过程中,其连入电路的有效电
阻减小,则R总减小,由I= E 可知I增大,由U内=Ir可知U内增大,由E=U内+
R总 r
U外可知U外减小,故电压表示数减小。由U1=IR1可知 U 增R 1 大,由U外= +U UR 1 并可知U并减小,由I2=U 并 可知电流表示数变小,故A正确。
答案 D 电压和电动势的单位虽然相同,但它们表示的意义不同,电压
是表示静电力做功,将电能转化为其他形式能的本领大小的物理量;而
电动势则表示电源把其他形式能转化为电势能本领大小的物理量,故电
压和电动势是两个不同的物理量,A、B错,D正确;电动势E= W
q
非静电力做功,电压U= W 中的W是静电力做功,C错。
3.极限法:因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端 分别滑至两个极端去讨论。 4.特殊值法:对于某些双臂环路问题,可以代入特殊值去判定,从而找出 结论。
1-1 如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,L为小灯泡(其灯丝 电阻可以视为不变),R1 和R2 为定值电阻,R3 为光敏电阻,其阻值的大小
2.内阻:电源内部的电路叫⑤ 内电路 ,其也有电阻r,叫做电源的⑥
内电阻 ,它是电源的另一重要参数。
二、闭合电路及其欧姆定律
1.闭合电路
(1)组成
内 电 路 : 电 源 内 部 的 电 路 , 内 电 阻 所 分 担 的 电 压 称 为 内 电 压 外 电 路 : 电 源 外 部 的 电 路 ,其 两 端 电 压 称 为 外 电 压 ( 或 路 端 电 压 )
考点三 电源和电阻的U-I图像的比较
考点四 含电容器电路的分析 考点五 电路故障检测
深化拓展
考点一 电路的动态分析
1.程序法:基本思路是“部分→整体→部分”,无论电阻间是串联还是并
联,只要有一个电阻变大(或变小),R总一定变大(或变小),再由欧姆定律判 知I总和U端的变化情况,先确定串联在干路中定值电阻两端的电压,再根 据U端=U1+U2+…判定并联电路的电压,最后由部分电路欧姆定律判知各
(2)内、外电压的关系:E=① U外+U内 。
2.闭合电路欧姆定律
(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成② 正比 ,跟内、外电
路的电阻之和成③ 反比 。
(2)公式I
E (只适用于纯电阻电路) Rr
EU外U内(适用于任何电路)
(3)路端电压与外电阻的关系
a.负载R增大→I减小→U内④ →无穷),I=0,U外=E。 b.负载R减小→I增大→U内⑥
q
中的W是
2.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800 mV,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 (D )
A.0.10 V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V
答案 D 电源的开路电压等于电源电动势,所以电动势E=800 mV。
随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后,将照射光强度增强,则
(D )
A.电路的路端电压将增大 B.灯泡L将变暗
C.R2两端的电压将增大 D.R1两端的电压将增大
答案 D 光强度增加,R3减小,电路中的总电阻减小,总电流I增加,内电 压增大,路端电压U减小,A错误。由UR1=IR1知R1两端电压增大,D正确。 由UR2=U-UR1 得R2两端电压减小,通过R2的电流减小,则通过L的电流增
加,灯泡L变亮,B、C错误。
1-2 (2011北京理综,17,6分)如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S
闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中 ( A )
A.电压表与电流表的示数都减小 B.电压表与电流表的示数都增大 C.电压表的示数增大,电流表的示数减小 D.电压表的示数减小,电流表的示数增大
R2
考点二 电路中的功率及效率
1.电源的功率
(1)电源的总功率
①任意电路:P总=EI=U外I+U内I=P出+P内。
E2
②纯电阻电路:P总=I2(R+r)=R r。
c.图线的斜率的绝对值为电源的⑩ 内电阻 。
1.有关电压与电动势的说法中正确的是 ( D )
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= W 中的W与电压U= W 中的W是一样的,都是静电力做
q
q
的功
D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量
由闭合电路欧姆定律得短路电流I短= E ,所以电源内阻r= E
r
I短Байду номын сангаас
=800 Ω10 3
40 103
=20 Ω,该电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流I= E =
Rr
8 0m0 A=20 mA,所以路端电压U=IR=400 mV=0.40 V,D项正确。
20 20
深化拓展
考点一 电路的动态分析 考点二 电路中的功率及效率
部分物理量的变化情况。
2.“并同串反”法:所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联的电阻 中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联的 电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。所谓“串反”,即某一电 阻增大时,与它串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;某 一电阻减小时,与它串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增 大。要注意“并同串反”的规律仅作为一种解题技巧供参考。