2019版高考物理一轮复习第八章恒定电流第2讲电路的基本规律和应用学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 2 讲 电路的基本规律和应用 微知识 1 电路的连接 1串、并联电路的特点 2.几个有用的结论 (1)串联电路的总电阻 大于 电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变大 。 (2)并联电路的总电阻 小于 电路中任意一个支路电阻，任意一个电阻变大时，总电阻 变大 。 (3)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率 P 总等于各个电阻消耗的电功率之和 。 微知识 2 闭合电 路欧姆定 律 1闭合电路 【 精品教育资源文库 】 (2)内、外电压的关系： E U 内 U 外 。 2闭合电路欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的电 动势成 正比

2、，跟内、外电路的电阻之和成 反比 。 (2)公式： I ER r(只适用于纯电阻电路 )。 3路端电压与外电阻的关系 4 路端电压跟电流的关系 (1)关系式： U E Ir。 (2)用图象表示如图所示，其中纵轴截距为 电动势 ，横轴截距为 短路电流 ，斜率的绝对值为 电源内阻 。 一、思维辨析 (判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 ) 1电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。 () 2无论是串联电路还是并联电路，只要其中某一个电阻的阻值变大，总电阻就变大。 () 【 精品教育资源文库 】 3闭合电路中外电阻越大，路端电压越大，电源输出功率越大。 () 4电源的

3、输出功率越大，电源的效率越高。 () 5含电容器的直流电路稳定时，电容器所在的电路为断路状态。 () 二、对点微练 1 (电动势 )下列关于电源电动势的说法正确的是 ( ) A在某电池的电路中，每通过 2 C 的电荷量，电池提供的电能是 4 J，那么这个电池的电动势是 0.5 V B电源的路端电压增大时，其电源提供的电能一定也增大 C无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变 D电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越 多 解析 根据电动势定义，由 E Wq得 E 2 V，选项 A 错误；电源的电动势与外电路无关，只由电源自身的性质决定，选项 B 错误，选项 C 正确；电源的电动势大，

4、所提供的能量不一定大，电源提供的电能等于通过电源的电荷量与电动势之积，选项 D 错误。 答案 C 2 (串、并联电路 )电阻 R1与 R2并联在电路中，通过 R1与 R2的电流之比为 1 2，则当R1与 R2串联后接入电路中时， R1与 R2两端电压之比 U1 U2为 ( ) A 1 2 B 2 1 C 1 4 D 4 1 解析 由并联特点可知 R1R2 I2I1 21，又由串联电路特点可得 U1U2 R1R2 21，故 B 项正确。 答案 B 3 (闭合电路欧姆定律 )一电池外电路断开时的路端电压为 3 V，接上 8 的负载后路端电压降为 2.4 V，则可以判定电池的电动势 E 和内阻 r

5、为 ( ) A E 2.4 V， r 1 B E 3 V， r 2 C E 2.4 V， r 2 D E 3 V， r 1 解析 外电路断开时的路 端电压即为电源的电动势 E 3 V，又由闭合电路欧姆定律 E U 外 Ir，故 3 2.4 2.48 r，则 r 2 ，选项 B 正确。 答案 B 4 (电源的功率和效率 )(多选 )在如图所示的电路中，当滑动变阻器 R 的滑片 P 向下移动时，以下判断正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A电源内部发热功率变小 B小电灯 L 变亮 C电流表的示数变小 D电源的效率提高 解析 由题图可知，当滑动变阻器 R 的滑片 P 向下移动时，意味着外电

6、路的电阻增大，由闭合电路的欧姆定律 I ER r知，干路电流 I 减小，由 P I2r 知，电源内部发热功率变小，故 A 项正确；由 U E Ir 知，路端电压变大，电流表的示数增大，故 C 项错；由 IIA I 灯 ，小电灯 L 通过的电流变小，小电灯变暗，故 B 项错；电动势不变，路端电压变大，电源的效率提高，故 D 项正确。 答案 AD 见学生用书 P120 微考点 1 电路的动态分析 核 |心 |微 |讲 电路动态分析的三种常用方法 1程序法 2 “ 串反并同 ” 结论法 (1)所谓 “ 串反 ” ，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电【 精品教育资源文库 】

7、压、电功率都将减小，反之则增大 。 (2)所谓 “ 并同 ” ，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小。 3极限法 因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零去讨论。 典 |例 |微 |探 【例 1】 如图所示的电路中，电源电动势为 E，内阻为 r。开关 S 闭合后，电灯 L1、L2均能发光。现将滑动变阻器 R 的滑片 P 稍向上移动，下列说法正确的是 ( ) A电灯 L1、 L2均变亮 B电灯 L1变亮， L2变暗 C电流表的示数变小 D电源的总功率变 小 【解题导思】 (1)滑片向上移

8、动，电阻 R 的阻值如何变化？ 答： 减小。 (2)电路是怎样连接的？ (串、并联关系 ) 答： 变阻器 R 与灯泡 L2并联，再与 L1串联。 解析 将滑动变阻器 R 的滑片 P 稍向上移动，电流表的示数变大，电灯 L1变亮， L2变暗，电源的总功率变大， B 项正确， A、 C、 D 项错误。 答案 B 题 |组 |微 |练 1.(多选 )如图所示， E 为电源，其内阻不可忽略， RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小， L 为指示灯泡， C 为平行板电容器， G 为灵敏电流计。闭合开关 S，当环境温度明显升高时，下列说法正确的是 ( ) A L 变亮 【 精品教育资源文库 】 B R

9、T两端电压变大 C C 所带的电荷量保持不变 D G 中电流方向由 a 到 b 解析 环境温度明显升高时， RT的阻值减小，电路电流增大，灯泡 L 变亮，所以 A 项正确； RT的阻值减小，根据串联电路的分压规律， RT的电压减小，所以 B 项错误；外电路的电阻减小，故路端电压减小，电容器的电压减小，电量减少，所以 C 项错误；电容器的电量减少，发生放电现象，故 G 中电流方向由 a 到 b，所以 D 项正确。 答案 AD 2 (多选 )某兴趣小组设计了一个火灾报警装置，其电路如图所示， R1、 R3为定值电阻，热敏电阻 R2为金属 铂制成的热电阻，通过电压表示数和灯泡亮度变化可监控 R2所在

10、处的火情。若 R2所在处出现火情，则 ( ) A 电压表示数变大，灯泡变暗 B电压表示数变小，灯泡变亮 C R3的阻值较小时，电压表示数变化明显 D R3的阻值较大时，电压表示数变化明显 解析 热敏电阻 R2为金属铂制成的热电阻，若 R2所在处出现火情，则 R2的阻值增大，总电阻增大，干路电流减小，所以灯泡变暗， R1及电源内电压减小，根据闭合电路的欧姆定律知，电压表示数增大，所以 A 项正确， B 项错误；当 R3的阻值较小时，并联电路的总电阻最接近小电阻，故当 R2 的阻值增大时，总电阻变化不明显，所以电压表示数变化不明显，同理， R3的阻值较大时，电压表示数变化明显，所以 C 项错误，

11、D 项正确。 答案 AD 微考点 2 闭合电路的功率和效率问题 核 |心 |微 |讲 1电源的输出功率 【 精品教育资源文库 】 P 出 I2R E2r R 2 RE2RR r 2 4RrE2R r 2R 4r如图所示。 (1)当 R r 时，有最大输出功率 Pmax E24r。 (2)当 P 出 Pmax时，每个输出功率值对应 两个可能的外电阻 R1和 R2，且 r R1R2。 (3)由图象还可以看出：当 R r 时，若 R 增大，则 P 出 增大；当 R r 时，若 R 增大，则P 出 减小。应注意：对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率取决于电路中电流的大小。 2电源的效率 I2RI2

12、 R r 100% RR r100% 11 rR100% 对于给定的电源，内阻一定，效率随外电阻的增大而单调增加。当 R r 时， 50%；当 R0 时， 0 ；当 R 时， 10 0%。 特别提醒 (1)当外电阻变化时，外电阻越向靠近内阻方向变化，电源输出功率越大。 (2)判断可变电阻的功率，运用等效的方法，只要把其余的定值电阻看成电源的内电阻处理即可。 典 |例 |微 |探 【例 2】 如图所示，电路中 E 3 V， r 0.5 ， R0 1.5 ，变阻器的最大阻值 R 10 。 (1)在变阻器的阻值 R 为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大功率为多少？ 【 精品教育资源文库 】 (2

13、)在变阻器的阻值 R 为多大时，定值电阻 R0上消耗的功率最大？最大功率为多少？ 【解题导思】 (1)能否用等效思想将 R0看成电源的内 阻，分析变阻器消耗的最大功率？ 答： 可以，这样可使问题简化。 (2)当 R R0 r 时，定值电阻 R 消耗的功率最大，你认为对吗？为什么？ 答： 不对，通过定值电阻的电流越大，其消耗的功率越大。 解析 (1)此种情况可以把 R0归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率，也就是电源的输出功率，即当 R r R0 2 时， R 消耗功率最大为 Pm E2r R0 3242 W98 W。 (2)定值电阻 R0上消耗的功率可以表达为 P I2R0，因为 R0不变，

14、当 电流最大时功率最大，此时应使电路中电阻最小，即当 R 0 时 R0上消耗的功率最大： Pm E2R0 r 2R032 21.5 W 278 W 答案 (1)2 98 W (2)0 278 W 题 |组 |微 |练 3.(多选 )在如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，灯泡 L 的电阻大于电源的内阻 r。闭合开关 S，在滑动变阻器的滑片 P 由 a 向 b 移动的过程中，下列各物理量的变化情况正确的是 ( ) A电流表的读数一直减小 B灯泡 L 变亮 C电源输出功率先增大后减小 D电压表的读数先增大后减小 解析 滑动变阻器的右半部分与电流表 A 串联，再与左半部分并联，并联部分与灯泡串联后再与电压表并联，电压表测路端电压。滑片 P 向左滑动，当两支路电阻相等时 RA Ra Rb时，并联路段电阻最大，因此并联路段的电阻先增大后减小，外电路总电阻先增大后减小，由串联分压可知路端电压先增大后减小，选项 D 正确；电流表刚开始测干路电流，随着P 由