北京专用2019版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课件.ppt

1、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的比值,E=?,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:电源内部的电路叫内电路,其也有电阻r,叫做电源的内电阻,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?(2)内、外电压的关系:E=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正比,跟内、外电路

2、的电阻之和成反比。(2)公式?(3)路端电压与外电阻的关系a.负载R增大I减小U内减小U外增大,外电路断路时(R无穷),I=0,U外=E。b.负载R减小I增大U内增大U外减小,外电路短路时(R=0),I=?,U内=E。(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,纵轴的截距为电动势。b.当外电路电压为U=0时,横轴的截距为短路电流。c.图线的斜率的绝对值为电源的内电阻。,1.有关电压与电动势的说法中正确的是?()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

3、C.电动势公式E=? 中的W与电压U=? 中的W是一样的,都是静电力做的功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,D,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=? 中的W是非静电力做功,电压U=?中的W是静电力做功,C错。,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 的电

4、阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是?()A.0.10 VB.0.20 VC.0.30 VD.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。由闭合电路欧姆定律得短路电流I短=?,所以电源内阻r=?=? =20 ,该电源与20 的电阻连成闭合电路时,电路中电流I=?=? mA=20 mA,所以路端电压U=IR=400 mV=0.40 V,D项正确。,D,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,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

5、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

6、技巧供参考。,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=IR

7、1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.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,A,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=?可知I增大,由U内=Ir可知U内增大,由E=U内+U外可知U外减小,故电压表示数减小。由U1=IR1

8、可知?增大,由U外=?+U并可知U并减小,由I2=?可知电流表示数变小,故A正确。,考点二电路中的功率及效率1.电源的功率(1)电源的总功率任意电路:P总=EI=U外I+U内I=P出+P内。纯电阻电路:P总=I2(R+r)=?。(2)电源内部消耗的功率:P内=I2r=U内I=P总-P出。(3)电源的输出功率:任意电路:P出=UI=EI-I2r=P总-P内。纯电阻电路:P出=I2R=?=?输出功率随R的变化关系:,a.当R=r时,电源的输出功率最大,为Pm=?。b.当Rr时,随着R的增大,输出功率越来越小。c.当Rr时,随着R的增大,输出功率越来越大。d.P出R2,故R1接在电源上时,电源的效率高,A项正确,B项错误;将电阻接在电源上,电阻的U-I图线与电源的路端电压和电流的关系图线的交点,表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流,从图像中可看出电流的数值,由于B、C图线的斜率等于电阻的阻值,由图像可知,R2与电源的内阻相等,所以电源接R2时比接R1时输出功率大,故C、D错。,考点四含电容器电路的分析1.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压降,因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。,2.当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极板