2018版高考物理 知识复习与检测 第七章 恒定电流 第2讲 闭合电路欧姆定律

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1、第2讲 闭合电路欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律1.内容:在外电路为纯电阻的闭合电路中,电流的大小跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.2.公式(1)I=(只适用于纯电阻电路).(2)E=U外+Ir(适用于所有电路).3.路端电压U与电流I的关系(1)关系式:U=E-Ir.(2)U-I图象如图1所示.图1①当电路断路即I=0时,纵坐标的截距为电源电动势.②当外电路短路即U=0时,横坐标的截距为短路电流.③图线的斜率的绝对值为电源的内阻.二、电路中的功率及效率问题1.电源的总功率(1)任意电路:P总=IE=IU外+IU内=P出+P内.(2)纯电阻电路:P总=I

2、2(R+r)=.2.电源内部消耗的功率P内=I2r=IU内=P总-P出.3.电源的输出功率(1)任意电路:P出=IU=IE-I2r=P总-P内.(2)纯电阻电路:P出=I2R==.(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系①当R=r时,电源的输出功率最大为Pm=.②当R>r时,随着R的增大输出功率越来越小.③当R

3、R越大,η越大.深度思考 当R=r时,电源的输出功率最大,则此时电源的效率是不是最大?答案 不是解析 由η=×100%可知,当R=r时,η=50%.故此时效率不是最大.1.判断下列说法是否正确.(1)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比.( √ )(2)电动势是电源两极间的电压.( × )(3)当外电阻增大时,路端电压也增大.( √ )(4)闭合电路中的短路电流无限大.( × )(5)电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是两极间的电压.( × )(6)在闭合电路中,外电阻越大,电源的输出功率越大.( × )(7)电源的输出功率越大,电源的效率

4、越高.( × )2.(人教版选修3-1P63第3题)许多人造卫星都用太阳电池供电.太阳电池由许多片电池板组成.某电池板不接负载时的电压是600μV,短路电流是30μA.则这块电池板的内阻(  )A.2ΩB.20ΩC.200ΩD.2000Ω答案 B3.(人教版选修3-1P63第4题)电源的电动势为4.5V、外电阻为4.0Ω时,路端电压为4.0V,若在外电路中分别并联一个6.0Ω的电阻和串联一个6.0Ω的电阻.则两种情况下的路端电压为(  )A.4.3V  3.72VB.3.73V  4.3VC.3.72V  4.3VD.4.2V  3.73V答案 C4.(人教版选修3-1

5、P66第2题)一个量程为0~150V的电压表,内阻为20kΩ,把它与一个大电阻串联后接在110V电路的两端,电压表的读数是5V.这个外接电阻是(  )A.240ΩB.420kΩC.240kΩD.420Ω答案 B命题点一 闭合电路欧姆定律及动态分析1.电路动态分析的两种方法(1)程序法:电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路→变化支路.(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论.2.闭合电路的故障分析(1)故障特点①断路特点:表现为路端电压不为零而电流为零.②短路特点:用电器或电阻发生

6、短路,表现为有电流通过电路但它两端电压为零.(2)检查方法①电压表检测:如果电压表示数为零,则说明可能在并联路段之外有断路,或并联路段被短路.②电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位置.在运用电流表检测时,一定要注意电流表的极性和量程.③欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路,当测量值很小或为零时,表示该处短路.在运用欧姆表检测时,电路一定要切断电源.例1 (多选)(2016·江苏单科·8)如图3所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,四个电阻的阻值已在图中标出,闭合开关S,下列说法正确的有(  )

7、图3A.路端电压为10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1A答案 AC解析 外电路的总电阻R=Ω=10Ω,总电流I==1A,则路端电压U=IR=10V,A对;电源的总功率P总=EI=12W,B错;a、b间电压大小为Uab=0.5×15V-0.5×5V=5V,C项对;a、b间用导线连接后,外电路的总电阻为R′=2×Ω=7.5Ω,电路中的总电流I′=≈1.26A,D项错误.1.如图4所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为电压表与电流表.

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