高中物理歐姆定律教案

高考物理第一輪單元知識(shí)點(diǎn)專題復(fù)習(xí):閉合電路的歐姆定律。

第四課時(shí)閉合電路的歐姆定律
【考綱要求】
內(nèi)容要求說(shuō)明
閉合電路歐姆定律II
【基礎(chǔ)知識(shí)回顧】
1.電動(dòng)勢(shì)
（1）電動(dòng)勢(shì)描述了__________________________________________的本領(lǐng)大小。
(2)電源的電動(dòng)勢(shì)等于____________________________________時(shí)兩極間的電壓
2.閉合電路歐姆定律：I=_______________或者E=________+_________
3.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系U=E-Ir當(dāng)外電阻增大，電流_____，路端電壓________;當(dāng)外電路斷路時(shí)，電流I=______,U=_________;當(dāng)外電阻減小，電流_____，路端電壓________;當(dāng)外電路短路時(shí)，電流I=______,U=_________;
4.閉合電路中功率分配IE=I2r+P出其中P出=I2R+P其他（對(duì)純電阻電路P其他=0）
在電源的E和r一定情況下，外電阻R=________時(shí)，電源輸出功率最大
二、要點(diǎn)講練：
1.對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解
例1.下列關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法不正確的是()
A.電動(dòng)勢(shì)就是電壓,它是內(nèi)外電壓之和B.電動(dòng)勢(shì)不是電壓,但它的數(shù)值等于內(nèi)外電壓之和
C.電動(dòng)勢(shì)的大小與外電路的結(jié)構(gòu)有關(guān)
D.一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,意味著外電路閉合時(shí),電池1秒能向電路提供1.5J的化學(xué)能.
E．電源向外提供的電能越多，表示電動(dòng)勢(shì)越大。
F．電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源將單位正電荷從負(fù)極移送到正極時(shí)，非靜電力所做的功
G．電源的電動(dòng)勢(shì)與外電路有關(guān)，外電路電阻越大，電動(dòng)勢(shì)就越大
H．電動(dòng)勢(shì)越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大
2.閉合電路歐姆定律的理解
例2.關(guān)于閉合電路，下列說(shuō)法中正確的是（）
A．閉合電路中，電流總是從電勢(shì)高的地方流向電勢(shì)低的地方
B．閉合電路中，電源的路端電壓越大，電源的輸出功率就越大
C．閉合電路中，電流越大，電源的路端電壓就越大
D．閉合電路中，外電阻越大，電源的路端電壓就越大
E、電源短路時(shí)，路端電壓為零，電路電流達(dá)最大值
F.外電路斷開(kāi)時(shí)，電路電壓為零，路端電壓也為零
G.路端電壓增大時(shí)，流過(guò)電源的電流一定減小
3.閉合電路的功率
例3.如圖,電源電動(dòng)勢(shì)ε=42V,內(nèi)阻r=1Ω,R=20Ω,M為直流電動(dòng)機(jī),其線圈電阻r′=1Ω,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電壓表的示數(shù)為21V,求:(1)電路中的發(fā)熱功率;(2)電動(dòng)機(jī)的效率.

針對(duì)練習(xí)1.已知如圖，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的變化范圍是0~10Ω。求：①電源的最大輸出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。

針對(duì)練習(xí)2.(2009屆安徽省皖南八校高三第一次聯(lián)考試卷)在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E恒定，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R3=5Ω，電表均為理想的．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)與閉合時(shí)，ab段電路消耗的電功率相同．則下列說(shuō)法正確的是(BC)
A．電阻R1、R2可能分別為3Ω、6Ω
B．電阻R1、R2可能分別為4Ω、5Ω
C．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)電壓表的示數(shù)可能小于S閉合時(shí)的示數(shù)
D．開(kāi)關(guān)S從斷開(kāi)到閉合，電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6Ω
4.伏安特性曲線和電源的U-I圖線
例4．（2008年北京東城區(qū)期末考）在如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路。由圖象可知（）
A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1Ω
C．電源的輸出功率為2WD．電源的效率為66.7%
針對(duì)練習(xí)3.(2009年上海盧灣區(qū)高三期末)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)上，如右圖中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知（）
A、反映Pr變化的圖線是cB、電源電動(dòng)勢(shì)為8v
C、電源內(nèi)阻為2ΩD、當(dāng)電流為0.5A時(shí)，外電路的電阻為6Ω
5.直流電路的動(dòng)態(tài)分析
例5.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔU1和ΔU2，下列說(shuō)法中正確的是
A.小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B.小燈泡L3變暗，L1、L2變亮
C.ΔU1ΔU2D.ΔU1ΔU2
針對(duì)練習(xí)6.在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正確的是
（A）U1/I不變，ΔU1/ΔI不變．
（B）U2/I變大，ΔU2/ΔI變大．
（C）U2/I變大，ΔU2/ΔI不變
（D）U3/I變大，ΔU3/ΔI不變．
針對(duì)練習(xí)7(2009年北京海淀區(qū)高三上學(xué)期期末)．在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電流表A、電壓表V1、V2、V3均為理想電表，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)的過(guò)程中（）
A．電壓表V1的示數(shù)增大，電壓表V2的示數(shù)變小
B．電壓表V3示數(shù)的變化量的絕對(duì)值與電壓表V1、V2示數(shù)的變化量的絕對(duì)值之和相等
C．電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值不變
D．電壓表V3示數(shù)的變化量與電流表A示數(shù)的變化量的比值保持不變
例6.(上海市2009屆高三上期期末浦東區(qū))如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過(guò)程中，下列各物理量變化情況為()
（A）電流表的讀數(shù)一直減?。唬˙）R0的功率先減小后增大；
（C）電源輸出功率先增大后減??；
（D）電壓表的讀數(shù)先增大后減小。
6.閉合電路的計(jì)算
例7.（06川）.如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm。電源電動(dòng)勢(shì)E=24V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=15Ω。閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=1×10－2C，質(zhì)量為m=2×10－2kg，不考慮空氣阻力。那么，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板？此時(shí)，電源的輸出功率是多大？（取g=10m/s2）

針對(duì)練習(xí)8.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)電阻r=1.0Ω，電阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω，R5=4.0Ω，水平放置的平行金屬板相距d=2.4cm，原來(lái)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接b，在兩板中心的帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S迅速接到c，帶電微粒與金屬板相碰后即吸附在金屬板上，取g=10m/s2，不計(jì)平行板電容器充放電時(shí)間，求帶電微粒在金屬板中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

例8（上海市2009屆高三上期期末浦東區(qū)）如圖（a）所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。
（1）若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，其讀數(shù)是多少？
（2）若在C、D間連一個(gè)理想電流表，其讀數(shù)是多少？
（3）圖（a）中虛線框內(nèi)的電路可等效為一個(gè)電源，即圖（a）可等效為圖（b），其等效電動(dòng)勢(shì)E′等于CD間未接入用電器時(shí)CD間的電壓；若用導(dǎo)線直接將CD兩點(diǎn)連接起來(lái)，通過(guò)該導(dǎo)線的電流等于等效電源的短路電流。則等效電源的內(nèi)電阻r′是多少？
（4）若在C、D間連一個(gè)“6V，3W”的小燈泡，則小燈泡的實(shí)際功率是多少？

7.實(shí)際應(yīng)用
例9.圖甲是某同學(xué)自制的電子秤原理圖，利用理想電壓表的示數(shù)來(lái)指示物體的質(zhì)量．托盤(pán)與電阻可忽略的金屬?gòu)椈上噙B，托盤(pán)與彈簧的質(zhì)量均不計(jì)．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端與彈簧上端連接，當(dāng)托盤(pán)中沒(méi)有放物體時(shí)，滑動(dòng)觸頭恰好指在變阻器R的最上端，此時(shí)電壓表示數(shù)為零．設(shè)變阻器總電阻為R，總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，限流電阻阻值為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，若不計(jì)一切摩擦和其它阻力．（1）求出電壓表示數(shù)Ux用所稱物體的質(zhì)量m表示的關(guān)系式；
（2）由⑴的計(jì)算結(jié)果可知，電壓表示數(shù)與待測(cè)物體質(zhì)量不成正比，不便于進(jìn)行刻度，為使電壓表示數(shù)與待測(cè)物體質(zhì)量成正比，請(qǐng)利用原有器材進(jìn)行改進(jìn)，在乙圖的基礎(chǔ)上完成改進(jìn)后的電路原理圖，并求出電壓表示數(shù)Ux用所稱物體的質(zhì)量m表示的關(guān)系式．

延伸閱讀

高考物理第一輪閉合電路的歐姆定律專項(xiàng)復(fù)習(xí)

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，教師要準(zhǔn)備好教案，這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。你知道如何去寫(xiě)好一份優(yōu)秀的教案呢？考慮到您的需要，小編特地編輯了“高考物理第一輪閉合電路的歐姆定律專項(xiàng)復(fù)習(xí)”，相信能對(duì)大家有所幫助。

第四課時(shí)閉合電路的歐姆定律
【考綱要求】
內(nèi)容要求說(shuō)明
閉合電路歐姆定律II
【基礎(chǔ)知識(shí)回顧】
1.電動(dòng)勢(shì)
（1）電動(dòng)勢(shì)描述了__________________________________________的本領(lǐng)大小。
(2)電源的電動(dòng)勢(shì)等于____________________________________時(shí)兩極間的電壓
2.閉合電路歐姆定律：I=_______________或者E=________+_________
3.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系U=E-Ir當(dāng)外電阻增大，電流_____，路端電壓________;當(dāng)外電路斷路時(shí)，電流I=______,U=_________;當(dāng)外電阻減小，電流_____，路端電壓________;當(dāng)外電路短路時(shí)，電流I=______,U=_________;
4.閉合電路中功率分配IE=I2r+P出其中P出=I2R+P其他（對(duì)純電阻電路P其他=0）
在電源的E和r一定情況下，外電阻R=________時(shí)，電源輸出功率最大
二、要點(diǎn)講練：
1.對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解
例1.下列關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法不正確的是()
A.電動(dòng)勢(shì)就是電壓,它是內(nèi)外電壓之和B.電動(dòng)勢(shì)不是電壓,但它的數(shù)值等于內(nèi)外電壓之和
C.電動(dòng)勢(shì)的大小與外電路的結(jié)構(gòu)有關(guān)
D.一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,意味著外電路閉合時(shí),電池1秒能向電路提供1.5J的化學(xué)能.
E．電源向外提供的電能越多，表示電動(dòng)勢(shì)越大。
F．電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源將單位正電荷從負(fù)極移送到正極時(shí)，非靜電力所做的功
G．電源的電動(dòng)勢(shì)與外電路有關(guān)，外電路電阻越大，電動(dòng)勢(shì)就越大
H．電動(dòng)勢(shì)越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大
2.閉合電路歐姆定律的理解
例2.關(guān)于閉合電路，下列說(shuō)法中正確的是（）
A．閉合電路中，電流總是從電勢(shì)高的地方流向電勢(shì)低的地方
B．閉合電路中，電源的路端電壓越大，電源的輸出功率就越大
C．閉合電路中，電流越大，電源的路端電壓就越大
D．閉合電路中，外電阻越大，電源的路端電壓就越大
E、電源短路時(shí)，路端電壓為零，電路電流達(dá)最大值
F.外電路斷開(kāi)時(shí)，電路電壓為零，路端電壓也為零
G.路端電壓增大時(shí)，流過(guò)電源的電流一定減小
3.閉合電路的功率
例3.如圖,電源電動(dòng)勢(shì)ε=42V,內(nèi)阻r=1Ω,R=20Ω,M為直流電動(dòng)機(jī),其線圈電阻r′=1Ω,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電壓表的示數(shù)為21V,求:(1)電路中的發(fā)熱功率;(2)電動(dòng)機(jī)的效率.

針對(duì)練習(xí)1.已知如圖，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的變化范圍是0~10Ω。求：①電源的最大輸出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。

針對(duì)練習(xí)2.(2009屆安徽省皖南八校高三第一次聯(lián)考試卷)在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E恒定，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R3=5Ω，電表均為理想的．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)與閉合時(shí)，ab段電路消耗的電功率相同．則下列說(shuō)法正確的是(BC)
A．電阻R1、R2可能分別為3Ω、6Ω
B．電阻R1、R2可能分別為4Ω、5Ω
C．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)電壓表的示數(shù)可能小于S閉合時(shí)的示數(shù)
D．開(kāi)關(guān)S從斷開(kāi)到閉合，電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6Ω
4.伏安特性曲線和電源的U-I圖線
例4．（2008年北京東城區(qū)期末考）在如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路。由圖象可知（）
A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1Ω
C．電源的輸出功率為2WD．電源的效率為66.7%
針對(duì)練習(xí)3.(2009年上海盧灣區(qū)高三期末)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)上，如右圖中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知（）
A、反映Pr變化的圖線是cB、電源電動(dòng)勢(shì)為8v
C、電源內(nèi)阻為2ΩD、當(dāng)電流為0.5A時(shí)，外電路的電阻為6Ω
5.直流電路的動(dòng)態(tài)分析
例5.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔU1和ΔU2，下列說(shuō)法中正確的是
A.小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B.小燈泡L3變暗，L1、L2變亮
C.ΔU1ΔU2D.ΔU1ΔU2
針對(duì)練習(xí)6.在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正確的是
（A）U1/I不變，ΔU1/ΔI不變．
（B）U2/I變大，ΔU2/ΔI變大．
（C）U2/I變大，ΔU2/ΔI不變
（D）U3/I變大，ΔU3/ΔI不變．
針對(duì)練習(xí)7(2009年北京海淀區(qū)高三上學(xué)期期末)．在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電流表A、電壓表V1、V2、V3均為理想電表，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)的過(guò)程中（）
A．電壓表V1的示數(shù)增大，電壓表V2的示數(shù)變小
B．電壓表V3示數(shù)的變化量的絕對(duì)值與電壓表V1、V2示數(shù)的變化量的絕對(duì)值之和相等
C．電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值不變
D．電壓表V3示數(shù)的變化量與電流表A示數(shù)的變化量的比值保持不變
例6.(上海市2009屆高三上期期末浦東區(qū))如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過(guò)程中，下列各物理量變化情況為()
（A）電流表的讀數(shù)一直減??；（B）R0的功率先減小后增大；
（C）電源輸出功率先增大后減?。?br> （D）電壓表的讀數(shù)先增大后減小。
6.閉合電路的計(jì)算
例7.（06川）.如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm。電源電動(dòng)勢(shì)E=24V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=15Ω。閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=1×10－2C，質(zhì)量為m=2×10－2kg，不考慮空氣阻力。那么，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板？此時(shí)，電源的輸出功率是多大？（取g=10m/s2）

針對(duì)練習(xí)8.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)電阻r=1.0Ω，電阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω，R5=4.0Ω，水平放置的平行金屬板相距d=2.4cm，原來(lái)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接b，在兩板中心的帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S迅速接到c，帶電微粒與金屬板相碰后即吸附在金屬板上，取g=10m/s2，不計(jì)平行板電容器充放電時(shí)間，求帶電微粒在金屬板中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

例8（上海市2009屆高三上期期末浦東區(qū)）如圖（a）所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。
（1）若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，其讀數(shù)是多少？
（2）若在C、D間連一個(gè)理想電流表，其讀數(shù)是多少？
（3）圖（a）中虛線框內(nèi)的電路可等效為一個(gè)電源，即圖（a）可等效為圖（b），其等效電動(dòng)勢(shì)E′等于CD間未接入用電器時(shí)CD間的電壓；若用導(dǎo)線直接將CD兩點(diǎn)連接起來(lái)，通過(guò)該導(dǎo)線的電流等于等效電源的短路電流。則等效電源的內(nèi)電阻r′是多少？
（4）若在C、D間連一個(gè)“6V，3W”的小燈泡，則小燈泡的實(shí)際功率是多少？

7.實(shí)際應(yīng)用
例9.圖甲是某同學(xué)自制的電子秤原理圖，利用理想電壓表的示數(shù)來(lái)指示物體的質(zhì)量．托盤(pán)與電阻可忽略的金屬?gòu)椈上噙B，托盤(pán)與彈簧的質(zhì)量均不計(jì)．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端與彈簧上端連接，當(dāng)托盤(pán)中沒(méi)有放物體時(shí)，滑動(dòng)觸頭恰好指在變阻器R的最上端，此時(shí)電壓表示數(shù)為零．設(shè)變阻器總電阻為R，總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，限流電阻阻值為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，若不計(jì)一切摩擦和其它阻力．（1）求出電壓表示數(shù)Ux用所稱物體的質(zhì)量m表示的關(guān)系式；
（2）由⑴的計(jì)算結(jié)果可知，電壓表示數(shù)與待測(cè)物體質(zhì)量不成正比，不便于進(jìn)行刻度，為使電壓表示數(shù)與待測(cè)物體質(zhì)量成正比，請(qǐng)利用原有器材進(jìn)行改進(jìn)，在乙圖的基礎(chǔ)上完成改進(jìn)后的電路原理圖，并求出電壓表示數(shù)Ux用所稱物體的質(zhì)量m表示的關(guān)系式．

高考物理第一輪基礎(chǔ)知識(shí)閉合電路的歐姆定律復(fù)習(xí)教案

第4課時(shí)閉合電路的歐姆定律

基礎(chǔ)知識(shí)歸納
1.閉合電路的歐姆定律
(1)內(nèi)、外電路
①內(nèi)電路：電源兩極(不含兩極)以內(nèi)，如電池內(nèi)的溶液、發(fā)電機(jī)的線圈等.內(nèi)電路的電阻叫做內(nèi)電阻.
②外電路：電源兩極，用電器和導(dǎo)線等.外電路的電阻叫做外電阻.
(2)閉合電路的歐姆定律
①內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比.
②適用條件：純電阻電路.
③閉合電路歐姆定律的表達(dá)形式有：
Ⅰ.E＝U外＋U內(nèi)
Ⅱ.I＝(I、R間關(guān)系)
Ⅲ.U＝E－Ir(U、I間關(guān)系)
Ⅳ.U＝E(U、R間關(guān)系)
2.閉合電路中的電壓關(guān)系
(1)電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和.
注意：U不一定等于IR.(純電阻電路中U＝IR，非純電阻電路中U≠IR)
(2)路端電壓與電流的關(guān)系(如圖所示).
①路端電壓隨總電流的增大而減小.
②電流為零時(shí)，即外電路斷路時(shí)的路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)E.在圖象中，U-I圖象在縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì).
③路端電壓為零時(shí)(即外電路短路時(shí))的電流Im＝(短路電流).圖線斜率的絕對(duì)值在數(shù)值上等于內(nèi)電阻.
(3)純電阻電路中，路端電壓U隨外電阻R的變化關(guān)系.
①外電路的電阻增大時(shí)，I減小，路端電壓升高；
②外電路斷開(kāi)時(shí)，R→∞，路端電壓U＝E；
③外電路短路時(shí)，R＝0，U＝0，I＝Im＝E/r.
3.電動(dòng)勢(shì)與路端電壓的比較：
電動(dòng)勢(shì)路端電壓U
物理意義反映電源內(nèi)部非靜電力做功把其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的情況反映電路中電場(chǎng)力做功把電能轉(zhuǎn)化成為其他形式能量的情況
定義式E=，W為電源的非靜電力把正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功U=，W為電場(chǎng)力把正電荷從電源外部由正極移到負(fù)極所做的功
量度式E＝IR＋I(xiàn)r＝U＋U′U＝IR
測(cè)量運(yùn)用歐姆定律間接測(cè)量用伏特表測(cè)量
決定因素只與電源性質(zhì)有關(guān)與電源和電路中的用電器有關(guān)
特殊情況當(dāng)電源開(kāi)路時(shí)路端電壓U值等于電源電動(dòng)勢(shì)E
4.閉合電路中的功率關(guān)系
(1)電源的總功率：P總＝IE＝IU＋I(xiàn)U′＝P出＋P內(nèi)
(2)電源內(nèi)耗功率：P內(nèi)＝I2r＝IU′＝P總－P出
(3)電源的輸出功率：P出＝IU＝IE－I2r＝P總－P內(nèi)
(4)電源的輸出功率與電路中電流的關(guān)系
P出＝IU外＝IE－I2r＝－r(I－)2＋，當(dāng)I＝時(shí)，電源的輸出功率最大，P出＝.P出-I圖象如右圖示.
5.電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系
對(duì)于純電阻電路，電源的輸出功率
P出＝I2R＝()2R＝
由上式可以看出，當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)電阻(R＝r)時(shí)，電源輸出功率最大，其最大輸出功率為Pm＝.當(dāng)R＝r時(shí)，即I＝E/2r時(shí)，電源的輸出功率最大，P出＝.P出-R圖象如右圖所示.
由圖象可知，對(duì)應(yīng)于電源的非最大輸出功率P可以有兩個(gè)不同的外電阻R1和R2，不難證明r＝.由圖象還可以看出，當(dāng)Rr時(shí)，若R增大，則P出增大；當(dāng)Rr時(shí)，若R增大，則
P出減小.
注意：對(duì)于內(nèi)、外電路上的固定電阻，其消耗的功率僅取決于電路中的電流大小.
5.電源的效率
指電源的輸出功率與電源功率之比.即
η＝×100%＝×100%＝×100%
對(duì)純電阻電路，電源的效率
η＝×100%＝×100%＝×100%
由上式看出，外電阻越大，電源的效率越高.
6.電路的U-I圖象
右圖中a為電源的U-I圖象，b為外電阻的U-I圖象.兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)電路的總電流和路端電壓；該點(diǎn)和原點(diǎn)的連線為對(duì)角線的矩形的面積表示輸出功率；a的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻大?。籦的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大小；當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)，即內(nèi)、外電阻相等時(shí)，圖中矩形面積最大，即輸出功率最大(可以看出此時(shí)路端電壓是電動(dòng)勢(shì)的一半，電流是最大電流的一半).
重點(diǎn)難點(diǎn)突破
一、閉合電路中的能量關(guān)系
1.電源的功率、電源消耗的功率、其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓β?、整個(gè)電路消耗的功率都是指EI或I2(R外＋r).
2.電源的輸出功率、外電路消耗的功率都是指IU或IE－I2r或I2R外.
3.電源內(nèi)阻消耗的功率是I2r.
4.整個(gè)電路中有P電源＝P外＋P內(nèi).這顯然是能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律在閉合電路中的具體體現(xiàn).
二、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析分析問(wèn)題
分析解答這類習(xí)題的一般步驟是：
1.確定電路的外電阻如何變化.
說(shuō)明：(1)當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí)，電路的總電阻一定增大(或減小).
(2)若電鍵的通斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，總電阻增大；若電鍵的通斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，總電阻減小.
(3)在右圖所示分壓器電路中，滑動(dòng)變阻器可以視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段與用電器并聯(lián)(以下簡(jiǎn)稱并聯(lián)段)，另一段與并聯(lián)部分相串聯(lián)(以下簡(jiǎn)稱串聯(lián)段)；設(shè)滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，燈泡的電阻為R燈，與燈泡并聯(lián)的那一段電阻為R并，則分壓器的總電阻為
R總＝R－R并＋
由上式可以看出，當(dāng)R并減小時(shí)，R總增大；當(dāng)R并增大時(shí)，R總減小.由此可以得出結(jié)論：分壓器總電阻的變化情況，與并聯(lián)段電阻的變化情況相反，與串聯(lián)段電阻的變化情況相同.
2.根據(jù)閉合電路的歐姆定律，確定電路的總電流如何變化.
3.由U內(nèi)＝I內(nèi)r，確定電源的內(nèi)電壓如何變化.
4.由U外＝E－U內(nèi)，確定電源的外電壓(路端電壓)如何變化.
5.由部分電路的歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化.
6.確定支路兩端的電壓如何變化以及通過(guò)各支路的電流如何變化.
三、電路的故障分析
1.常見(jiàn)的故障現(xiàn)象
斷路：是指電路兩點(diǎn)間(或用電器兩端)的電阻無(wú)窮大，此時(shí)無(wú)電流通過(guò)，若電源正常時(shí)，即用電壓表兩端并聯(lián)在這段電路(或用電器)上，指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則該段電路斷路.如電路中只有該一處斷路，整個(gè)電路的電勢(shì)差全部降落在該處，其他各處均無(wú)電壓降落.
短路：是指電路兩點(diǎn)間(或用電器兩端)的電阻趨于零，此時(shí)電路兩點(diǎn)間無(wú)電壓降落，用電器實(shí)際功率為零(即用電器不工作或燈不亮，但電源易被燒壞).
2.檢查電路故障的常用方法
電壓表檢查法：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可以用電壓表測(cè)量各部分電路上的電壓，通過(guò)對(duì)測(cè)量電壓值的分析，就可以確定故障.在用電壓表檢查時(shí)，一定要注意電壓表的極性正確和量程符合要求.
電流表檢查法：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可以用電流表測(cè)量各部分電路上的電流，通過(guò)對(duì)測(cè)量電流值的分析，就可以確定故障.在用電流表檢查時(shí)，一定要注意電流表的極性正確和量程符合要求.
歐姆表檢查法：當(dāng)電路中斷開(kāi)電源后，可以利用歐姆表測(cè)量各部分電路的電阻，通過(guò)對(duì)測(cè)量電阻值的分析，就可以確定故障.在用歐姆表檢查時(shí)，一定要注意切斷電源.
試電筆檢查法：對(duì)于家庭用電線路，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以利用試電筆進(jìn)行檢查.在用試電筆檢查電路時(shí)，一定要用手接觸試電筆上的金屬體.
3.常見(jiàn)故障電路問(wèn)題的分類解析
(1)給定可能故障現(xiàn)象，確定檢查方法；
(2)給定測(cè)量值，分析推斷故障；
(3)根據(jù)觀察現(xiàn)象，分析推斷故障；
(4)根據(jù)故障，分析推斷可能觀察到的現(xiàn)象.
典例精析
1.閉合電路中的功率問(wèn)題
【例1】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為50V，電源內(nèi)阻為1.0Ω，定值電阻R為14Ω，M為直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)電阻為2.0Ω.電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電壓表的讀數(shù)為35V.求在100s的時(shí)間內(nèi)電源做的功和電動(dòng)機(jī)上轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的部分是多少.
【解析】由題設(shè)條件知r和R上的電壓降之和為(E－U)，所以電路中的電流為
I＝A＝1.0A
所以在100s內(nèi)電源做的功為
W＝EIt＝50×1×100J＝5.0×103J
在100s內(nèi)電動(dòng)機(jī)上把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的部分是
ΔE＝IUt－I2r′t＝(1.0×35×100－12×2×100)J＝3.3×103J
【思維提升】(1)正確理解閉合電路的幾種功率.
(2)從能量守恒的角度解析閉合電路的有關(guān)問(wèn)題是一條重要思路.
【拓展1】如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，保護(hù)電阻R0＝0.5Ω，求：
(1)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電源輸出功率P出最大，并求這個(gè)最大值.
(2)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個(gè)最大值.
(3)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，保護(hù)電阻R0消耗的功率最大，并求這個(gè)最大值.
【解析】(1)由電功率公式P出＝()2R外＝，當(dāng)R外＝r時(shí)，P出最大，即R＝r－R0＝(1－0.5)Ω＝0.5Ω時(shí)，P出max＝W＝9W
(2)這時(shí)要把保護(hù)電阻R0與電源內(nèi)阻r算在一起，據(jù)以上結(jié)論，當(dāng)R＝R0＋r即R＝(1＋0.5)Ω＝1.5Ω時(shí)，PRmax＝W＝6W
(3)保護(hù)電阻消耗的功率為P＝，因R0和r是常量，而R是變量，所以R最小時(shí)，PR0最大，即R＝0時(shí)，PR0max＝W＝8W
【拓展2】某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在同一坐標(biāo)系中，如圖中的a、b、c所示.則下列說(shuō)法正確的是(CD)
A.圖線b表示輸出功率PR隨電流I變化的關(guān)系
B.圖中a線最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的功率為最大輸出功率
C.在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA＝PB＋PC
D.b、c線的交點(diǎn)M與a、b線的交點(diǎn)N的橫坐標(biāo)之比一定為1∶2，縱坐標(biāo)之比一定為1∶4
2.閉合電路的動(dòng)態(tài)分析
【例2】如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上端移動(dòng)時(shí)，判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化？
【解析】先認(rèn)清電流表A測(cè)量R3中的電流，電壓表V2測(cè)量R2和R3并聯(lián)的電壓，電壓表V1測(cè)量路端電壓.再利用閉合電路的歐姆定律判斷主干電路上的一些物理量變化.P向上滑，R3的有效電阻增大，外電阻R外增大，干路電流I減小，路端電壓U增大，至此，已判斷出V1示數(shù)增大.再進(jìn)行分支電路上的分析：由I減小，知內(nèi)電壓U′和R1兩端電壓U減小，由U外增大知R2和R3并聯(lián)的電壓U2增大，判斷出V2示數(shù)增大.由U2增大和R3有效電阻增大，無(wú)法確定A示數(shù)如何變化.這就要從另一條途徑去分析：由V2示數(shù)增大知通過(guò)R2的電流I2增大，而干路電流I減小，所以R3中的電流減小，即A示數(shù)減小.
【答案】V1示數(shù)增大，V2示數(shù)增大，A示數(shù)減小.
【思維提升】當(dāng)電路中任一部分發(fā)生變化時(shí)，將引起電路中各處的電流和電壓都隨之發(fā)生變化，可謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”.判斷此類問(wèn)題時(shí)，應(yīng)先由局部的變化推出總電流的變化、路端電壓的變化，再由此分析對(duì)其他各部分電路產(chǎn)生的影響.
3.電路的故障分析
【例3】某同學(xué)按如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)將變阻器的觸片P移到不同位置時(shí)測(cè)得各電表的示數(shù)如下表所示：

序號(hào)A1示數(shù)(A)A2示數(shù)(A)V1示數(shù)(V)V2示數(shù)(V)
10.600.302.401.20
20.440.322.560.48
將電壓表內(nèi)阻看做無(wú)限大，電流表內(nèi)阻看做零.
(1)電路中E、r分別為電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，R1、R2、R3為定值電阻，在這五個(gè)物理量中，可根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)求得的物理量是(不要求具體計(jì)算).
(2)由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了(但不為零)，若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的故障原因是.
【解析】(1)先將電路簡(jiǎn)化，R1與r看成一個(gè)等效內(nèi)阻r′，r′＝R1＋r，則由V1和A1的兩組數(shù)據(jù)可求得電源的電動(dòng)勢(shì)E；由A2和V1的數(shù)據(jù)可求出電阻R3；由V2和A1、A2的數(shù)據(jù)可求出R2.
(2)當(dāng)發(fā)現(xiàn)兩電壓表的示數(shù)相同時(shí)，但又不為零，說(shuō)明V2的示數(shù)也是路端電壓，即外電路的電壓降全在電阻R2上，由此可推斷RP兩端電壓為零，這樣故障的原因可能有兩個(gè)，若假設(shè)R2是完好的，則RP一定短路；若假設(shè)RP是完好的，則R2一定斷路.
【答案】(1)E、R2、R3(2)RP短路或R2斷路
【思維提升】知曉斷路、短路時(shí)電壓表的示數(shù)表現(xiàn)是解答“故障”類電路題的關(guān)鍵.
【拓展3】如圖所示，燈泡A和B都正常發(fā)光，R2忽然斷路，已知U不變，試分析A、B兩燈的亮度如何變化？
【解析】當(dāng)R2忽然斷路時(shí)，電路的總電阻變大，A燈兩端的電壓增大，B燈兩端的電壓降低，所以將看到燈B比原來(lái)變暗了些，而燈泡A比原來(lái)亮了些.
易錯(cuò)門(mén)診
【例4】如圖所示電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝6.3V，內(nèi)電阻r＝0.5Ω，固定電阻R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3是阻值為5Ω的滑動(dòng)變阻器.按下電鍵S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)，求通過(guò)電源的電流范圍.
【錯(cuò)解】將滑動(dòng)觸頭滑至左端，R3與R1串聯(lián)再與R2并聯(lián)，外電阻R＝Ω＝2.1Ω
I＝A＝2.4A
再將滑動(dòng)觸頭滑至右端，R3與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián)，外電阻R′＝＝1.6Ω
I′＝＝3A
【錯(cuò)因】由于平時(shí)實(shí)驗(yàn)，常常用滑動(dòng)變阻器作限流用(滑動(dòng)變阻器與用電器串聯(lián))，當(dāng)滑動(dòng)頭移到兩頭時(shí)，通過(guò)用電器的電流將最大或最小，以至給人以一種思維定勢(shì)：在沒(méi)有分析具體電路的情況下，只要電路中有滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)頭在它的兩頭，通過(guò)的電流是最大或最小.
【正解】將原圖化簡(jiǎn)成如圖所示.外電路的結(jié)構(gòu)是R′與R2串聯(lián)、(R3－R′)與R1串聯(lián)，然后這兩串電阻并聯(lián).要使通過(guò)電路中電流最大，外電阻應(yīng)當(dāng)最小，要使通過(guò)電源的電流最小，外電阻應(yīng)當(dāng)最大.設(shè)R3中與R2串聯(lián)的那部分電阻為R′，外電阻R為
R＝
因?yàn)閮蓴?shù)和為定值，兩數(shù)相等時(shí)其積最大，兩數(shù)差值越大其積越小.
當(dāng)R2＋R′＝R1＋R3－R′時(shí)，R最大，解得
R′＝2Ω，R大＝2.5Ω
因?yàn)镽1＝2Ω＜R2＝3Ω，所以當(dāng)變阻器滑動(dòng)到靠近R1端點(diǎn)時(shí)兩部分電阻差值最大，此時(shí)外電阻R最小.
R?。剑?.6Ω
由閉合電路的歐姆定律有：
I?。紸＝2.1A
I大＝A＝3A
【思維提升】不同的電路結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)著不同的能量分配狀態(tài).電路分析的重要性有如力學(xué)中的受力分析.畫(huà)出不同狀態(tài)下的電路圖，運(yùn)用電阻串聯(lián)、并聯(lián)的規(guī)律求出總電阻的阻值或阻值變化表達(dá)式是分析電路的首要工作.

高考物理第一輪總復(fù)習(xí)閉合電路的歐姆定律教案27

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹，作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？小編收集并整理了“高考物理第一輪總復(fù)習(xí)閉合電路的歐姆定律教案27”，大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡！

閉合電路的歐姆定律
一、電源
1．電源：是將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置．
2．電動(dòng)勢(shì)：?jiǎn)挝唬篤。非靜電力搬運(yùn)電荷所做的功跟搬運(yùn)電荷電量的比值，E=W/q。
表示電源把其它形式的能電能本領(lǐng)的大小，等于電路中通過(guò)1C電量時(shí)電源所提供的電能的數(shù)值
在數(shù)值上=電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極板間的電壓，
內(nèi)外電路上電勢(shì)降落之和E＝U外＋U內(nèi)．
3．電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量．要注意電動(dòng)勢(shì)不是電壓；
電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差的區(qū)別(見(jiàn)表格)
電動(dòng)勢(shì)電勢(shì)差
物理意義反映電源內(nèi)部非靜電力做功把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的情況反映電路中電場(chǎng)力做功把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的情況
定義式E=W/q
W為電源的非靜電力把正電荷從電源內(nèi)由負(fù)極移到正極所做的功U=W/q
W為電場(chǎng)力把正電荷從電源外部由正極移到負(fù)極所做的功
量度式E=IR+Ir=U外+U內(nèi)U=IR
測(cè)量動(dòng)用歐姆定律間接測(cè)量用伏特表測(cè)量
決定因素與電源的性質(zhì)有關(guān)與電源、電路中的用電器有關(guān)
特殊情況當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí)路端電壓值=電源的電動(dòng)勢(shì)
二、閉合電路的歐姆定律(對(duì)于給定電源：一般認(rèn)為E，r不變，但電池用久后，E略變小，r明顯增大。)
(1)內(nèi)、外電路
①內(nèi)電路：電源兩極(不含兩極)以內(nèi)，如電池內(nèi)的溶液、發(fā)電機(jī)的線圈等．內(nèi)電路的電阻叫做內(nèi)電阻r．內(nèi)電路分得的電壓稱為內(nèi)電壓，
②外電路：電源兩極間包括用電器和導(dǎo)線等,外電路的電阻叫做外電阻R,外電路分得的電壓稱為外電壓(在電閉合電路中兩源兩極的電壓是外電壓)
(2)閉合電路的歐姆定律適用條件：純電阻電路
①內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，即I=E/（R+r）
研究閉合電路，主要物理量有E、r、R、I、U，前兩個(gè)是常量，后三個(gè)是變量。
②表達(dá)形式：
③討論：1外電路斷開(kāi)時(shí)(I=0),路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)(即U=E);而這時(shí)用電壓表測(cè)量時(shí),其讀數(shù)略小于電動(dòng)勢(shì)(有微弱電流)
2外電路短路時(shí)(R=0,U=0)電流最大為(一般不允許這種情況,會(huì)把電源燒壞)
(3)路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系
①路端電壓：外電路的電勢(shì)降落，也就是外電路兩端的電壓．U＝E－Ir,路端電壓隨著電路中電流的增大而減小；
路端電壓隨外電阻變化的情況：R↓→I↑→U↓，反之亦然。
②電源的外特性曲線——路端電壓Ｕ隨電流Ｉ變化的圖象：(U一I關(guān)系圖線)
圖象的函數(shù)表達(dá)：U＝E－Ir
當(dāng)外電路斷路時(shí)(即R→∞,I＝0)，縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)Ｅ(Ｅ＝Ｕ端)；
當(dāng)外電路短路時(shí)(R＝0,U＝0)，橫坐標(biāo)的截距表示電源的短路電流I短=E/r；
圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)電阻．
某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的“面積”表示電源的輸出功率，
該直線上任意一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示該狀態(tài)時(shí)外電阻的大??；當(dāng)Ｕ＝E/2(即R=r)時(shí)，Ｐ出最大。η＝50％
注意：坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開(kāi)始：若縱坐標(biāo)上的取值不從零開(kāi)始取，則該截距不表示短路電流。
(4).閉合電路的輸出功率
①電源的總功率：P總=IE=IU外十IU內(nèi)=IU＋I(xiàn)2r，(閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，所以由Ｅ＝Ｕ外＋Ｕ內(nèi))
②電源的輸出功率與電路中電流的關(guān)系:Ｐ=Ｕ×Ｉ；當(dāng)Ｉ↑時(shí)Ｕ↓，當(dāng)Ｉ↓時(shí)Ｕ↑，表明ＵＩ有極值存大。
當(dāng)時(shí),電源的輸出功率最大，
③電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系:(等效于如圖所示的電路)
當(dāng)R＝r時(shí)(I=E/2r),電源有最大輸出功率：
結(jié)論：當(dāng)外電路的電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大。要使電路中某電阻R的功率最大；條件R=電路中其余部分的總電阻
例：電阻R的功率最大條件是：R=R0+r
輸出功率隨外電阻Ｒ變化的圖線(如圖所示)；由圖象可知，
I.對(duì)應(yīng)于電源的非最大輸出功率P可以有兩個(gè)不同的外電阻Rl和R2，不難證明．
II.當(dāng)Rr時(shí)，若R增大，則P出增大；III.當(dāng)Rr時(shí)，若R增大，則P出減?。?br> IV.在電源外特性曲線上某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的面積表示電源的輸出功率，當(dāng)Ｕ＝時(shí)，Ｐ最大。
應(yīng)注意:對(duì)于內(nèi)外電路上的固定電阻，其消耗的功率僅取決于電路中的電流大小
④電源內(nèi)阻上的熱功率：Ｐ內(nèi)＝Ｕ內(nèi)Ｉ＝I2ｒ。
⑤電源的供電效率當(dāng)電源的輸出功率達(dá)最大時(shí)，η＝50％。
(5)電源的外特性曲線和導(dǎo)體的伏安特性曲線
⑴聯(lián)系：它們都是電壓和電流的關(guān)系圖線；
⑵區(qū)別：它們存在的前提不同，遵循的物理規(guī)律不同，反映的物理意義不同；
①電源的外特性曲線：
在電源的電動(dòng)勢(shì)用內(nèi)阻ｒ一定的條件下，通過(guò)改變外電路的電阻Ｒ使路端電壓Ｕ隨電流Ｉ變化的圖線，
遵循閉合電路歐姆定律。U＝E－Ir，
圖線與縱軸的截距表示電動(dòng)勢(shì)Ｅ，斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻ｒ。
②導(dǎo)體的伏安特性曲線：
在給定導(dǎo)體(電阻Ｒ)的條件下，通過(guò)改變加在導(dǎo)體兩端的電壓而得到的電流Ｉ隨電壓Ｕ變化的圖線；
遵循(部分電路)歐姆定律。Ｉ＝；
圖線斜率的倒數(shù)值表示導(dǎo)體的電阻Ｒ。
右圖中a為電源的U-I圖象；b為外電阻的U-I圖象；兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)電路的總電流和路端電壓；該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示輸出功率；a的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻大?。籦的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大小；當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)（即內(nèi)、外電阻相等時(shí)圖中矩形面積最大，即輸出功率最大（可以看出當(dāng)時(shí)路端電壓是電動(dòng)勢(shì)的一半，電流是最大電流的一半）。
導(dǎo)體的伏安特性曲線-------導(dǎo)體中的電流隨隨導(dǎo)體兩端電壓變化圖線，叫導(dǎo)體的伏安特性曲線。
區(qū)分三種圖線：電源的外特性曲線——路端電壓Ｕ隨電流Ｉ變化的圖象：(U一I關(guān)系圖線)
輸出功率隨外電阻Ｒ變化的圖線

規(guī)律方法1、電路結(jié)構(gòu)分析電路的基本結(jié)構(gòu)是串聯(lián)和并聯(lián)，分析混聯(lián)電路常用的方法是：
節(jié)點(diǎn)法：把電勢(shì)相等的點(diǎn)，看做同一點(diǎn)．
回路法：按電流的路徑找出幾條回路，再根據(jù)串聯(lián)關(guān)系畫(huà)出等效電路圖，從而明確其電路結(jié)構(gòu)
其普遍規(guī)律是：①凡用導(dǎo)線直接連接的各點(diǎn)的電勢(shì)必相等（包括用不計(jì)電阻的電流表連接的點(diǎn)）。
②在外電路，沿著電流方向電勢(shì)降低。
③凡接在同樣兩個(gè)等勢(shì)點(diǎn)上的電器為并聯(lián)關(guān)系。
④不加聲明的情況下，不考慮電表對(duì)電路的影響。
2、電表的改裝:微安表改裝成各種表，關(guān)健在于原理
(1)靈敏電流表（也叫靈敏電流計(jì)）：符號(hào)為G，用來(lái)測(cè)量微弱電流，電壓的有無(wú)和方向．其主要參數(shù)有三個(gè)：
首先要知：微安表的內(nèi)阻Rg、滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug。
滿偏電流Ig即靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流,也叫靈敏電流表的電流量程．
滿偏電壓Ug靈敏電流表通過(guò)滿偏電流時(shí)加在表兩端的電壓．
以上三個(gè)參數(shù)的關(guān)系Ug=IgRg．其中Ig和Ug均很小，所以只能用來(lái)測(cè)量微弱的電流或電壓．
采用半偏法先測(cè)出表的內(nèi)阻；最后要對(duì)改裝表進(jìn)行較對(duì)。
(2)半值分流法（也叫半偏法）測(cè)電流表的內(nèi)阻，其原理是：
當(dāng)S1閉合、S2打開(kāi)時(shí)：
當(dāng)S2再閉合時(shí)：,
聯(lián)立以上兩式，消去E可得：
得：可見(jiàn)：當(dāng)R1R2時(shí)，有：
(3)電流表：符號(hào)A，用來(lái)測(cè)量電路中的電流，并聯(lián)電阻分流原理．如圖所示為電流表的內(nèi)部電路圖，
設(shè)電流表量程為I,擴(kuò)大量程的倍數(shù)n=I/Ig，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)得：
(n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))
內(nèi)阻,由這兩式子可知，電流表量程越大，Rg越小，其內(nèi)阻也越小.
(4)電壓表：符號(hào)V，用來(lái)測(cè)量電路中兩點(diǎn)之間的電壓．串聯(lián)電阻分壓原理如圖所示是電壓表內(nèi)部電路圖．
設(shè)電壓表的量程為U，擴(kuò)大量程的倍數(shù)為n=U/Ug，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)，得：
(n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))
電壓表內(nèi)阻,由這兩個(gè)式子可知，電壓表量程越大，分壓電阻就越大，其內(nèi)阻也越大．
(5)改為歐姆表的原理兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得Ig＝E/(r+Rg+Ro)
接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對(duì)應(yīng)，因此可指示被測(cè)電阻大小
(6)非理想電表對(duì)電路的影響不能忽略，解題時(shí)應(yīng)把它們看作是能顯示出本身電壓或電流的電阻器.
①用電壓表測(cè)得的電壓實(shí)際上是被測(cè)電路與電壓表并聯(lián)后兩端的電壓，由于電壓表內(nèi)阻不可能無(wú)限大，
因此測(cè)得的電壓總比被測(cè)電路兩端的實(shí)際電壓小，表的內(nèi)阻越大，表的示數(shù)越接近于實(shí)際電壓值.
②用電流表測(cè)得的電流，實(shí)質(zhì)上是被測(cè)量的支路(或干路)串聯(lián)一個(gè)電阻(即電流表內(nèi)阻)后的電流.
因此，電流表內(nèi)阻越小，表的示數(shù)越接近于真實(shí)值.

規(guī)律方法1、動(dòng)態(tài)電路的分析與計(jì)算電路動(dòng)態(tài)變化分析(高考的熱點(diǎn))各燈、表的變化情況
動(dòng)態(tài)電路變化的分析是根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，來(lái)分析電路中某一電阻變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況，
常見(jiàn)方法如下：
(1)程序法:基本思路是“部分→整體→部分”部分電路歐姆定律各部分量的變化情況
局部變化R總I總先討論電路中不變部分(如:r)最后討論變化部分
局部變化再討論其它
(2)直觀法:即直接應(yīng)用“部分電路中R、I、U的關(guān)系”中的兩個(gè)結(jié)論。
①任一個(gè)R增必引起通過(guò)該電阻的電流減小,其兩端電壓UR增加.(局部電阻本身電流、電壓)
②任一個(gè)R增必引起與之并聯(lián)支路電流I并增加；與之串聯(lián)支路電壓U串減?。ǚQ串反并同法）
總結(jié)規(guī)律如下：
①總電路上R增大時(shí)總電流I減小，路端電壓U增大；
②變化電阻本身和總電路變化規(guī)律相同；
③和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系(通過(guò)變化電阻的電流也通過(guò)該電阻)的看電流(即總電流減小時(shí)，該電阻的電流、電壓都減小)；
④和變化電阻有并聯(lián)關(guān)系的(通過(guò)變化電阻的電流不通過(guò)該電阻)看電壓(即路端電壓增大時(shí)，該電阻的電流、電壓都增大)。
(3)極限法：即因變阻器滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論。
(4)特殊值法：對(duì)于某些雙臂環(huán)路問(wèn)題，可以采取代入特殊值去判定，從而找出結(jié)論。
當(dāng)R=r時(shí)，電源輸出功率最大為Pmax=E2/4r而效率只有50%，
2、電路故障分析與黑盒子問(wèn)題閉合電路黑盒。其解答步驟是：
①將電勢(shì)差為零的兩接線柱短接，如果黑盒內(nèi)只有電阻，分析時(shí)，從阻值最小的兩點(diǎn)間開(kāi)始。
②在電勢(shì)差最大的兩接線柱間畫(huà)電源
③根據(jù)題給測(cè)試結(jié)果，分析計(jì)算各接線柱之間的電阻分配，并將電阻接在各接線柱之間。
④斷路點(diǎn)的判定：當(dāng)由純電阻組成的串聯(lián)電路中僅有一處發(fā)生斷路故障時(shí)，用電壓表就可以方便地判定斷路點(diǎn)：
凡兩端電壓為零的用電器或?qū)Ь€是無(wú)故障的；兩端電壓等于電源電壓的用電器或?qū)Ь€發(fā)生了斷路。
3、電路中的能量關(guān)系的處理要搞清以下概念：
(1)電源的功率。電源消耗的功率、化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓β?、整個(gè)電路消耗的功率都是指εI或I2（R外＋r）
(2)電源的輸出功率、外電路消耗的功率都是指：IU或Iε一I2r或I2R外
(3)電源內(nèi)阻消耗的功率：I2r
(4)整個(gè)電路中P電源＝P外十P內(nèi)
4、含電容器電路的分析與計(jì)算
電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件．在直流電路中，當(dāng)電容器充放電時(shí)，電路里有充放電電流，一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大（只考慮電容器是理想的不漏電的情況）的元件，在電容器處電路看作是斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它．簡(jiǎn)化后若要求電容器所帶電荷量時(shí)，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上．
分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：
(1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無(wú)電流通過(guò)．所以在此支路中的電阻上無(wú)電壓降，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓．
(2)當(dāng)電容器和用電器并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)用電器兩端的電壓相等．
(3)電路的電流、電壓變化時(shí),將會(huì)引起電容器的充(放)電．如果電容器兩端電壓升高,電容器將充電,如果電壓降低，電容器將通過(guò)與它并聯(lián)的電路放電.電容器兩根引線上的電流方向總是相同的，所以要根據(jù)正極板電荷變化情況來(lái)判斷電流方向。
⑷如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過(guò)每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差；如果變化前后極板帶電的電性改變，那么通過(guò)每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。

高考物理閉合電路歐姆定律復(fù)習(xí)

第3課時(shí)閉合電路歐姆定律
導(dǎo)學(xué)目標(biāo)1.理解閉合電路歐姆定律的內(nèi)容，并能進(jìn)行電路動(dòng)態(tài)分析及電路的相關(guān)計(jì)算.2.能利用U－I圖象進(jìn)行分析并計(jì)算．
一、電源的電動(dòng)勢(shì)
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)，判斷下面說(shuō)法的正誤：
(1)電源的電動(dòng)勢(shì)就是接在電源兩極間的電壓表測(cè)得的電壓()
(2)同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢(shì)就會(huì)發(fā)生變化()
(3)電源的電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)大小的物理量()
(4)在閉合電路中，當(dāng)外電阻變大時(shí)，路端電壓增大，電源的電動(dòng)勢(shì)也增大()
[知識(shí)梳理]
1．電源是通過(guò)非靜電力做功把____________的能轉(zhuǎn)化成____________的裝置．
2．電動(dòng)勢(shì)：非靜電力搬運(yùn)電荷所做的功與搬運(yùn)的電荷量的比值，E＝________，單位：V.
3．電動(dòng)勢(shì)的物理含義：電動(dòng)勢(shì)表示電源____________________本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓．
4．電動(dòng)勢(shì)是______量，需注意電動(dòng)勢(shì)不是電壓．
二、閉合電路歐姆定律
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
如圖1所示電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝9V、內(nèi)阻r＝3Ω，R＝15Ω.
下列說(shuō)法中正確的是()
A．當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，UAC＝9V
B．當(dāng)S閉合時(shí)，UAC＝9V
C．當(dāng)S閉合時(shí)，UAB＝7.5V，UBC＝0
D．當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，UAB＝0，UBC＝0
[知識(shí)梳理]
閉合電路歐姆定律
(1)內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成________，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成________．
(2)公式I＝只適用于純電阻電路E＝適用于任何電路
(3)路端電壓與外電阻的關(guān)系
①負(fù)載R增大→I減小→U內(nèi)________→U外________
外電路斷路時(shí)(R＝∞)，I＝0，U外＝E.
②負(fù)載R減小→I增大→U內(nèi)________→U外________
外電路短路時(shí)(R＝0)，I＝________，U內(nèi)＝E.
(4)U－I關(guān)系圖：由U＝E－Ir可知，路端電壓隨著電路中電流的增大而______；U－I關(guān)系圖線如圖2所示．
①當(dāng)電路斷路即I＝0時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為_(kāi)___________．
②當(dāng)外電路電壓為U＝0時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為_(kāi)_________．
③圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的__________．
圖2
思考：對(duì)于U－I圖線中縱坐標(biāo)(U)不從零開(kāi)始的情況，直線的斜率的意義是否變化？
考點(diǎn)一電路的動(dòng)態(tài)分析
考點(diǎn)解讀
電路的動(dòng)態(tài)分析是電學(xué)的常考點(diǎn)之一，幾乎每年都有該類試題出現(xiàn)．該類試題能考查考生對(duì)閉合電路歐姆定律的理解，電路的結(jié)構(gòu)分析及對(duì)串并聯(lián)特點(diǎn)的應(yīng)用能力，兼顧考查學(xué)生的邏輯推理能力．
典例剖析
例1(20xx北京理綜17)如圖3所示電路，電源內(nèi)阻不可忽
略．開(kāi)關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過(guò)
程中()
A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小
B．電壓表與電流表的示數(shù)都增大
C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小
D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大
思維突破電路動(dòng)態(tài)分析的方法
(1)程序法：電路結(jié)構(gòu)的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U端的變化→固定支路并聯(lián)分流I串聯(lián)分壓U→變化支路.
(2)“并同串反”規(guī)律，所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減?。^“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大．
跟蹤訓(xùn)練1在如圖4所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)
時(shí)，則()
A．A燈變亮、B燈變亮、C燈變亮
B．A燈變亮、B燈變亮、C燈變暗
C．A燈變亮、B燈變暗、C燈變暗
D．A燈變亮、B燈變暗、C燈變亮
考點(diǎn)二電路中的有關(guān)功率及效率
考點(diǎn)解讀
1．電源的總功率
(1)任意電路：P總＝EI＝U外I＋U內(nèi)I＝P出＋P內(nèi)．
(2)純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝E2R＋r.
2．電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)＝I2r＝U內(nèi)I＝P總－P出．
3．電源的輸出功率
(1)任意電路：P出＝UI＝EI－I2r＝P總－P內(nèi)．
(2)純電阻電路：P出＝I2R＝E2RR＋r2＝E2R－r2R＋4r.
(3)輸出功率隨R的變化關(guān)系
①當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm＝E24r.
②當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小．
③當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大．
④當(dāng)P出Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R1和R2，且R1R2＝r2.
⑤P出與R的關(guān)系如圖5所示．
圖5
4．電源的效率
(1)任意電路：η＝P出P總×100%＝UE×100%.
(2)純電阻電路：η＝RR＋r×100%＝11＋rR×100%
因此在純電阻電路中R越大，η越大；當(dāng)R＝r時(shí)，電源有最大輸出功率，效率僅為50%.
特別提醒1.當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí)，效率并不是最大，只有50%；當(dāng)R→∞時(shí)，η→100%，但此時(shí)P出→0，無(wú)實(shí)際意義．
2．對(duì)于內(nèi)、外電路上的固定電阻，其消耗的功率根據(jù)P＝I2R來(lái)判斷，與輸出功率大小的判斷方法不同．
典例剖析
例2在如圖6所示的電路中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接
a時(shí)，R2上消耗的電功率為4W，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，電壓表示數(shù)為
4.5V，試求：
(1)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，通過(guò)電源的電流和電源兩端的電壓；
(2)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S接c時(shí)，通過(guò)R2的電流．
思維突破對(duì)于直流電路的分析與計(jì)算，要熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，知道這兩種電路的電壓、電流及電功率的分配關(guān)系，并能把較為復(fù)雜的電路化為簡(jiǎn)單、直觀的串、并聯(lián)關(guān)系．
跟蹤訓(xùn)練2如圖7中電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，R1為2Ω，R2全阻值為3Ω，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A．當(dāng)R2為1Ω時(shí)，R1消耗的功率最大
B．通過(guò)改變R2的阻值，路端電壓的最大值為5V，最小值為4V
C．R2的阻值越小，R1消耗的功率越大
D．當(dāng)R2的阻值為3Ω時(shí)，R2消耗的功率最大
考點(diǎn)三涉及U－I圖象的功率計(jì)算
考點(diǎn)解讀
兩種圖線的比較：
圖象上的特征物理意義
電源U－I圖象電阻U－I圖象
圖象表述的物理量變化關(guān)系電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系
圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流Er
過(guò)坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒(méi)有電壓時(shí)電流為零
圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率
圖線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I比值表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小
圖線的斜率內(nèi)電阻r的相反數(shù)－r表示電阻大小
典例剖析
例3如圖8所示，圖中直線①表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，圖中曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象，則下列說(shuō)法正確的是()
圖8
A．電源的電動(dòng)勢(shì)為50V
B．電源的內(nèi)阻為253Ω
C．電流為2.5A時(shí)，外電路的電阻為15Ω
D．輸出功率為120W時(shí)，輸出電壓是30V
思維突破在解決此類圖象問(wèn)題時(shí)，(1)要明確縱橫坐標(biāo)的物理意義．(2)要明確圖象的截距、斜率，包圍面積的物理意義．(3)根據(jù)物理規(guī)律寫(xiě)出反映縱橫坐標(biāo)物理量的關(guān)系式．(4)充分挖掘圖象所隱含的條件．
跟蹤訓(xùn)練3用標(biāo)有“6V3W”的燈泡L1、“6V6W”的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖9甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中電源電動(dòng)勢(shì)E＝9V．圖乙是通過(guò)兩個(gè)燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線．當(dāng)其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)()
圖9
A．電流表的示數(shù)為1AB．電壓表的示數(shù)約為6V
C．電路輸出功率為4WD．電源內(nèi)阻為2Ω

21.含電容器電路的分析方法
例4如圖10所示的電路中，R1、R2、R3是固定電阻，R4是
光敏電阻，其阻值隨光照的強(qiáng)度增強(qiáng)而減?。?dāng)開(kāi)關(guān)S閉
合且沒(méi)有光照射時(shí)，電容器C不帶電．當(dāng)用強(qiáng)光照射R4且
電路穩(wěn)定時(shí)，則與無(wú)光照射時(shí)比較()
A．電容器C的上極板帶正電
B．電容器C的下極板帶正電
C．通過(guò)R4的電流變小，電源的路端電壓增大
D．通過(guò)R4的電流變大，電源提供的總功率變小
方法提煉含電容器電路的分析方法
1．電路的簡(jiǎn)化：不分析電容器的充、放電過(guò)程時(shí)，把電容器處的電路視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置處補(bǔ)上．
2．電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法：電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒(méi)有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不起降低電壓的作用，但電容器兩端可能出現(xiàn)電勢(shì)差．
3．電壓變化帶來(lái)的電容器的變化：電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電．若電容器兩端電壓升高，電容器將充電；若電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電．
4．含電容器電路的處理方法：如果電容器與電源并聯(lián)，且電路中有電流通過(guò)，則電容器兩端的電壓不是電源電動(dòng)勢(shì)E，而是路端電壓U.
跟蹤訓(xùn)練4如圖11所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為
r，閉合開(kāi)關(guān)S，待電流達(dá)到穩(wěn)定后，電流表示數(shù)為I，電壓表示
數(shù)為U，電容器C所帶電荷量為Q.將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P
從圖示位置向a端移動(dòng)一些，待電流達(dá)到穩(wěn)定后，則與P移動(dòng)
前相比()
A．U變小B．I變小C．Q不變D．Q減小

A組電路的動(dòng)態(tài)分析
1．如圖12所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，兩電表均可看做是理想電表．閉合開(kāi)關(guān)，使滑動(dòng)變阻器的滑片由右端向左端滑動(dòng)，在此過(guò)程中()
圖12
A．小燈泡L1、L2均變暗
B．小燈泡L1變暗，L2變亮
C．電流表A的讀數(shù)變小，電壓表V的讀數(shù)變大
D．電流表A的讀數(shù)變大，電壓表V的讀數(shù)變小
2．如圖13所示，圖中的四個(gè)電表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻
器滑片P向右端移動(dòng)時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是()
A．電壓表V1的讀數(shù)減小，電流表A1的讀數(shù)增大
B．電壓表V1的讀數(shù)增大，電流表A1的讀數(shù)減小
C．電壓表V2的讀數(shù)減小，電流表A2的讀數(shù)增大
D．電壓表V2的讀數(shù)增大，電流表A2的讀數(shù)減小

B組閉合電路中電功率的分析與計(jì)算
3．某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的
發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在同一坐標(biāo)系內(nèi)，如圖14
所示，根據(jù)圖線可知()
A．反映Pr變化的圖線是c
B．電源電動(dòng)勢(shì)為8V
C．電源內(nèi)阻為2Ω
D．當(dāng)電流為0.5A時(shí)，外電路的電阻為6Ω
4．一個(gè)微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則()
A．電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UI
B．電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為U2R
C．電源的輸出功率為EI
D．電源的效率為1－IrE

C組含電容器電路的分析與計(jì)算
5．如圖15所示，電源兩端電壓為U＝10V保持不變，R1＝4.0Ω，R2
＝6.0Ω，C1＝C2＝30μF.先閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，再將S斷
開(kāi)，則S斷開(kāi)后，通過(guò)R1的電荷量為()
A．4.2×10－4C
B．1.2×10－4C
C．4.8×10－4C
D．3.0×10－4C
6．如圖16所示，兩個(gè)相同的平行板電容器C1、C2用導(dǎo)線相連，開(kāi)
始都不帶電．現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S閉合給兩個(gè)電容器充電，待充電平衡
后，電容器C1兩板間有一帶電微粒恰好處于平衡狀態(tài)．再將開(kāi)關(guān)S斷
開(kāi)，把電容器C2兩板稍錯(cuò)開(kāi)一些(兩板間距離保持不變)，重新平衡后，下列判斷正確的是()
A．電容器C1兩板間電壓減小
B．電容器C2兩板間電壓增大
C．帶電微粒將加速上升
D．電容器C1所帶電荷量增大

D組U－I圖象的理解與應(yīng)用
7．如圖17所示為兩電源的U－I圖象，則下列說(shuō)法正確的是
()
A．電源①的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均比電源②大
B．當(dāng)外接同樣的電阻時(shí)，兩電源的輸出功率可能相等
C．當(dāng)外接同樣的電阻時(shí)，兩電源的效率可能相等
D．不論外接多大的相同電阻，電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大
8．如圖18所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，其中a、
b分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的情況，下
列說(shuō)法正確的是()
A．陰影部分的面積表示電源輸出功率
B．陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻上消耗的功率
C．當(dāng)滿足α＝β時(shí)，電源效率最高
D．當(dāng)滿足α＝β時(shí)，電源效率小于50%

課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練
(限時(shí)：30分鐘)
1．下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中正確的是()
A．在某電源的電路中，每通過(guò)2C的電荷量，電源提供的電能是4J，那么這個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)是0.5V
B．電源的路端電壓增大時(shí)，其電源的電動(dòng)勢(shì)一定也增大
C．無(wú)論內(nèi)電壓和外電壓如何變化，其電源的電動(dòng)勢(shì)一定不變
D．電源的電動(dòng)勢(shì)越大，電源所能提供的電能就越多
2．兩個(gè)相同的電阻R，當(dāng)它們串聯(lián)后接在電動(dòng)勢(shì)為E的電源上，通過(guò)一個(gè)電阻的電流為I；若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上，通過(guò)一個(gè)電阻的電流仍為I，則電源的內(nèi)阻為()
A．4RB．RC.R2D．無(wú)法計(jì)算
3．將三個(gè)不同的電源的U－I圖線畫(huà)在同一坐標(biāo)中，如圖1所示，
其中1和2平行，它們的電動(dòng)勢(shì)分別為E1、E2、E3，它們的內(nèi)
阻分別為r1、r2、r3，則下列關(guān)系正確的是()
A．r1＝r2r3B．r1r2r3
C．E1E2＝E3D．E1＝E2E3
4．在純電阻電路中，當(dāng)用一個(gè)固定的電源(設(shè)E、r是定值)向變
化的外電阻供電時(shí)，關(guān)于電源的輸出功率P隨外電阻R變化
的規(guī)律如圖2所示，則()
A．當(dāng)R＝r時(shí)，電源有最大的輸出功率
B．當(dāng)R＝r時(shí)，電源的效率η＝50%
C．電源的功率P′隨外電阻R的增大而增大
D．電源的效率η隨外電阻R的增大而增大
5．(20xx上海單科5)在如圖3所示的閉合電路中，當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，兩電表讀數(shù)的變化是()
A.變大，變大
B.變小，變大
C.變大，變小
D.變小，變小
6．(20xx安徽18)如圖4所示，M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板，
R0為定值電阻，R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶
正電的小球懸于電容器內(nèi)部．閉合開(kāi)關(guān)S，小球靜止時(shí)受到懸線
的拉力為F.調(diào)節(jié)R1、R2，關(guān)于F的大小判斷正確的是()
A．保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變大
B．保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變小
C．保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變大
D．保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變小
7.(20xx上海單科12)如圖5所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑
動(dòng)觸頭P從最高端向下滑動(dòng)時(shí)，()
A．電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)變大
B．電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)變小
C．電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)先變小后變大
D．電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)先變大后變小
8．如圖6所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，在滑動(dòng)變阻器的
滑片P由a向b移動(dòng)的過(guò)程中，下列各物理量變化情況為()
A．電流表的讀數(shù)一直減小
B．R0的功率先減小后增大
C．電源輸出功率先增大后減小
D．電壓表的讀數(shù)先增大后減小
9．如圖7甲所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中R2為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電阻R2隨溫度t變化的圖線如圖乙所示．電流表為值班室的顯示器．a(chǎn)、b之間接報(bào)警器，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I和報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是()
圖7
A．I變大，U變大B．I變大，U變小
C．I變小，U變大D．I變小，U變小
10．在電學(xué)探究實(shí)驗(yàn)課中，某組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用如圖8甲所示的電路圖連接好電路，并用于測(cè)定定值電阻R0，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V1的測(cè)量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù)．根據(jù)所得數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條U－I直線．則有()
甲乙
圖8
A．圖象中的圖線乙是電壓表V1的測(cè)量值所對(duì)應(yīng)的圖線
B．由圖象可以得出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別是E＝1.50V，r＝1.0Ω
C．圖象中兩直線的交點(diǎn)表示定值電阻R0上消耗的功率為0.75W
D．圖象中兩直線的交點(diǎn)表示在本電路中該電源的效率達(dá)到最大值
復(fù)習(xí)講義
基礎(chǔ)再現(xiàn)
一、
基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)×(2)×(3)√(4)×
知識(shí)梳理1.其它形式電勢(shì)能2.Wq3.把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能4.標(biāo)
二、
基礎(chǔ)導(dǎo)引AC
知識(shí)梳理(1)正比反比(2)ER＋rU外＋U內(nèi)(3)①減小增大②增大減小Er(4)減?、匐妱?dòng)勢(shì)E②短路電流Im③內(nèi)阻r
思考：不變．斜率的絕對(duì)值仍表示電源內(nèi)阻．
課堂探究
例1A
跟蹤訓(xùn)練1D
例2(1)1A4V(2)6V2Ω
(3)0.5A
跟蹤訓(xùn)練2A
例3ACD
跟蹤訓(xùn)練3CD
例4B
跟蹤訓(xùn)練4B
分組訓(xùn)練
1．BD
2．AD
3．ACD
4．AD
5．A
6．BCD
7．AD
8．A
課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練
1．C
2．B
3．AC
4．ABD
5．B
6．B
7．A
8．BD
9．D
10．B