2012日照鸿睿教育辅导高三物理一轮复习课件--第7章第二节《电动势_闭合电路的欧姆定律》 (1)

第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练第二节电动势闭合电路的欧姆定律第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练第二节电动势闭合电路的欧姆定律基础知识梳理第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回基础知识梳理一、电动势定义式E＝______方向在电源内部由_____指向______大小(1)等于外电路______时电源两端的电压．(2)等于非静电力把1C的正电荷从电源内部的_____移到______所做的功.W/q负极正极断开负极正极第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回二、闭合电路的欧姆定律1．内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成______，跟内、外电路的电阻之和成______．正比反比2．公式：I＝_______或E＝____________.(只适用于纯电阻电路)；常用表达式E＝U外＋U内(适用于任何电路)．IR＋IrER＋r第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回三、路端电压与外电阻、电流的关系1．路端电压与外电阻的关系(1)根据U＝IR＝ER＋r·R＝E1＋rR可知，当R增大时U_______，R减小时U_______．(2)外电路断开时，R为无限大，I＝___，路端电压U＝_____.(3)外电路短路时，R＝0，U＝____，I＝Er(短路电流)．增大减小0E0第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回2．路端电压跟电流的关系路端电压跟电流的关系是U＝E－Ir，用图象表示如图7－2－1所示．此图象的物理意义是：图7－2－1第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回(1)图线与纵轴的交点对应的电压等于电源的__________．(2)图线斜率大小代表电源的______，路端电压U随电流I变化的本质原因是由于电源内阻的存在．电动势内阻(3)图中Im代表短路电流，Im＝___.Er第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回课堂互动讲练一、电源的相关功率和电源的效率1．正确区分相关电功率的含义电功率意义公式电源功率指电源提供的全部电功率P总＝EI电源输出功率指电源提供给外电路的功率P出＝UI电源内部消耗功率指电源内电阻消耗的功率P内＝I2r用电器的额定功率指用电器在正常工作条件(即额定电压)下的功率P额＝U额I额用电器的实际功率指用电器在实际电压下消耗的功率P实＝U实I实第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回应用指导：元件的总功率≥元件的输出功率；元件的实际功率≤元件的额定功率．2．电源的输出功率P出＝I2R＝E2r＋R2·R＝E2R－r2R＋4r(输出功率随外电阻变化的图线如图7－2－2所示)．第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回(1)当R＝r时，P出最大＝E24r＝E24R.(2)当P出P出最大时，每个输出功率值对应两个可能的外电阻R1和R2，且r＝R1·R2.(请同学们自己证明这一结论)(3)Rr时，P出随R的增大而增大；Rr时，P出随R的增大而减小．图7－2－2第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回3．电源的效率η＝I2RI2R＋r＝RR＋r＝11＋rR，η随着R的增大而增大，η－R变化规律如图7－2－3所示：可见，当R＝r时，电源有最大输出功率时，效率仅为50%.图7－2－3第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回特别提醒：(1)当电源的输出功率最大时，其效率η＝50%，当R→∞时η→100%，但此时P出＝0无实际意义．(2)对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率应根据P＝I2R来判断，与输出功率大小的判断方法不同．第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回即时应用(即时突破，小试牛刀)1.(2011年盐城联合调研)在如图7－2－4甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示．则()图7－2－4第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回A．图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线B．电源内电阻的阻值为10ΩC．电源的最大输出功率为3.6WD．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回解析：选AD.V1是定值电阻R1两端电压，随电流的增大而增大，应是乙图线所反映的U－I关系，图线甲就是电压表V2示数随电流变化的图线，A正确；图线甲的斜率表示的是R1和电源内阻之和，电源内阻为r＝40.4Ω－20.4Ω＝5Ω，所以B错误；第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回内外电阻相等时，输出功率最大，Pm＝U24r＝6220W＝1.8W；可将R1和电源内阻之和等效为电源的“内阻”，当滑动变阻器的电阻等于该“内阻”时，滑动变阻器的功率最大，P′m＝U24r′＝624×10W＝0.9W.第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回二、闭合电路的动态分析1．程序法：闭合电路中，由于局部电阻变化(或开关的通断)，引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化，分析此类问题的基本步骤是：(1)由局部电阻变化判断总电阻的变化；(2)由I＝ER＋r判断总电流的变化；(3)据U＝E－Ir判断路端电压的变化；(4)由欧姆定律及串并联电路特点判断各部分电流、电压变化．第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回2．极限法：即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．3．特殊值法：对于某些电路问题，可以采取代入特殊值法判定，从而得出结论．特别提醒：(1)电路的动态分析问题是指由于电路中某一电阻的变化造成电路中其他物理量变化，只要熟练掌握串并联电路的特点及欧姆定律即可顺利解决问题．(2)该类问题在近几年高考题中经常出现，且常以选择题考查为主．第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回即时应用(即时突破，小试牛刀)2.(2009年高考广东理科基础卷)如图7－2－5所示是一实验电路图．在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是()A．路端电压变小B．电流表的示数变大C．电源内阻消耗的功率变小D．电路的总电阻变大第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回解析：选A.由a到b，R1值减小，因此总电阻变小，D错，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，所以A正确，再结合欧姆定律知电流表的示数变小，B错，由P内＝I2r知电源内阻消耗的功率变大，C错．图7－2－5第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回三、含容电路的分析和计算电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路有充电、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想不漏电的情况)的元件，在电容器处电路可看作是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上，分析和计算含有电容器的直流电路时，关键是准确地判断和求出电容器两端的电压，具体做法是：第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回1．确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压．2．当电容器和某一电阻串联后，接在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压．3．电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充放电．如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电．电量的多少可根据ΔQ＝C·ΔU计算．第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回特别提醒：求解含有电容器的电路问题，首先要弄清楚电路结构，分析出电容器两极板间的电压如何变化，然后根据串并联电路的特点结合欧姆定律，确定其他量．第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回即时应用(即时突破，小试牛刀)3.如图7－2－6中电源电动势E＝10V，内阻可忽略，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，求：(1)S闭合后，稳定时通过R1的电流．(2)S原来闭合，然后断开，求这个过程中流过R1的总电荷量．图7－2－6第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回解析：(1)电路稳定时，R1、R2串联，易求I＝ER1＋R2＝1A，即为流过R1的电流．(2)S闭合时，电容器两端电压UC＝U2＝I·R2＝6V，储存的电荷量Q＝C·UC.S断开至达到稳定后电路中电流为零，此时UC′＝E，储存的电荷量Q′＝CUC′.很显然电容器上的电荷量增加了ΔQ＝Q′－Q＝CU′C－CUC＝1.2×10－4C．电容器上的电荷量的增加是在S断开以后才产生的，这只有通过R1这条途径实现，所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量．答案：(1)1A(2)1.2×10－4C第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回四、电路故障问题的分析方法1．故障特点(1)断路的特点：电路中某一部分发生断路表现为电源电压不为零，而电流强度为零．(2)短路的特点：电路中某一部分发生短路，表现为有电流通过电路而该电路两端电压为零．第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回2．故障的分析方法(1)断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断路．(2)短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联；若电压表示数为零，则该电路被短路．第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回即时应用(即时突破，小试牛刀)4.(2011年宝鸡二检)在如图7－2－7所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是()A．电阻R1短路B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器C断路图7－2－7第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回解析：选AB.若R1短路，则R总变小，I总变大，通过灯泡L的电流变大，灯泡变亮，A正确；若R2断路，R总变大，I总变小，U内＝I总r变小，U外变大，U1＝I总R1变小，因UL＝U外－U1，所以UL变大，灯泡变亮，故B正确；若R2短路，电流不经过灯泡，灯泡不亮，C错误；若电容器断路，总电阻不影响，故灯泡亮度不变，D错误．第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回经典题型探究电路的动态分析(2011年浙江台州模拟)如图7－2－8所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正确的是()例1图7－2－8第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小灯泡L变暗C．电容器C上的电荷量减小D．电源的总功率变大第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回【答案】AB【解析】滑动变阻器R的滑片P向左移，电路总电阻变大，则由I＝ER外＋r，可知干路电流变小，即电流表读数变小，由路端电压U＝E－Ir，可知电压表读数变大，A正确；由于干路电流变小，所以灯变暗，B正确；变阻器两端电压变大，电容器两端电压变大，电荷量增加，C错误；而电源总功率P＝IE，I减小，所以P减小，即D错误．第7章恒定电流基础知识梳理经典题型探究知能优化演练课堂互动讲练返回【方法技巧】电路的动态分析应该先局部后整体，整体后再局部．先局部是看由于局部的电阻变化而引起的总电阻的变化，然后看整体的干路电流和路端电压的变化情况，结合它们的变化情况再分析需要求解的物理量的变化．第