高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題32 閉合電路的歐姆定律 電路分析(講)(含解析)1
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專題32 閉合電路的歐姆定律 電路分析(講) 1.應(yīng)用串、并聯(lián)電路規(guī)律、閉合電路歐姆定律及部分電路歐姆定律進(jìn)行電路動(dòng)態(tài)分析。 2.非純電阻電路的分析與計(jì)算,將結(jié)合實(shí)際問題考查電功和電熱的關(guān)系.能量守恒定律在電路中的應(yīng)用,是高考命題的熱點(diǎn),多以計(jì)算題或選擇題的形式出現(xiàn)。 3.穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)含電容電路的分析,以及電路故障的判斷分析,多以選擇題形式出現(xiàn)。 4.實(shí)驗(yàn)及相關(guān)電路的設(shè)計(jì),幾乎已成為每年高考必考的題型。 1.熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),并能分析、計(jì)算. 2.理解閉合電路歐姆定律,并能進(jìn)行電路的動(dòng)態(tài)分析和計(jì)算. 一、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn) 1.特點(diǎn)對(duì)比 串聯(lián) 并聯(lián) 電流 I=I1=I2=…=In I=I1+I(xiàn)2+…+I(xiàn)n 電壓 U=U1+U2+…+Un U=U1=U2=…=Un 電阻 R=R1+R2+…+Rn =++…+ 2.幾個(gè)常用的推論 (1)串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的總電阻. (2)并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的總電阻,且小于其中最小的電阻. (3)無論電阻怎樣連接,每一段電路的總耗電功率P總是等于各個(gè)電阻耗電功率之和. (4)無論電路是串聯(lián)還是并聯(lián),電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí),電路的總電阻變大. 二、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 1.電動(dòng)勢(shì) (1)定義:電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功. (2)表達(dá)式: (3)物理意義:反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)大小的物理量. 2.內(nèi)阻 電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的,也有電阻,叫做電源的內(nèi)阻,它是電源的另一重要參數(shù). 三、閉合電路歐姆定律 1.內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比. 2.公式 3.路端電壓U與電流I的關(guān)系 (1)關(guān)系式:U=E-Ir. (2)U-I圖象如圖所示. ①當(dāng)電路斷路即I=0時(shí),縱坐標(biāo)的截距為電源電動(dòng)勢(shì). ②當(dāng)外電路電壓為U=0時(shí),橫坐標(biāo)的截距為短路電流. ③圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)阻. 考點(diǎn)一 電路動(dòng)態(tài)變化的分析 1.電路動(dòng)態(tài)分析類問題是指由于斷開或閉合開關(guān)、滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)等造成電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,一處變化又引起了一系列的變化. 2.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→→→U端的變化→固定支路→. (2)極限法:即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起的電路變化問題,可將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論. (3)判定總電阻變化情況的規(guī)律 ①當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減?。r(shí),電路的總電阻一定增大(或減?。? ②若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí),電路的總電阻增大;若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí),電路的總電阻減?。? ③在如圖所示分壓電路中,滑動(dòng)變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成,其中一段R并與燈泡并聯(lián),另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián).A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢(shì)一致. ★重點(diǎn)歸納★ 1、電路動(dòng)態(tài)分析思路 電路動(dòng)態(tài)分析要注意以下三點(diǎn): (1)閉合電路歐姆定律E=U+I(xiàn)r(E、r不變)和部分電路歐姆定律U=IR聯(lián)合使用. (2)局部電阻增則總電阻增,反之總電阻減;支路數(shù)量增則總電阻減,反之總電阻增. (3)兩個(gè)關(guān)系:外電壓等于外電路上串聯(lián)各分電壓之和;總電流等于各支路電流之和. ★典型案例★壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,有同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖甲所示,將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上,中間放置一個(gè)絕緣重球,重球直徑略小于壓敏電阻和擋板間距,小車向右做直線運(yùn)動(dòng)的過程中,電流表示數(shù)如圖乙所示,下列判斷正確的是:() A E R 壓敏電阻 v t1 t2 t3 I t 甲 乙 0 A.從0到t1時(shí)間內(nèi),小車一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.從t1到t2時(shí)間內(nèi),小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C.從t2到t3時(shí)間內(nèi),小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.從t2到t3時(shí)間內(nèi),小車做勻速直線運(yùn)動(dòng) 【答案】C 【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)電流變化情況判斷壓力變化情況,根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度變化情況,從而判斷小車的可能運(yùn)動(dòng)情況;壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小,而電流變大說明電阻變小,故電流變大說明壓力變大;反之,電流變小說明壓力變?。浑娏鞑蛔冋f明壓力不變。 ★針對(duì)練習(xí)1★(多選)如圖所示電路,電源內(nèi)阻不能忽略,R1阻值小于變阻器的總電阻, 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P停在變阻器的中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I。那么,滑片P由中點(diǎn)向上移動(dòng)的全過程中:() A.電壓表的示數(shù)始終小于U B.電流表的示數(shù)始終大于I C.電壓表的示數(shù)先增大后減小 D.電流表的示數(shù)先減小后增大 【答案】BC 【名師點(diǎn)睛】電路的動(dòng)態(tài)分析: 分析的順序:外電路部分電路變化→變化→由判斷的變化→由判斷U的變化→由部分電路歐姆定律分析固定電阻的電流、電壓的變化→用串、并聯(lián)規(guī)律分析變化電阻的電流、電壓、電功、電功率。 ②幾個(gè)有用的結(jié)論 Ⅰ、外電路中任何一個(gè)電阻增大(或減少)時(shí)外電路的總電阻一定增大(或減少)。 Ⅱ、若開關(guān)的通斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí),總電阻增大;若開關(guān)的通斷使并聯(lián)的支路增多時(shí),總電阻減少 Ⅲ、動(dòng)態(tài)電路的變化一般遵循“串反并同”的規(guī)律;當(dāng)某一電阻阻值增大時(shí),與該電阻串聯(lián)的用電器的電壓(或電流)減小,與該電阻并聯(lián)的用電器的電壓(或電流)增大。 ★針對(duì)練習(xí)2★如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r(),電表均視為理想電表。閉合開關(guān)S后,調(diào)節(jié)R的阻值,使電流表的示數(shù)增大,在這一過程中電壓表示數(shù)的變化量的大小為,則:() A.通過R的電流增大,但增大量小于 B.的大小隨R的變化而變化 C.電源的輸出功率一定增大了 D.電源的效率降低了 【答案】D 【名師點(diǎn)睛】動(dòng)態(tài)分析電路可采用串反并同法和程序法;而的表達(dá)式根據(jù)全電路的歐姆定律和串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流找關(guān)系. 考點(diǎn)二 電路中的功率及效率問題 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)=. 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= (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 ②當(dāng)R>r時(shí),隨著R的增大輸出功率越來越小. ③當(dāng)R- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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