高二物理欧姆定律知识精讲 北师大版

高二物理欧姆定律知识精讲 北师大版

高二物理欧姆定律知识精讲 北师大版 ‎ 一. 本周教学内容：‎ 欧姆定律 ‎［教学过程］‎ 一. 教学重点：‎ ‎1. 电源 使导体两端存在持续电压，把其他形式的能转化为电能的装置。‎ ‎2. 电动势（E）‎ ‎（1）物理意义：反映电源把其他形式能转化为电能的本领。‎ ‎（2）大小：‎ ‎①等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。‎ ‎②等于电路接通后，内外电路电压之和。‎ ‎③等于电路通过‎1C电量时电源所提供的能量。‎ ‎（3）单位：伏（V）。‎ ‎3. 闭合电路欧姆定律 ‎（1）内容：闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。‎ ‎（3）适用范围：外电路是纯电阻电路。‎ ‎4. 路端电压与电流的关系曲线（U—I图像）‎ ‎①路端电压U=E-Ir，U-I图像如图所示 ‎②图线与纵坐标的交点表示外电路断开情况，其值为电源电动势E 注意：‎ 二. 难点分析：‎ ‎1. 关于全电电路欧姆定律 于纯电阻电路。‎ ‎2. 电路工作状态 闭合电路中，电源电动势E和电源电阻r不变，当外电阻R改变时，电路中的电流I、内电压U’内、路端电压U都要发生改变。‎ ‎3. 利用闭合电路欧姆定律分析电路动态变化的一般思路 ‎（1）首先要进行电路综合分析，弄清各电表测的是哪段电路的哪个物理量，弄清变阻器电阻变化的情况等。‎ ‎（2）由部分电路电阻变化推断外电路总电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律判断总电流、总电压的变化。‎ ‎（3）判断各分路中电流、电压的变化 ‎①用部分电路欧姆定律判断阻值不变部分的电路中电流、电压的变化。‎ ‎②灵活运用电路中整体和局部的关系，判断电阻值变化部分的电压和电流的变化。‎ ‎【例题分析】‎ 例1. 两个阻值均为R的电阻，第一次串联后接在电源上，第二次并联后接在电源上。若第一次通过电阻的电流恰为第二次通过每个电阻的电流的2/3，求电阻的阻值R与电源内阻之比是多少？‎ 分析：如图1所示，两电阻串联后，接在电源上，则由闭合电路欧姆定律 图1‎ 两电阻并联后接在电源上，如图2所示，则回路总电流（干路电流）‎ 图2‎ 注意：I2为回路总电流而不是通过每个电阻的电流。‎ 解：‎ 联立（1）、（2）、（3）得：R：r=4：1‎ 例2. 如图所示电路中，当变阻器R的滑动片P向下滑动时，电压表V和电流表A的示数变化情况是（ ）‎ A. V和A的示数都增大 B. V和A的示数都减小 C. V示数增大A示数减小 D. V示数减小A示数增大 分析：判断类似电表示数变化或小灯泡亮度变化的问题，应先弄清电路的结构特点，进而从引起电路变化的原因入手，根据欧姆定律及局部电路与整体电路之间的关系，进行严密的逻辑推理。‎ 解：当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时：‎ 因此本题的答案为：A 说明：本题中在讨论IR时，很多同学会想到用部分电路欧姆定律IR=U3/R来讨论，但是我们发现U3和R的变化都是减小的，由于不知道U3和R哪一个数减小得更多，所以无法判断IR的变化，故应改用整体和局部的电流关系来讨论。‎ 例3. 如图所示的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1=10Ω，当滑动变阻器的滑键置于某一位置时，电路中电压表示数为2V，电流表示数为‎0.8A。若两表均视为理想的，求（1）R2的阻值；（2）若改变R的阻值，当电压表示数为6V 时，电流表的示数是多大？‎ 分析：本题主要考查闭合电路的基本规律及其应用，所涉及的重要知识点有闭合电路欧姆定律、串并联电路的各物理量的关系，解题时要在掌握规律的基础上灵活运用。‎ 解：‎ ‎（2）设电压表示数为6V时，流过R1、R2的电流分别为I1、I2，则电源端电压为U=I1R1 （1）‎ 也可表示为U=UR+I2R2 （2）‎ 又由E=U+Ir，可得 U=E－(I1+I2)r （3）‎ 将上三式代入数值解得I1=‎0.9A，‎ 即电流表示数为‎0.9A。‎ 例4. 如图所示，电源电动势E=24V，内电阻r=2Ω，R1=4Ω，R2=10Ω，R3=6Ω，R4=3Ω。现在A、B间连接一电压表，读数为多大？若在A、B间连接一电流表，读数为多大？（电表均为理想电表）‎ 分析：由于电路比较复杂，因此，应首先画出等效电路图。电路应画得越典型越易看为好，因为这样便于我们识别电路，以便运用串联电路、并联电路的规律解决问题。‎ 关于电表，对于理想电表：电压表内阻无限大，电流表内阻无限小，接入电路后，对电路没有影响，对于实际电表（如实验中的电表）：电压表看成大电阻，电流表看成小电阻，接入电路后，对电路是有影响的。‎ 解：当A、B间接电压表时，画出等效电路如图所示，电压表读数应为R3、R4上电压之和。‎ 若A、B间接入电流表，等效电路如图所示，此时，外电路总阻：‎ ‎【模拟试题】‎ ‎1. 关于直流电路中电源电动势和路端电压的概念，以下说法正确的是（ ）‎ A. 电源电动势是表示电源本身特性的物理量，它不随外电路的电阻变化而变化 B. 在一个闭合电路中，路端电压不可能大于电源电动势 C. 在闭合电路中，路端电压随外电路的电阻增大而增大 D. 在闭合电路中，路端电压随外电路的电阻增大而减小 ‎2. 如图所示，图中绘出了闭合电路的路端电压U随闭合电路中外电阻R而变化的四个图象。图中的E和r分别表示电源的电动势和内电阻。这四个图象中正确的是（）‎ ‎3. 一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA ‎。若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（ ）‎ A. 0.10V B. 0.20V C. 0.30V D. 0.40V ‎4. 如图所示中电源电动势为E，内电阻为r，A、B为相同的两个灯泡，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，则以下判断正确的是（ ）‎ A. A灯变暗，B灯变亮 B. A灯变暗，B灯变暗 C. R1消耗的功率变大 D. R1消耗的功率变小 ‎5. 在如图所示的电路中，当变阻器R1的滑片C向上滑动时，电流表A1和A2及电压表V1和V2的示数变化情况是（ ）‎ A. A1增大，A2减小，V1和V2均减小 B. A1、A2和V1均增大，V2减小 C. A1和V1减小，A2和V2增大 D. A1，A2和V2均增大，V1减小 ‎6. 手电筒的两节干电池已经用了较长时间，灯泡只发出很微弱的光，把它们取出来用电压表测电压，电压表示数很接近3V，再把它们作为一个台式电子钟的电源，电子钟能正常工作，下列说法正确的是（ ）‎ A. 这两节干电池的电动势减小了很多 B. 这两节干电池的内电阻增大较大 C. 这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡额定电压小 D. 这台电子钟正常工作时电流一定比小灯泡正常工作时电流小 ‎7. 家用电饭锅有两种工作状态，一是锅内水烧干前的加热状态，一是水烧干后的保温状态，其电路如图所示，R1是一电阻，R2是加热用的电阻丝，则电饭锅（ ）‎ A. s闭合为保温状态 B. s断开是加热状态 C. s闭合为加热状态 D. s断开是保温状态 ‎8. 如图所示，直线A和B分别为电源a、b路端电压与电流的关系图，设两个电源的内阻分别为，若将一定值电阻分别接到a、b两电源上，通过的电流分别为，则：（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎9. 如图所示，闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置，使A、B、C三灯亮度相同，若继续将P向下移动，则三灯亮度变化情况为（ ）‎ A. A灯变亮 B. B灯变亮 C. A灯最亮 D. C灯最亮 ‎10. 如图所示电路中，当滑动端P由a向b滑动过程中，关于、、电表示数变化正确的是（ ）‎ A. 增大变小 B. 先减小后增大，增大 C. 先减小后增大，先增大后减小 D. 先减小后增大，减小 ‎11. 如图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，3只理想电压表的示数变化的绝对值分别为，下列各值可能出现的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎12. 在如图所示电路中，当的滑动触头移动时（ ）‎ A. 上电流的变化量大于上电流的变化量 B. 上电流的变化量小于上电流的变化量 C. 上电压的变化量大于路端电压的变化量 D. 上电压的变化量小于路端电压的变化量 ‎13. 如图所示，安培表的读数为，伏特表的读数为U=2V，某一电阻烧断后安培表的读数变为，伏特表的读数变为，已知，则烧断的电阻原来的阻值为_________________Ω，电源电动势为___________V。‎ ‎14. 如图中的甲图所示电路中，不计电表内阻的影响，改变滑线变阻器滑动片的位置，图乙为电压表示数随电流表A示数变化的两条图线，其中表示电压表与电流表A示数变化关系的图像是____________；由图线可求出电池的内阻r=_____________。‎ ‎15. 如图所示的电路中，电源的电动势E=10.2V，变阻器的阻值R=12Ω，电阻。当变阻器的滑片P滑至a端时，电压表V的示数为9.0V。求：‎ ‎（1）电源的内电阻。‎ ‎（2）变阻器和电阻消耗的电功率。‎ ‎（3）将滑片P滑至变阻器Pb段电阻时，电压表V的示数和变阻器消耗的电功率。（电压表内阻的影响不计）‎ ‎16. 如图所示，电流表示数为‎0.75A，电压表示数为2.0V。经一段时间后，某一电阻烧断，使电流表示数变为‎0.8A，电压表示数变为3.2V，已知，各表均为理想电表。问：‎ ‎（1）哪个电阻被烧断？‎ ‎（2）电阻的阻值是多少？‎ ‎（3）电源电动势和内电阻各是多少？‎ ‎17. 在如图所示的电路中，已知电源的电动势为6.3V，内电阻为，，。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑动头，求通过电源的电流范围。‎ ‎18. A、B两只电压表，串联后接在同一电源上，表A的示数为8.0V，表B的示数为5.0V，如果将表B单独接在电源上，它的示数为10.0V，求电源的电动势。‎ ‎19. 如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，求：‎ ‎（1）电键K断开时，A、B、D三点的电势；‎ ‎（2）电键K闭合时，流过电键K中的电流强度及电流方向。‎ ‎[参考答案]‎ http://www.DearEDU.com ‎1. ABC 2. D 3. D 4. BC ‎5. A 6. BD 7. CD 8. B ‎9. AD 提示：当滑片向下移动时 由于，三灯功率相同时，，可得，当滑片向下移动后。因此，故选（A）、（D）。‎ ‎10. B ‎11. BD 提示：由电路连接关系知，，这是由于变小电压减小，灯电压变大，示数应为两值之差，两表中变化大。‎ ‎12. AC 提示：滑动触头移动时，R1中电流与R2中电流变化情况相反，因此R1中电流变化要比R3中电流变化大，（A）正确，（B）错误；滑动触头移动时，由于并联部分与R3是串联关系，此处电压变化与R3的电压变化是同样增加，或是减小，因此（C）正确，（D）错误。‎ ‎13. 8；4‎ ‎14. a；‎ 提示：电压表测量的是电源的路端电压U，电流表A测量的是电路中总电流I，由闭合电路欧姆定律知：‎ 显然，随着I的增大，U减小，故电压表和电流表A示数变化关系的图像是a 从乙图知： （1）‎ ‎ （2）‎ 由（1）（2）得：‎ ‎15. （1）‎ ‎（2）6.75W；‎ ‎（3）‎ ‎16. （1）被烧断 ‎（2）‎ ‎（3）4V；1V ‎17. ‎2.1A——3.0A ‎18. 16V 提示：两只电压表均为非理想电表，可看做大电阻。‎ ‎19. （1）电键K断开时，‎ ‎（2）电键K闭合时，，即等效电路如图所示 流过的电流 流过的电流 同理流过的电流，流过的电流，所以流过K的电流，方向由。‎ ‎【励志故事】‎ 给生命加压 一艘货轮在空船返航途中，在浩淼的大海上，突然遭遇特大风暴。‎ 货轮在暴风雨中不停地摇晃着、颠簸着，水手们惊惶失措，只有老船长镇静地指挥着：“打开所有货舱，立刻往里面灌水。”‎ 水手们更加不安和不解：“往船里灌水不是自找死路吗？”‎ 船长镇定地说：“大家见过根深干粗的树被暴风刮倒过吗？被刮倒的是没有根基的小树。”‎ 水手们半信半疑地照着做了。虽然暴风巨浪依旧那么激烈，但随着货舱里的水位越来越高，货轮渐渐平稳了。‎ 船长告诉那些松了一口气的水手：“‎ 一只空木桶，是很容易被风打翻的，如果装满水负重了，风是吹不倒的。船在负重的时候，是最安全的；空船时，才是最危险的时候。”‎