【物理】2018届一轮复习人教版闭合电路欧姆定律学案

【物理】2018届一轮复习人教版闭合电路欧姆定律学案

‎[考试标准]‎ 知识内容 必考要求 加试要求 说明 串联电路和并联电路 c c ‎1.不要求解决无穷网络等复杂电路的问题．‎ ‎2.电表改装只限于改装成单量程电压表和电流表．‎ ‎3.不要求分析外电路为混联电路的动态电路问题.‎ 闭合电路的欧姆定律 c d 一、串联电路和并联电路 ‎1．电路的串、并联 串联 并联 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 R＝R1＋R2＋…＋Rn ＝＋＋…＋ 电压与电流分配 电压与各部分电路的电阻成正比 电流与各支路的电阻成反比 功率分配 与各部分电路的电阻成正比 与各支路的电阻成反比 ‎2.电表的改装 改装成电压表 改装成电流表 内部电路 改装原理 串联分压 并联分流 改装后的量程 U＝Ig(R＋Rg)‎ I＝Ig 量程扩大的倍数 n＝ n＝ 接入电阻的阻值 R＝－Rg＝(n－1)Rg R＝＝ 改装后的总内阻 RV＝Rg＋R＝nRg RA＝＝ 二、闭合电路的欧姆定律 ‎1．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)．‎ ‎2．路端电压与外电阻的关系 ‎(1)一般情况：U＝IR＝·R.‎ ‎(2)特殊情况：‎ ‎①当外电路断路时，I＝0，U＝E.‎ ‎②当外电路短路时，I短＝，U＝0.‎ ‎1．电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1∶U2为(　　)‎ A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1‎ 答案　B ‎2．(2016·金华十校调研)有两个相同的电流表，允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig＝1 mA，表头电阻Rg＝30 Ω，若改装成一个量程为3 V的电压表和一个量程为0.6 A的电流表应分别(　　)‎ A．串联一个2 990 Ω的电阻和并联一个0.15 Ω的电阻 B．并联一个2 990 Ω的电阻和串联一个0.15 Ω的电阻 C．串联一个2 970 Ω的电阻和并联一个0.05 Ω的电阻 D．并联一个2 970 Ω的电阻和串联一个0.05 Ω的电阻 答案　C ‎3．(2015·浙江9月学考测试·8)如图1所示，一个电阻R和一个灯泡L串联接在电压恒为U的电源上，电路中的电流为I.电阻两端的电压为U1，电功率为P1；灯泡两端的电压为U2，电功率为P2，则下列关系式正确的是(　　)‎ 图1‎ A．P1＝UI B．P2＝ C．U2＝U－IR D．U1＝U－IR 答案　C ‎4．如图2所示，当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮．某同学用一根导线检查电路，将导线接在L1两端时，发现L2发光，由此可判断故障的可能原因是(　　)‎ 图2‎ ‎ A．灯L1短路 B．灯L1断路 C．灯L2短路 D．灯L2断路 答案　B ‎5．一块太阳能电池板， 测得其开路电压为1 000 mV，短路电流为50 mA.若该电池板与电阻值为30 Ω的电阻组成闭合回路，电池板的路端电压是(　　)‎ A．400 mV B．600 mV C．500 mV D．300 mV 答案　B ‎6．如图3所示，把两个电源的U－I关系图线画在同一坐标系中，由图象可得出的正确结论是(　　)‎ 图3‎ A．E1＝E2，内电阻r1＞r2‎ B．E1＝E2，发生短路时I1＞I2‎ C．E1＜E2，内电阻r1＞r2‎ D．E1＜E2，发生短路时I1＞I2‎ 答案　B 命题点一　电路的动态分析 例1　如图4，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为理想电压表与理想电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则(　　)‎ 图4‎ A.的读数变大，的读数变小 B.的读数变大，的读数变大 C.的读数变小，的读数变小 D.的读数变小，的读数变大 解析　S断开，外电阻变大，总电流减小，故路端电压U＝E－Ir增大，电压表的读数变大．R1两端电压减小，则R3两端的电压增大，电流表的读数变大．‎ 答案　B 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→支路的变化.‎ ‎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．‎ 题组阶梯突破 ‎1．在如图5所示的电路中，电源的内阻不能忽略，当电路中接入的电灯数目增多时，下列说法正确的是(　　)‎ 图5‎ A．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小 B．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变大 C．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变大 D．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小 答案　D ‎2．(多选)如图6所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图．图中油量表由电流表改装而成，金属杠杆的一端接浮标，另一端触点O接滑动变阻器R.当油箱内油面下降时，下列分析正确的是(　　)‎ 图6‎ A．触点O向下滑动 B．触点O向上滑动 C．电路中的电流增大了 D．电路中的电流减小了 答案　BD 解析　当油面下降时，浮标位置降低，在杠杆作用下，滑动变阻器的触点O向上移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，根据I＝可知电路中的电流变小，电流表示数变小，即油量表指针偏转较小．选项A、C错误，B、D正确．‎ ‎3．如图7所示的电路中，调节滑动变阻器，电压表的读数由6 V变为5 V，电流表读数的变化量为0.5 A，则下列说法中正确的是(　　)‎ ‎ 图7‎ A．电流表的读数变小了，电源的内阻为10 Ω B．电流表的读数变大了，电源的内阻为20 Ω C．电流表的读数变大了，电源的内阻为2 Ω D．不知道电流表的具体读数，无法计算电源的内阻 答案　C 解析　电压表测量的是路端电压，根据题目信息，电压表读数减小，则内电压增大，内电压U内＝Ir，电源的内电阻不变，所以电路总电流增大，由闭合电路欧姆定律知，路端电压的减少量等于内电压的增加量，所以ΔU＝ΔI·r，代入数据得，电源的内阻r＝2 Ω，选项C正确．‎ ‎4．在如图8所示的电路中，电源内阻不可忽略，在调节可变电阻R的阻值过程中，发现理想电压表的示数减小，则(　　)‎ 图8‎ A．R的阻值变大 B．路端电压不变 C．干路电流减小 D．路端电压和干路电流的比值减小 答案　D ‎5．(2016·宁波模拟)如图9所示电路中，L1、L2为两只相同的灯泡，R为光敏电阻(随光照的增强电阻减小)，当光照强度逐渐增强的过程中，下列判断正确的是(　　)‎ 图9‎ A．L1、L2两灯均逐渐变暗 B．L1灯逐渐变暗，L2灯逐渐变亮 C．电源内电路消耗功率逐渐减小 D．光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率逐渐增大 答案　B 解析　当光照增强时，光敏电阻R的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则L2灯逐渐变亮．由U＝E－Ir可知，路端电压减小，L2‎ 灯的电压增大，则L1灯两端的电压减小，故L1灯逐渐变暗，故A错误，B正确；总电流增大，由P＝I2r知电源内电路消耗功率逐渐增大，故C错误；将L2灯看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，即外电阻减小时，等效电源的内外电阻差加大，输出功率减小，则光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率逐渐减小，故D错误．‎ 命题点二　电路中的功率及效率问题 例2　如图10所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求：当电阻箱R读数为多少时，电阻箱消耗的电功率最大，并求这个最大值．‎ 图10‎ 解析　把保护电阻看成电源内电路的一部分，令r0＝R0＋r，则电阻箱消耗的电功率为：P＝()2·R＝，故当R＝r0，即R＝r＋R0＝(1＋0.5)Ω＝1.5 Ω时，Pmax＝＝ W＝6 W.‎ 答案　1.5 Ω　6 W 对闭合电路功率的两点认识 ‎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＝I2(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

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