高考物理一輪復習 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行電路動態(tài)分析。 2．非純電阻電路的分析與計算，將結(jié)合實際問題考查電功和電熱的關系．能量守恒定律在電路中的應用，是高考命題的熱點，多以計算題或選擇題的形式出現(xiàn)。 3．穩(wěn)態(tài)、動態(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．實驗及相關電路的設計，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，并能分析、計算． 2．理解閉合電路歐姆定律，并能進行電路的動態(tài)分析和計算． 一、串、并聯(lián)電路的特點 1．特點對比 串聯(lián) 并聯(lián) 電流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 電壓 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 電阻 R＝R1＋R2＋…＋Rn ＝＋＋…＋ 2．幾個常用的推論 （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)，電路中任意一個電阻變大時，電路的總電阻變大． 二、電源的電動勢和內(nèi)阻 1．電動勢 （1）定義：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功． （2）表達式： （3）物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領大小的物理量． 2．內(nèi)阻 電源內(nèi)部也是由導體組成的，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勢成正比，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的關系 （1）關系式：U＝E－Ir． （2）U－I圖象如圖所示． ①當電路斷路即I＝0時，縱坐標的截距為電源電動勢． ②當外電路電壓為U＝0時，橫坐標的截距為短路電流． ③圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)阻． 考點一 電路動態(tài)變化的分析 1．電路動態(tài)分析類問題是指由于斷開或閉合開關、滑動變阻器滑片的滑動等造成電路結(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：即因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題，可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論． （3）判定總電阻變化情況的規(guī)律 ①當外電路的任何一個電阻增大（或減小）時，電路的總電阻一定增大（或減小）． ②若開關的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時，電路的總電阻增大；若開關的通、斷使并聯(lián)的支路增多時，電路的總電阻減小． ③在如圖所示分壓電路中，滑動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串的變化趨勢一致． ★重點歸納★ 1、電路動態(tài)分析思路 電路動態(tài)分析要注意以下三點： （1）閉合電路歐姆定律E＝U＋Ir（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）兩個關系：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，有同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態(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，小車向右做直線運動的過程中，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時間內(nèi)，小車一定做勻速直線運動B．從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動 C．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動D．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻速直線運動 【答案】C 【名師點睛】本題關鍵是根據(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動情況；壓敏電阻的阻值會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??；電流不變說明壓力不變。 ★針對練習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， 當滑動變阻器的滑片P停在變阻器的中點時，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I。那么，滑片P由中點向上移動的全過程中：（） 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 【名師點睛】電路的動態(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幾個有用的結(jié)論 Ⅰ、外電路中任何一個電阻增大（或減少）時外電路的總電阻一定增大（或減少）。 Ⅱ、若開關的通斷使串聯(lián)的用電器增多時，總電阻增大；若開關的通斷使并聯(lián)的支路增多時，總電阻減少 Ⅲ、動態(tài)電路的變化一般遵循“串反并同”的規(guī)律；當某一電阻阻值增大時，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。 ★針對練習2★如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r（），電表均視為理想電表。閉合開關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 【名師點睛】動態(tài)分析電路可采用串反并同法和程序法；而的表達式根據(jù)全電路的歐姆定律和串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流找關系． 考點二 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的變化關系 ①當R＝r時，電源的輸出功率最大為 ②當R>r時，隨著R的增大輸出功率越來越小． ③當R
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