高考物理大一輪復(fù)習(xí) 7.2電動勢、閉合電路歐姆定律課件 新人教版.ppt

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,,,,,考點一 閉合電路動態(tài)分析,考點二 閉合電路的功率及效率問題,考點三 電源U-I圖象的理解,考 點,高三物理一輪復(fù)習(xí),第2節(jié) 電動勢、閉合電路歐姆定律,,第七章 恒定電流,1．(串、并聯(lián)電路的特點)電阻R1與R2并聯(lián)在電路中，通過R1與R2的電流之比為1∶2，則當(dāng)R1與R2串聯(lián)后接入電路中時，R1與R2兩端電壓之比U1∶U2為( ) A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1,,解析,答案,基礎(chǔ)自測,B,2．(對電動勢概念的理解)下列關(guān)于電動勢的說 法正確的是( ) A．電源的電動勢跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比，跟通過的電荷量成反比 B．電動勢的單位跟電壓的單位一致，所以電動勢就是兩極間的電壓 C．非靜電力做的功越多，電動勢就越大,,基礎(chǔ)自測,解析,答案,D,3．(閉合電路歐姆定律的應(yīng)用)一電池外電路斷開時的路端電壓為3 V，接上8 Ω的負(fù)載后路端電壓降為2.4 V，則可以判定電池的電動勢E和內(nèi)阻r為( ) A．E＝2.4 V，r＝1 Ω B．E＝3 V，r＝2 Ω C．E＝2.4 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1 Ω,,基礎(chǔ)自測,解析,答案,B,4.(電路的動態(tài)分析問題)(2015北京東城 區(qū)期末)如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可 忽略．開關(guān)S閉合后，在滑動變阻器R0 的滑片向下滑動的過程中( ) A．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小 B．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大 C．電壓表與電流表的示數(shù)都增大 D．電壓表與電流表的示數(shù)都減小,,基礎(chǔ)自測,解析,答案,圖片顯/隱,D,一、電阻的串聯(lián)、并聯(lián) 1．串、并聯(lián)電路的特點,教材梳理,I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n,U1＋U2＋…＋Un,,教材梳理,R1∶R2∶…∶Rn,R1∶R2∶…∶Rn,2. 三個常用的結(jié)論 (1)串聯(lián)電路的總電阻_____電路中任意一個電阻，電路中任意一個電阻變大時，總電阻_____． (2)并聯(lián)電路的總電阻_____電路中任意一個電阻，任意一個電阻變大時，總電阻_____ ． (3)某電路中無論電阻怎樣連接，該電路消耗的電功率P總等于各個電阻消耗的電功率之和． 二、電動勢 1．電源是通過非靜電力做功把__________的能轉(zhuǎn)化成_______的裝置．,教材梳理,大于,變大,小于,變大,其它形式,電勢能,2．電動勢：非靜電力搬運(yùn)電荷所做的功與搬運(yùn)的電荷量的比值，E＝____，單位：V. 3．電動勢的物理含義：電動勢表示電源______________________ _______本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓． 4．電動勢是____量，需注意電動勢不是電壓． 三、閉合電路的歐姆定律 1．內(nèi)容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成_____，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成______．,教材梳理,把其它形式的能轉(zhuǎn)化成,標(biāo),正比,反比,電勢能,3．路端電壓與外電阻的關(guān)系 (1)負(fù)載R增大→I減小→U內(nèi)_____→U外______ 外電路斷路時(R＝∞)I＝0，U外＝E. (2)負(fù)載R減小→I增大→U內(nèi)_____→U外_____ 外電路短路時(R＝0)，I＝____，U內(nèi)＝E.,教材梳理,U外＋U內(nèi),減小,增大,增大,減小,4．U－I關(guān)系圖：由U＝E－Ir可知，路 端電壓 隨著電路中電流的增大而_____；U－I關(guān) 系圖線如圖所示． (1)當(dāng)電路斷路即I＝0時，縱坐標(biāo)的截距 為________． (2)當(dāng)外電路電壓為U＝0時，橫坐標(biāo)的截距為___________． (3)圖線的斜率的絕對值為電源的______．,教材梳理,減小,電動勢E,短路電流Im,電阻r,1．電路動態(tài)分析類問題是指由于斷開或閉合開關(guān)、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：,考點一 閉合電路動態(tài)分析,考點闡釋,(2)“串反并同”結(jié)論法． ①所謂“串反”，即某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大． ②所謂“并同”，即某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小． (3)極限法：因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端，讓電阻最大或電阻為零去討論．,考點闡釋,考點一 閉合電路動態(tài)分析,題組一 基本電路的動態(tài)分析 1.(2015長春調(diào)研)如圖所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r、R1、R2為定值電阻，R0為滑動變阻器，當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時，關(guān)于電壓表、電流表示數(shù)變化的情況，以下說法正確的是( ) A．V的示數(shù)變大，A的示數(shù)變小 B．V的示數(shù)變大，A的示數(shù)變大 C．V的示數(shù)變小，A的示數(shù)變小 D．V的示數(shù)變小，A的示數(shù)變大,由閉合電路歐姆定律可得，滑動變阻器滑片向右移，外電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，V的示數(shù)變大．干路電流減小，R1兩端電壓減小，R2兩端電壓增大，流過R2的電流增大，A的示數(shù)變大，可知選項B正確．,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,考點一 閉合電路動態(tài)分析,B,2.(多選)如右圖所示的電路，L1、L2、L3是3只小電燈，R是滑動變阻器，開始時，它的滑片P位于中點位置．當(dāng)S閉合時，3只小電燈都發(fā)光．現(xiàn)使滑動變阻器的滑片P向右移動時，則小電燈L1、L2、L3的變化情況( ) A．L1變亮 B．L2變亮 C．L3變暗 D．L1、L2、L3均變亮,,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,考點一 閉合電路動態(tài)分析,BC,題組二 含容電路的動態(tài)分析 3.(多選)如圖所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，電源電動勢E＝18 V，內(nèi)阻不計．下列說法正確的是( ) A．開關(guān)S斷開時，a、b兩點電勢相等 B．開關(guān)S閉合后，a、b兩點間的電流是2 A C．開關(guān)S斷開時C1帶的電荷量比開關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大 D．不論開關(guān)S斷開還是閉合，C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大,,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,考點一 閉合電路動態(tài)分析,BC,分析閉合電路問題的四點注意 (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．,規(guī)律總結(jié),考點一 閉合電路動態(tài)分析,考點二 閉合電路的功率及效率問題,考點闡釋,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．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)．,考點闡釋,考點二 閉合電路的功率及效率問題,(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關(guān)系 ②當(dāng)R＞r時，隨著R的增大輸出功率越來越?。?③當(dāng)R＜r時，隨著R的增大輸出功率越來越大． ④當(dāng)P出＜Pm時，每個輸出功率對應(yīng)兩個外電阻R1和R2，且R1R2＝r2.,考點闡釋,考點二 閉合電路的功率及效率問題,⑤P出與R的關(guān)系如圖所示． 4．電源的效率,考點闡釋,考點二 閉合電路的功率及效率問題,⑤P出與R的關(guān)系如圖所示． 4．電源的效率,因此在純電阻電路中R越大，η越大；當(dāng)R＝r時，電源有最大輸出功率，效率僅為50%. ◆特別提醒：當(dāng)電源的輸出功率最大時，效率并不是最大，只有50%；當(dāng)R→∞時，η →100%，但此時P出→0，無實際意義．,考點闡釋,1．(2015?？诟呷|(zhì)檢)(多選)直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的 ( ) A．總功率一定減小 B．效率一定增大 C．內(nèi)部損耗功率一定減小 D．輸出功率一定先增大后減小,,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,考點二 閉合電路的功率及效率問題,ABC,2．如下圖所示，電源電動勢E＝12 V， 內(nèi)阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流電動機(jī)內(nèi)阻 R0′＝1 Ω，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R1時可使 甲電路輸出功率最大，調(diào)節(jié)R2時可使乙 電路輸出功率最大，且此時電動機(jī)剛好 正常工作(額定輸出功率為P0＝ 2 W)， 則R1和R2的值分別為( ) A．2 Ω，2 Ω B．2 Ω，1.5 Ω C．1.5 Ω，1.5 Ω D．1.5 Ω，2 Ω,,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,考點二 閉合電路的功率及效率問題,B,規(guī)律總結(jié),考點二 閉合電路的功率及效率問題,對閉合電路功率的兩點新認(rèn)識 (1)閉合電路是一個能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．內(nèi)、外電路將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，EI＝P內(nèi)＋P外就是能量守恒定律在閉合電路中的體現(xiàn)． (2)外電阻的阻值向接近內(nèi)阻的阻值方向變化時，電源的輸出功率變大．,考點三 電源U—I圖象的理解,考點闡釋,1．對電源U－I圖象的幾點說明 根據(jù)U＝E－Ir可知，電源的U－I圖線是如下圖所示的一條傾斜的直線．,考點闡釋,(1)直線斜率的絕對值表示電源的電阻r，縱軸的截距為電源電動勢E. (2)直線上任何一點A與原點O的連線的斜率表示對應(yīng)的外電路電阻R. (3)圖線上每一點的坐標(biāo)的乘積為對應(yīng)情況下電源的輸出功率，對于圖中的A點有PA＝UAIA. ◆特別提醒：對于U－I圖線中縱坐標(biāo)(U)不從零開始的情況，圖線與橫坐標(biāo)的交點坐標(biāo)小于短路電流，但直線斜率的絕對值仍等于電源的內(nèi)阻．,考點三 電源U—I圖象的理解,考點闡釋,2．兩種U－I圖象的比較,考點三 電源U—I圖象的理解,考點闡釋,考點三 電源U—I圖象的理解,1.(2015濰坊模擬)如右圖所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線，若將這兩個電阻分別接到該電源上，則( ) A．R1接在電源上時，電源的效率高 B．R2接在電源上時，電源的效率高 C．R1接在電源上時，電源的輸出功率大 D．電源的輸出功率一樣大,,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,考點三 電源U—I圖象的理解,A,2.(2015遼寧沈陽名校質(zhì)檢)(多選)如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨電流的變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接，則下列說法正確的是( ) A．電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11∶7 B．電源1與電源2的電動勢之比是1∶1 C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1∶2 D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1∶2,根據(jù)電源的路端電壓隨電流的變化的特性圖線斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻可知，電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11∶7，選項A正確．根據(jù)電源的路端電壓隨輸出電流的變化的特性圖線在縱軸的截距表示電源電動勢可知，電源1與電源2的電動勢之比是1∶1，選項B正確．根據(jù)曲線交點表示工作點，交點的縱橫坐標(biāo)的乘積表示電源輸出功率，在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1∶2，選項C正確．根據(jù)曲線交點的縱橫坐標(biāo)的比值表示小燈泡電阻，在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是18∶25，選項D錯誤．,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,考點三 電源U—I圖象的理解,ABC,規(guī)律總結(jié),考點三 電源U—I圖象的理解,用圖象分析電源輸出功率和效率 (1)分析圖象問題時，一定要明確圖線的含義，即要確定兩坐標(biāo)軸表示的物理意義． (2)對閉合電路的U－I圖象，圖線上每一點縱、橫坐標(biāo)的乘積為電源的輸出功率；純電阻電路的圖線上每一點縱、橫坐標(biāo)的比值為此時外電路的電阻．,,,,電路的串、并聯(lián)是電路的基本連接方式，閉合電路的分析與計算是本節(jié)的重點，也是高考熱點，本節(jié)的學(xué)習(xí)應(yīng)注意以下幾點： 1．對電路特點的三點提示： (1)并聯(lián)電路的總電阻小于其中最小的電阻． (3)在電路中，某個電阻增大(或減小)，則總電阻增大(或減小)．,■名師微點撥…………………………………………,,,,2．閉合電路歐姆定律的兩點提醒： (2)當(dāng)R外＝r時，電源的輸出功率最大，但此時的效率并不是最大，只有50%. 3．電路動態(tài)分析常用的一種思路：,“等效電源法”的應(yīng)用 【方法概述】 等效法是把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過程轉(zhuǎn)化為簡單的物理現(xiàn)象、物理過程來研究和處理的一種科學(xué)思想方法． 【常見類型】 (1)物理量的等效：如等效電阻、等效電源、等效長度、等效力、等效重力加速度等． (2)過程的等效：如平拋運(yùn)動可等效為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動，帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動等．,思想方法,【解題思路】 (1)分析所研究的問題是否屬于等效問題． (2)確定該問題屬于哪一類等效問題． (3)分析問題等效后的求解思路．,思想方法,【典例】 如右圖所示，已知電源電動勢 E＝5 V，內(nèi)阻r＝2 Ω，定值電阻R1＝0.5 Ω， 滑動變阻器R2的阻值范圍為0～10 Ω. (1)當(dāng)滑動變阻器的阻值為多大時，電阻R1消 耗的功率最大？最大功率是多少？ (2)當(dāng)滑動變阻器的阻值為多大時，滑動變阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？ (3)當(dāng)滑動變阻器的阻值為多大時，電源的輸出功率最大？最大輸出功率是多少？,,思想方法,解析,(1)0 2 W (2)2.5 Ω 2.5 W (3)1.5 Ω 3．125 W,思想方法,解析,答案,