2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)精講深剖（打包29套）.zip,2018,年高,物理,一輪,復(fù)習(xí),精講深剖,打包,29 專題9.2 閉合電路歐姆定律 （一）真題速遞 3．(2016·江蘇單科)如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出，閉合開關(guān)S，下列說法正確的有(　　) A．路端電壓為10 V B．電源的總功率為10 W C．a(chǎn)、b間電壓的大小為5 V D．a(chǎn)、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1 A 【答案】AC　 （二）考綱解讀 主題 內(nèi)容 要求 說明 電場(chǎng) 閉合電路的歐姆定律 電功率、焦耳定律 Ⅱ Ⅰ 本講共2個(gè)考點(diǎn)，一個(gè)二級(jí)考點(diǎn)，一個(gè)一級(jí)考點(diǎn)，近幾年的高考中涉及本講知識(shí)多以閉合電路歐姆定律進(jìn)行考查電路的功率等知識(shí)。 （三）考點(diǎn)精講 考向一　閉合電路歐姆定律及動(dòng)態(tài)分析 1．電路動(dòng)態(tài)分析的兩種方法 (1)程序法：電路結(jié)構(gòu)的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U端的變化→固定支路→變化支路． (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)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端去討論． 2．閉合電路的故障分析 (1)故障特點(diǎn) ①斷路特點(diǎn)：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零． ②短路特點(diǎn)：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但它兩端電壓為零． (2)檢查方法 ①電壓表檢測(cè)：如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段被短路． ②電流表檢測(cè)：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可用電流表測(cè)量各部分電路上的電流，通過對(duì)電流值的分析，可以確定故障的位置．在運(yùn)用電流表檢測(cè)時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程． ③歐姆表檢測(cè)：當(dāng)測(cè)量值很大時(shí)，表示該處斷路，當(dāng)測(cè)量值很小或?yàn)榱銜r(shí)，表示該處短路．在運(yùn)用歐姆表檢測(cè)時(shí)，電路一定要切斷電源． 【例1】　(多選)(2016·江蘇單科·8)如圖3所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出，閉合開關(guān)S，下列說法正確的有(　　) 圖3 A．路端電壓為10 V B．電源的總功率為10 W C．a(chǎn)、b間電壓的大小為5 V D．a(chǎn)、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1 A 【答案】AC 階梯練習(xí) 1．如圖4所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，V與A分別為電壓表與電流表．初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則(　　) A．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小 B．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大 C．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小 D．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大 【答案】B 【解析】S斷開，相當(dāng)于外電阻變大，由閉合電路歐姆定律知電路中總電流減小，則路端電壓增大，V的示數(shù)變大，R1的電壓減小，故R3的電壓增大，故電流表示數(shù)變大，B正確． 2．如圖5所示，虛線框內(nèi)為高溫超導(dǎo)限流器，它由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成．超導(dǎo)部件有一個(gè)超導(dǎo)臨界電流IC，當(dāng)通過限流器的電流I＞IC時(shí)，將造成超導(dǎo)體失超，從超導(dǎo)態(tài)(電阻為零，即R1＝0)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)(一個(gè)純電阻，且R1＝3 Ω)，以此來限制電力系統(tǒng)的故障電流．已知超導(dǎo)臨界電流IC＝1.2 A，限流電阻R2＝6 Ω，小燈泡L上標(biāo)有“6 V　6 W”的字樣，電源電動(dòng)勢(shì)E＝8 V，內(nèi)阻r＝2 Ω.原來電路正常工作，超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)態(tài)，燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)燈泡L突然發(fā)生短路，則(　　) 圖5 A．燈泡L短路前通過R2的電流為 A B．燈泡L短路后超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)化為正常態(tài)，通過燈泡的電流為1 A C．燈泡L短路后通過R1的電流為 A D．燈泡L短路后通過R2的電流為2 A 【答案】C Ω，由閉合電路歐姆定律可得，通過燈泡的電流I＝＝2 A，B錯(cuò)誤．由并聯(lián)電路電流分配規(guī)律可知，燈泡L短路后通過R1的電流為 A，通過R2的電流為 A，C正確，D錯(cuò)誤． 考向二　電路中的功率及效率問題 【例2】如圖6所示的電路中，兩平行金屬板之間的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流表和電壓表均為理想電表，由于某種原因燈泡L的燈絲突然燒斷，其余用電器均不會(huì)損壞，則下列說法正確的是(　　) 圖6 A．電流表、電壓表的讀數(shù)均變小 B．電源內(nèi)阻消耗的功率變大 C．液滴將向上運(yùn)動(dòng) D．電源的輸出功率變大 【答案】C 階梯練習(xí) 3.(多選)在如圖7所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U－I圖線．用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖象可知(　　) 圖7 A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為0.5 Ω B．電阻R的阻值為1 Ω C．電源的輸出功率為4 W D．電源的效率為50% 【答案】ABC 【解析】由圖線Ⅰ可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為r＝＝0.5 Ω；由圖線Ⅱ可知，電阻R的阻值為1 Ω，該電源與電阻R直接相連組成的閉合電路的電流為I＝＝2 A，路端電壓U＝IR＝2 V(可由題圖讀出)，電源的輸出功率為P＝UI＝4 W，電源的效率為η＝×100%≈66.7%，故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤． 4．(多選)如圖8所示，圖中直線①表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，圖中曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖線，則下列說法正確的是(　　) 圖8 A．電源的電動(dòng)勢(shì)為50 V B．電源的內(nèi)阻為 Ω C．電流為2.5 A時(shí)，外電路的電阻為15 Ω D．輸出功率為120 W時(shí)，輸出電壓是30 V 【答案】ACD 考向三　電源和電阻U－I圖象的比較 圖象上的特征 物理意義 電源U－I圖象 電阻U－I圖象 圖形 圖象表述的物理量變化關(guān)系 電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系 電阻兩端電壓隨電阻中的電流的變化關(guān)系 圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn) 與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示短路電流 過坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒有電壓時(shí)電流為0 圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積UI 表示電源的輸出功率 表示電阻消耗的功率 圖線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I比值 表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同 每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小不變 圖線斜率的絕對(duì)值大小 內(nèi)阻r 電阻大小 【例3】　如圖9直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡L1的U－I圖線的一部分，用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時(shí)燈泡L1恰能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是(　　) 圖9 A．此電源的內(nèi)電阻為 Ω B．燈泡L1的額定電壓為3 V，額定功率為6 W C．把燈泡L1換成阻值恒為1 Ω的純電阻，電源的輸出功率將變小 D．由于小燈泡L1的U－I圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用 【答案】B 階梯練習(xí) 5．(多選)如圖10所示，a、b分別表示一個(gè)電池組和一只電阻的伏安特性曲線．以下說法正確的是(　　) 圖10 A．電池組的內(nèi)阻是1 Ω B．電阻的阻值為0.33 Ω C．將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是4 W D．改變外電阻的阻值時(shí)，該電池組的最大輸出功率是4 W 【答案】AD 【解析】a圖線斜率的絕對(duì)值的倒數(shù)等于電源的內(nèi)阻，則電池組的內(nèi)阻是r＝＝ Ω＝1 Ω，選項(xiàng)A正確；b圖線的斜率的倒數(shù)等于電阻R，則R＝＝ Ω＝3 Ω，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由a圖線可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝4 V，將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是P＝()2R＝()2×3 W＝3 W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；改變外電阻的阻值時(shí)，該電池組的最大輸出功率為Pm＝＝ W＝4 W，選項(xiàng)D正確；故選A、D. 6.(多選)如圖11所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個(gè)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(dú)連接，則下列說法正確的是(　　) 圖11 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(dòng)勢(shì)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 【答案】ABC 考向四　含電容器電路的分析 1．確定電容器和哪個(gè)電阻并聯(lián)，該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓． 2．當(dāng)電容器和某一電阻串聯(lián)后接在某一電路兩端時(shí)，此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓． 3．當(dāng)電容器與電源直接相連，則電容器兩極板間電壓即等于電源電動(dòng)勢(shì)． 【例4】　阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖12所示電路．開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2.Q1與Q2的比值為(　　) 圖12 A. B. C. D. 【答案】C 階梯練習(xí) 7.在如圖13所示的電路中，R1＝11 Ω，r＝1 Ω，R2＝R3＝6 Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合且電路穩(wěn)定時(shí)，電容器C帶電荷量為Q1；當(dāng)開關(guān)S斷開且電路穩(wěn)定時(shí)，電容器C帶電荷量為Q2，則(　　) 圖13 A．Q1∶Q2＝1∶3 B．Q1∶Q2＝3∶1 C．Q1∶Q2＝1∶5 D．Q1∶Q2＝5∶1 【答案】A 【解析】當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電容器兩端電壓等于R2兩端的電壓，U2＝＝，Q1＝C；當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，U＝E，Q2＝EC，所以Q1∶Q2＝1∶3，選項(xiàng)A正確． 8．如圖14所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置．閉合開關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)．如果僅改變下列某一個(gè)條件，油滴仍能靜止不動(dòng)的是(　　) 圖14 A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值 C．增大兩板間的距離 D．?dāng)嚅_開關(guān)S 【答案】B 含有非理想電表的電路分析 題型簡述 實(shí)際電路中電流表內(nèi)阻不可能為零，電壓表內(nèi)阻也不會(huì)是無窮大，電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響有時(shí)不可忽略．近年來非理想電表對(duì)電路的影響、有關(guān)電路的計(jì)算及非理想電表的非常規(guī)接法的應(yīng)用等問題成為高考題的一大熱點(diǎn)． 方法突破 在分析非理想電表問題時(shí)，要明確以下兩點(diǎn)： (1)電壓表的示數(shù)等于通過電壓表的電流與其自身內(nèi)阻的乘積即U＝IVRV；電流表的示數(shù)就等于其兩端的電壓與其自身內(nèi)阻之比，即：I＝.因此可以將非理想電表當(dāng)作能顯示其電壓或電流的電阻看待． (2)當(dāng)電路中存在非理想電壓表時(shí)，相當(dāng)于RV與被測(cè)電路并聯(lián)，起分流作用，故讀數(shù)比理想電壓表偏??；當(dāng)電路中接入非理想電流表時(shí)，相當(dāng)于RA串聯(lián)在被測(cè)電路中，起分壓作用，故讀數(shù)比理想電流表偏小. 【例5】　兩個(gè)定值電阻R1、R2串聯(lián)接在U穩(wěn)定于12 V的直流電源上，有人把一個(gè)內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表接在R1的兩端，如圖15所示，電壓表示數(shù)為8 V，如果把它改接在R2的兩端，則電壓表的示數(shù)將(　　) 圖15 A．小于4 V　　　　　　　　　 B．等于4 V C．大于4 V而小于8 V D．等于或大于8 V 【答案】A 【例6】如圖16甲所示電路中，電壓表V1與V2內(nèi)阻相同，V2與R1并聯(lián)，V1的示數(shù)為U1＝3 V，V2的示數(shù)為U2＝2 V；現(xiàn)將V2改為與R2并聯(lián)，如圖乙所示，再接在原來的電源上，那么(　　) 圖16 A．V1的示數(shù)必增大，V2的示數(shù)必減小 B．V1的示數(shù)必增大，V2的示數(shù)必增大 C．V1的示數(shù)必減小，V2的示數(shù)必增大 D．V1的示數(shù)必減小，V2的示數(shù)必減小 【答案】A 【解析】題圖甲中，由R2兩端的電壓小于R1兩端的電壓知，R2＜＜R1，R串＝R2＋，在題圖乙中，顯然＜R2，R串′＝R1＋；R串－R串′＝R2－R1＋－＝ ，因?yàn)镽2＜R1，所以R串－R串′＜0，即R串＜R串′，由閉合電路歐姆定律可知，電壓表V1的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)減小，A正確． （四）知識(shí)還原 第2講　閉合電路歐姆定律 基礎(chǔ)知識(shí)回顧 一、閉合電路的歐姆定律 1．內(nèi)容：在外電路為純電阻的閉合電路中，電流的大小跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比． 2．公式 (1)I＝(只適用于純電阻電路)． (2)E＝U外＋I(xiàn)r(適用于所有電路)． 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1所示． 圖1 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)外電路短路即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． 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＝IE＝IU外＋I(xiàn)U內(nèi)＝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＝IU內(nèi)＝P總－P出． 3．電源的輸出功率 (1)任意電路：P出＝IU＝IE－I2r＝P總－P內(nèi)． (2)純電阻電路：P出＝I2R＝＝. (3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關(guān)系 ①當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm＝. 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

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