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物理第七章恒定电流第2节闭合电路欧姆定律01基础再现夯实双基02多维课堂考点突破03达标检测巩固提能【基础梳理】非静电力负极正极Wq其他形式的能电能内阻正比反比ER＋r电源电动势电源内阻短路电流【自我诊断】判一判(1)电路中某电阻的阻值最大，该电阻的功率不一定最大．()(2)电路中只有一个电阻增大时，电路的总电阻不一定增大．()(3)电流表改装时，并联的电阻越小，改装后的量程越大．()(4)电动势就是电源两极间的电压．()(5)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比．()(6)闭合电路中的短路电流无限大．()√×√×√×做一做(多选)如图所示为某一电源的U－I图线，由图可知()A．电源电动势为2VB．电源内电阻为13ΩC．电源短路时电流为6AD．电路路端电压为1V时，电路中电流为5A提示：AD闭合电路的动态分析【题组过关】1．如图所示，L1、L2、L3三只电灯泡均能发光，当把滑动变阻器的触头P向下滑动时，三只电灯泡亮度的变化是()A．L1、L2、L3都变亮B．L1、L2变亮，L3变暗C．L1、L3变亮，L2变暗D．L1变亮，L2、L3变暗解析：选B.滑动变阻器的触头P向下滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值R减小，所以电路总电阻值R总减小，由闭合电路欧姆定律知总电流I总＝ER总＋r变大，通过L1的电流增大，L1两端的电压UL1增大，故L1变亮；由于I总变大，所以内阻上的电压(U内＝I总r)变大，所以L3两端的电压(UL3＝E－UL1－U内)变小，通过L3的电流IL3变小，所以L3变暗；由于I总变大，IL3变小，所以通过L2的电流(IL2＝I总－IL3)一定增大，L2变亮，选B.2．(2020·金华高三月考)如图所示电路中，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()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解析：选B.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．闭合电路的动态分析方法(1)程序法：R局增大(减小)→R总增大(减小)→I总减小(增大)→U外增大(减小)→I局和U局．注意：当外电路的任何一部分电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．(2)直观法：①任一电阻R阻值增大，必引起通过该电阻的电流I的减小和该电阻两端电压U的增大；②任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I并的增大和与之串联的各电路电压U串的减小．(3)极限法：由滑动变阻器引起的电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端或将变阻器的阻值推向两个极端进行分析讨论．但此时要注意是否出现极值情况，即变化是否单调．(4)特殊值法：对于某些特殊电路问题，可以采取代入特殊值的方法去判定．闭合电路的故障分析【题组过关】1．如图所示的电路中，电源的电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1、L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是Uab＝6V，Uad＝0，Ucd＝6V，由此可判定()A．L1和L2的灯丝都烧断了B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．滑动变阻器R断路解析：选C.由Uab＝6V可知，电源完好，灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障．由Ucd＝6V可知，灯泡L1与滑动变阻器R是接通的，断路故障出现在c、d之间，故灯L2断路，选项C正确．2．(2020·绍兴质检)如图所示是某物理小组同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图．当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有读数．则故障原因可能是()A．L1断路B．L1短路C．L2断路D．L2短路答案：D常用电路故障检查方法(1)电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或关联路段短路．(2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程．(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表示该处短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．(4)假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理．对U－I图象的理解与应用【题组过关】1．(多选)(2020·杭州四校联考)在如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知下列说法正确的是()A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．电阻R的阻值为1ΩC．电源的输出功率为4WD．电源的效率为50%解析：选ABC.由图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势E＝3V，其斜率的绝对值等于电源的内阻r＝ΔUΔI＝36Ω＝0.5Ω，故A正确．电阻R的阻值为R＝UI＝22Ω＝1Ω，故B正确．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压，则有U＝2V，I＝2A，电源的输出功率为P＝UI＝2×2W＝4W，故C正确．电源的效率为η＝UIEI＝23≈66.7%，故D错误．2．(多选)A、B两电源分别供电时其路端电压与电流的关系图线如图所示，则下述正确的是()A．电源电动势EA＝EBB．电源内阻rA＝rBC．电源A的短路电流为0.2AD．电源B的短路电流为0.3A解析：选BD.由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时，U＝E，U－I图线的斜率的绝对值等于电源内阻大小．由图看出，A的电动势为2V，B的电动势为1.5V，即有电源电动势EA＞EB，故A错误．两图线平行，说明电源的内阻相等，即rA＝rB，故B正确．电源A的短路电流为IA＝EArA＝22－10.2A＝0.4A，故C错误．电源B的短路电流为IB＝EBrB＝1.51.5－10.1A＝0.3A，故D正确．两种图象的比较电源U－I图象电阻U－I图象图形物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系电源U－I图象电阻U－I图象截距与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流Er过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标的比值UI表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小斜率内电阻r电阻大小闭合电路的功率和效率【题组过关】1．(2020·杭州八校联考)两电源电动势分别为E1、E2(E1＞E2)，内阻分别为r1、r2.当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等．若将R减小为R′，电源输出功率分别为P1、P2，则()A．r1＜r2，P1＜P2B．r1＞r2，P1＞P2C．r1＜r2，P1＞P2D．r1＞r2，P1＜P2解析：选D.如图所示，由伏安特性曲线可知，r1＞r2，若将R减小为R′，电源输出功率P1＜P2，选项D正确．2．直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，关于电源的说法错误的是()A．总功率一定减小B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小D．输出功率一定先增大后减小解析：选D.滑片P向右移动时外电路电阻R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P总＝EI可得P总减小，故选项A正确．根据η＝R外R外＋r＝11＋rR外可知选项B正确．由P内＝I2r可知，选项C正确．由P输－R外图象，因不知道R外的初始值与r的关系，所以无法判断P输的变化情况，选项D错误．当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当R→∞时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义．电源总功率任意电路：P总＝EI＝P出＋P内纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝E2R＋r电源内部消耗的功率P内＝I2r＝P总－P出电源的输出功率任意电路：P出＝UI＝P总－P内纯电阻电路：P出＝I2R＝E2R（R＋r）2P出与外电阻R的关系电源的效率任意电路：η＝P出P总×100%＝UE×100%纯电阻电路：η＝RR＋r×100%本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放