考向17 闭合电路欧姆定律-备战2022年高考物理一轮复习考点微专题

考向16 闭合电路欧姆定律-备战2022年高考一轮复习考点微专题 解决目标及考点: 1. 闭合电路欧姆定律 2. 电功与电热、电功率与热功率问题 3. 电路中的功率问题 4. 动态电路分析问题 【例题1】如图，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡L1的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是(　　) A.此电源的内电阻为 Ω B.灯泡L1的额定电压为3 V，额定功率为6 W C.把灯泡L1换成阻值恒为1 Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小 D.由于小灯泡L1的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用 【例题2】如图甲所示为某一小灯泡的U－I图线，现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1 Ω、电动势为3 V的电源两端，如图乙所示，则(　　) A.通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 W B.通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 W C.通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.2 W D.通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率约为0.4 W 【例题3】如图所示的电路中，闭合开关S，灯L1、L2正常发光.由于电路突然出现故障，发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是(　　) A.R1断路 B.R2断路 C.R3短路 D.R4短路 一、电流\部分电路欧姆定律 1.电流 (1)形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压. (2)标矢性：电流是标量，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向. (3)两个表达式：①定义式：I＝.；②决定式：I＝ 2.部分电路欧姆定律 (1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比. (2)表达式：I＝. (3)适用范围：金属导电和电解液导电，不适用于气体导电或半导体元件. (4)导体的伏安特性曲线(I－U)图线 ①比较电阻的大小：图线的斜率k＝tanθ＝，图中R1>R2(选填“>”“<”或“＝”)；＝ ②线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律； ③非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律. 二、电阻及电阻定律 1.电阻 (1)定义：导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻. (2)公式：R＝，其中U为导体两端的电压，I为通过导体的电流. (3)单位：国际单位是欧姆(Ω). (4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关. 2.电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻还与构成它的材料有关. (2)公式：R＝ρ. 其中l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是导体的电阻率，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m. (3) 适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液. 三、电功、电功率、电热及热功率 1.电功 (1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功. (2)公式：W＝qU＝IUt(适用于任何电路). (3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程. 2.电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢. (2)公式：P＝＝IU(适用于任何电路). 3.焦耳定律 (1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比. (2)公式：Q＝I2Rt.(适用于任何电路) 4.电功率P＝IU和热功率P＝I2R的应用 (1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P电＝UI，热功率均为P热＝I2R. (2)对于纯电阻电路而言：P电＝P热＝IU＝I2R＝. (3)对于非纯电阻电路而言：P电＝IU＝P热＋P其他＝I2R＋P其他≠＋P其他. 四、闭合电路欧姆定律 (1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比； (2)公式：I＝(只适用于纯电阻电路)； (3)其他表达形式 ①电势降落表达式：E＝U外＋U内或E＝U外＋Ir； ②能量表达式：EI＝UI＋I2r. 3.路端电压与外电阻的关系 (1)一般情况：U＝IR＝，当R增大时，U增大；·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. 5、 电路中的功率 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