第30讲　电路　闭合电路欧姆定律-【划重点】2024年高考物理一轮复习精细讲义

第30讲　电路　闭合电路欧姆定律 ——划重点之精细讲义系列 一.电阻的串、并联 串联电路 并联电路 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 R总＝R1＋R2＋…＋Rn ＝＋＋…＋ 分压原理或分流原理 U1∶U2∶…∶Un＝R1∶R2∶…∶Rn I1∶I2∶…∶In＝∶∶…∶ 功率分配 P1∶P2∶…∶Pn＝R1∶R2∶…∶Rn P1∶P2∶…∶Pn＝∶∶…∶ 二.电源的电动势和内阻 1．电动势 (1)电源：电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电势能的装置． (2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E＝. (3)电动势的物理含义：电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压． 2．内阻：电源内部导体的电阻． 三．闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路欧姆定律 (1)内容：闭合电路里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. 2．闭合电路的欧姆定律的表达形式 表达式 物理意义 适用条件 I＝ 电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比 纯电阻电路 E＝I（R＋r）① E＝U外＋Ir ② E＝U外＋U内 ③ 电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和 ①式适用于纯电阻电路；②③式普遍适用 EIt＝I2Rt＋I2rt ④ W＝W外＋W内 ⑤ 电源提供的总能量等于内、外电路中电能转化为其他形式的能的总和 ④式适用于纯电阻电路，⑤式普遍适用 3．路端电压与外电阻的关系 一般情况 U＝IR＝·R＝，当R增大时，U增大 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 考点一　电阻的串并联 1．串、并联电路的几个常用结论 (1)当n个等值电阻R0串联或并联时，R串＝nR0，R并＝R0. (2)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻． (3)在电路中，某个电阻增大(或减小)，则总电阻增大(或减小)． (4)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的总电功率始终等于各个电阻消耗的电功率之和． 2．电压表、电流表的改装 改装为大量程电压表 改装为大量程电流表 原理 串联电阻分压 并联电阻分流 改装原理图 分压电阻或分流电阻 U=IgRg+IgR 所以 IgRg=(I-Ig)R 所以 改装后的电表内阻 RV=R+Rg＞Rg 【典例1】(多选)一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则(　　) A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 Ω B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V 【典例2】如图所示，电路两端的电压U保持不变，电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大，则电阻之比R1∶R2∶R3是(　　) A．1∶1∶1　 B．4∶1∶1 C．1∶4∶4 D．1∶2∶2 【典例3】(多选)如图所示，甲、乙两电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，下列说法正确的是(　　) A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．甲表是电流表，R增大时量程减小 C．乙表是电压表，R增大时量程增大 D．乙表是电压表，R增大时量程减小 考点二　闭合电路的欧姆定律 考向1：闭合电路的功率及效率问题 1．电源的总功率 （1）电源的功率P：电源将其他形式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率（电源的输入功率）。 （2）计算式 ①任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内 ； ②纯电阻电路：。 2．电源内部消耗的功率： （1）电源内阻的热功率，也称为电源的损耗功率。（2）计算式：P内＝I2r P内＝I2r＝U内I＝P总－P出。 3．电源的输出功率 （1）电源输出功率P：外电路上消耗的功率。 （2）计算式： ①任意电路：P出＝UI＝EI－I2r＝P总－P内， ②纯电阻电路：P出＝I2R＝＝（只适用于外电路为纯电阻的电路）。 4．功率分配关系： ①P＝P外＋P内，闭合电路上功率分配关系反映闭合电路中能量的转化和守恒。 ②计算式：EI＝UI＋I2r（普遍适用），EIt＝I2Rt＋I2rt（只适用于外电路为纯电阻的电路）。 5．纯电阻电路中输出功率随R的变化关系： （1）当R＝r