9.2闭合电路欧姆定律-【桂冠物理】2024高三物理一轮复习题型归纳技巧点拨（新高考专用）

第九章　恒定电流 9.2闭合电路欧姆定律 【考点预测】 1. 闭合电路欧姆定律的理解及应用 2.路端电压随负载的变化规律 3.电源的输出电压、输出功率、效率 4. 电路的动态分析、故障判断 【方法技巧与总结】 1．电源 (1)电动势 ①计算：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E＝； ②物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成电能本领的大小，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． 2．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功率表达式：EI＝UI＋I2r. 3．路端电压与外电阻的关系 (1)一般情况：U＝IR＝·R＝，当R增大时，U增大； (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. 三、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．电源的输出功率 (1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内． (2)纯电阻电路：P出＝I2R＝＝. (3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系 ①当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝. ②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小． ③当R<r时，随着R的增大输出功率越来越大． 【题型归纳目录】 题型一：闭合电路欧姆定律的理解及应用 题型二：电路的动态分析及电路故障问题 题型三：电源的功率和效率 题型四：含容电路的分析 【题型一】闭合电路欧姆定律的理解及应用 【典型例题】 例1．用图示电路测量电池的电动势和内阻，将二个阻值为和的定值电阻连入电路中，当开关S从位置1切换到位置2时，发现电流表示数变为原来的1.5倍。则（　　） A．， B．， C．， D．， 【方法技巧与总结】 在恒流电路中常会涉及两种U－I图线，一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线)，另一种是电阻的伏安特性曲线(过原点的直线)。求解这类问题时要注意二者的区别。 电源U－I图像 电阻U－I图像 关系式 U＝E－Ir U＝IR 图像 物理意义 电源的路端电压随电流的变化关系　 电阻两端电压与电阻中的电流的关系 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 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 坐标U、I的乘积 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 坐标U、I的比值 表示外电阻的大小 表示该电阻的大小 斜率(绝对值) 电源内阻r的大小 若图像为过原点的直线，图像斜率表示电阻的大小 两曲线在同一 坐标系中的交点 表示电阻的工作点，即将电阻接在该电源上时，电阻中的电流和两端的电压 练1．某兴趣小组利用如图甲所示的电路研究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。电路中电源电动势和内阻保持不变，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻。通过实验得到，在0℃~80℃的范围内，电压表的示数U随热敏电阻的温度t变化的关系如图乙所示。则在0℃~80℃的范围内，该热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的关系图像为（　　） A． B． C． D． 【题型二】电路的动态分析及电路故障问题 【典型例题】 例2．在如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，，滑动变阻器的取值范围为0～，所打电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表、电压表、电流表A示数的变化量分别为、、。下列说法正确的是（　　） A．大于 B．不变，增大 C．的功率先增大后减小，最大值为0.36W D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5W 【方法技巧与总结】 1．解决电路动态变化的基本思路 “先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化。 “先干后支”——先分析干路部分，再分析支路部分。 “先定后变”——先分析定值电阻所在支路，再分析阻值变化的支路。 2．电路动态分析的方法 (1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”。即 (2)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。 (3)串反并同法：“串反”是指某一电阻增大(或减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大)。“并同”是指某一电阻增大(或减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小)。 3．电路故障的分析方法 (1)仪器检测法 ①断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指