内容正文:
第31讲闭合电路的欧姆定律导学提纲
课程标准:
理解闭合电路中欧姆定律,会测量电源的电动势和内阻.
命题趋势:
本节在高考中往往不会单独考查电路知识,有时会以选择题形式出现,常与电磁感应及交变电流、理想变压器的相关知识相结合,而且更倾向于通过实验来检验学生对电路知识的掌握程度。
学习目标:
知道电动势的定义及物理意义,孰记闭合电路欧姆定律的内容,并能灵活应用其解决有关实际问题;通过例题分析,会用等效法计算可变电阻R的最大功率问题和动态问题;能写电源的总功率、内耗功率、输出功率的表达式及三者关系,区分功率和效率;通过图像分析,能区分P-I、P-R、P-U图像特点。
基础感知(思\议):
一、研读课本(必修三第12章第2节) ,绘制本单元知识网络树状图.
二、(思\议)
1、电动势的定义、表达式、物理意义分别如何?
2、闭合电路欧姆定律的内容是什么?本质是什么?基本表达式是什么?常用的三种表达式及其适用条件是什么?
3、路端电压U与R的关系如何?路端电压U与I关系如何?
4、电源输出功率与R、I、U关系如何?如何用图像表示之?电源效率如何?
深化认知:
1、(来源课本101页B组第1题)在如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时( )
A.R两端的电压将增大 B.R两端的电压将减小
C.通过R的电流强度将不变 D.通过R的电流强度将减小
2、(来源课本88页第6题)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时( )
A.车灯的电流变小 B.路端电压变小
C.电路的总电流变小 D.电源的总功率变大
3、结合课本101页B组第4题:(1)滑动变阻器阻值为多大时,R1和r消耗的总功率最大?最大功率是多少?(2) 滑动变阻器阻值为多大时,R1和R2消耗的总功率最大?最大功率是多少?(3) 滑动变阻器阻值为多大时,R,2消耗的总功率最大?最大功率是多少?(4)若r=7Ω,电源的输出功率最大为多少?
4、如图,电源电动势E=18V,内电阻r=6Ω,定值电阻R1=4Ω,滑动变阻器R的阻值变化范围为0 — 12Ω.思考:(1)滑动变阻器R的阻值为多大时,R1消耗的功率最大,最大值是多少?(2) 滑动变阻器R的阻值为多大时,R消耗的功率最大,最大值是多少?(3) 滑动变阻器R的阻值为多大时,电源的输出功率最大,最大值是多少?
题型剖析
一、闭合电路的动态分析
1、某压敏电阻的阻值R随压力F变化的规律如图甲所示,将它水平放在电梯地板上并接入如图乙所示的电路中,在其受压面上放一物体m,即可通过电路中电流表A的示数I来研究电梯的运动情况。已知电梯静止时电流表的示数为I0。下列说法正确的是( )
A.若示数I=I0,则电梯一定处于静止状态 B.若示数I保持不变,则电梯一定做匀速运动
C.若示数I在增大,则电梯的速度在增大 D.若示数I>I0,则电梯可能在减速向下运动
2、如图所示的闭合电路,电源的电动势E、内阻r保持不变,R1为定值电阻,水平放置的平行金属板间有一带电质点P处于静止状态;现将滑动变阻器R2的滑片向b端滑动,电表为理想电表,则( )
A.电压表的示数减小 B.带电质点P将向上运动
C.电流表的示数增大 D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变大
3、某科研团队成功研制出兼具自修复性和高导电性的弹性导体,其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示,电压表和电流表是理想电表,a、b两点之间连接一弹性导体。在中间悬挂重物后,下列说法不正确的是( )
A.弹性导体电阻变大 B.定值电阻R的功率变小
C.电压表示数变大 D.弹性导体消耗的功率一定变大
4、(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,D为理想二极管(具有单向导通作用),R1为定值电阻,C为电容器,电压表和电流表均为理想电表,S1、S2均断开,则下列说法正确的是( )
A.仅闭合S1,将滑动变阻器的滑片向右移,电压表、电流表示数均变大
B.仅闭合S1,将滑动变阻器的滑片向右移,电容器的带电荷量不变
C.先闭合S1,将滑动变阻器的滑片向右移,再闭合S2电容器有放电现象
D.同时闭合S1、S2,将滑动变阻器的滑片向右移,定值电阻R1两端的电压增大
5、在如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,六个理想电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用Ii和Ui(i=1、2、3下同)表示,电表示数变化量的大小分别用ΔIi和ΔUi表示。下列分析结论正确的是( )
A.I2、I3、U1示数均减小 B. 、、的比值均不变
C. 、 的比值绝对值均变化 D. 、的比值绝对值均不变
二、闭合电路的功率及效率问题
6、如图甲所示的电路,其中电源电动势E=6 V,内阻r=2 Ω,定值电阻R=4 Ω,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A.图乙中滑动变阻器的最大功率P2=2 W
B.图乙中R1=6 Ω,R2=12 Ω
C.滑动变阻器消耗功率P最大时,定值电阻R消耗的功率也最大
D.调整滑动变阻器RP的阻值,可以使电源的输出电流达到2 A
7、如图所示,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”。电源的电动势E=6 V,内阻未知,限流电阻R0=4.8 Ω。闭合开关S后,当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数恒为3.5 V,理想电流表示数为0.5 A。 则( )
A.电源内阻为5.0 Ω B.液体消耗的电功率为1.75 W
C.玻璃皿中两电极间液体的电阻为R=7.0 Ω D.1分钟内,液体里产生的热量为105 J
三、含容电路问题
8、如图所示的电路中,R1=3 Ω,R2=6 Ω,R3=1 Ω,C=20 μF,当开关S断开时,电源的总功率为2 W;当开关S闭合时,电源的总功率为4 W。求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)S断开和闭合时,电容器所带的电荷量。
9、如图所示的电路中,电源的电动势 E=12 V,内阻 r=5 Ω, 电阻的阻值分别为 R1=10 Ω,R2=20 Ω,滑动变阻器的最大阻值R=30 Ω,电容器 MN的电容 C=20 μF,现将滑动触头P置于最左端a点,合上开关S,经过一段时间电路处于稳定。求:
(1)通过R1的电流I;
(2)断开S后,通过R2的电荷量 Q2;
(3)滑动触头P置于最左端a点,合上开关S,待电路稳定后,将P缓慢地从a点移到最右端b点的过程中,通过导线 BM的电荷量QBM。
四、两类U-I图像的比较与应用
10、如图,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某灯泡L1的U-I图线的一部分,用该电源和灯泡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
11、(多选)如图所示,图甲中M为一电动机,开关S闭合后,当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表V1和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示,已知电流表A读数在0.2 A 以下时,电动机没有转动。不考虑电表内阻,以下判断正确的是( )
A.图线①为V2示数随电流表读数的变化图线 B.电路中电源电动势为3.4 V
C.此电路中,电动机的最大输入功率是0.9 W D.滑动变阻器的最大阻值为30 Ω
五、电路故障分析
12、(多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,电流表A的示数变为零。若电路中故障发生在灯L、电阻R上,用一根导线来判断电路故障,则下列判断正确的是( )
A.将导线并联在R两端,电流表无示数,一定是L断路
B.将导线并联在L两端,电流表无示数,一定是R断路
C.将导线并联在R两端,电流表有示数,一定是R断路
D.将导线并联在L两端,电流表有示数,一定是L断路
13、(多选)如图所示的电路中,闭合开关S后,灯L1和L2都正常发光,后来由于某种故障使灯L2突然变亮,由此推断,以下故障可能的是( )
A.L1灯丝烧断 B.电阻R2断路
C.电阻R2短路 D.电容器被击穿短路
真题欣赏:
如图所示电路中,电源内阻忽略不计.闭合电键,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中
A.U先变大后变小 B.I先变小后变大
C.U与I比值先变大后变小 D.U变化量与I变化量比值等于R3
解析:
请发散思维,提出发现和积累的问题
深化认知参考答案:
1、AD 2、略 3、略
题型剖析参考答案:
1、D 2、B 3、D 4、BC 5、D 6、B 7、B 8、(1)4 V 1 Ω (2)6×10-5 C 0
9、(1)0.3 A (2)1.0×10-5 C (3)1.8×10-4 C 10、B 11、AC 12、CD 13、BD
真题欣赏参考答案:
C
1
学科网(北京)股份有限公司
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