第10章 第2讲 闭合电路欧姆定律及其应用 课件 -2027届高考物理一轮复习考点精讲

该高中物理高考复习课件聚焦“电路及其应用”专题，覆盖电源电动势及内阻、闭合电路欧姆定律、动态电路分析、电源输出功率等高考核心考点，依据高考评价体系梳理理解定律、分析电路等考查要求，通过对比表格、U-I图像分析归纳电动势辨析、动态电路判断等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“考点内化+真题训练+技巧总结”，如动态电路分析的“串反并同”方法、电源输出功率最大值推导（R=r时Pmax=E²/4r），培养科学推理和能量观念素养。通过锂电池工作状态判断等真题解析，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此系统指导复习，提升备考效率。

第十章　电路及其应用 第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用 -- 第十章　电路及其应用 1．知道电源电动势及内阻。 2．理解闭合电路欧姆定律。 3．能分析动态电路。 4．知道电源的输出功率。 5．能分析和解决家庭电路中的简单问题。 6．能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际。 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 ABD -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 A -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 C -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 B -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 ABD -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 B -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 D -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 C -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 D -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 -- 第十章　电路及其应用 谢谢观看 -- 第十章　电路及其应用 考点一　电源电动势及内阻 【考点内化】 1．电源电动势与电压的区别。 (1)电动势不是电压，电动势等于非静电力移送单位电荷所做的功，反映其他形式的能转化为电能本领的大小，可以区别不同电源移送相同电荷时做功本领的大小不同。 (2)电压即电势差，它表示在电路两点间形成电场，电场力推动电荷做功，由电能向其他形式的能的转化。从能量的转化关系看，电动势和电压是截然不同的物理量。 项目 电动势E 电势差U 区别 物理意义 非静电力做功，其他形式的能转化为电能 静电力做功，电能转化为其他形式的能 定义式 E＝，W为非静电力做的功 U＝，W为静电力做的功 单位 伏特(V) 伏特(V) 联系 电动势E等于电源没有接外电路时两极间的电势差U 2．电源内阻。 电源内电路跟外电路同样存在电阻，电荷通过电源内部时同样会消耗电能并产生热量。电池内阻同样遵循电阻定律，其大小跟横截面积、电阻率及长度有关。内阻是电源的重要参数，一般电源内阻都很小，但是废旧电池或者是水果电池的内阻可能非常大。 【考点过关】 (多选)如图为可充电的锂电池内部结构简图：在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极，并嵌在负极的碳材料的微孔中。当电池放电工作时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极。关于锂电池，下列说法正确的是(　 　) A．图中移动的锂离子的电势能升高 B．图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态 C．给锂电池充电的过程是将化学能转化成电能的过程 D．嵌入负极的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多 解析：题图中锂离子从电池负极运动至正极，电场力做负功，电势能升高，故A正确；题图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态，故B正确；给锂电池充电的过程是将电能转化为化学能，故C错误；嵌入负极的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多，故D正确。故选ABD。 【考教衔接】 　(单选)(教材改编)如图为化学电池的示意图，下列是某同学对其中包含物理本质的表述，其中正确的是(　　) A．把该电池中的化学能转化为电能的本领称为电动势 B．断路时的路端电压等于电动势，故电动势就是电压 C．把灯泡接在该电池上，灯越多越暗，说明其电动势减小 D．若该电池额定电压为2 V，额定容量为500 mA·h，说明储存最大电能为1 kJ 解析：把该电池中的化学能转化为电能的本领称为电动势，这是利用化学电池能量转化来定义电动势，故A正确。电动势与电压本质是不同的，电动势是描述生电本领的物理量，故B错误。电压是描述用电效果的物理量；电动势是电源的本质属性，是不变量，故C错误。电能W＝UIt＝2×0.5·3 600 J＝3.6 kJ，故D错误。故选A。 点评：本题是对电动势和电压等物理概念的辨别，体现了基础性。 【练习1】　(单选)如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明，则下列说法正确的是(　　) A．该电池的容量为0.7 C B．mA·h与J均属于能量的单位 C．该电池待机时的平均工作电流约为14.58 mA D．该电池通过静电力做功将其他形式的能转化为电能 解析：该电池的容量为q＝It＝700×10-3×3 600 C＝2 520 C，故A错误；mA·h是电荷量的单位，J是能量的单位，故B错误；电池待机时的平均工作电流约为I′＝＝ A≈14.58 mA，故C正确；该电池通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能，故D错误。故选C。 考点二　闭合电路的欧姆定律 【考点内化】 1．路端电压跟外电阻的关系。 （1）用电压表可以测出闭合电路中的外电压U(路端电压)及内电压U′(内电路两端电压)，并且得出电源电动势等于外电压与内电压之和的结论，即E＝U＋U′，路端电压U＝E－U′，因为U′＝Ir，所以U＝E－Ir。 由于E及r一定，可从上式分析一下U与外电阻R的关系。当R增大时，根据I＝，可知I要减小，Ir也随之减小，则U增大；反之，当R减小时，I要增大，Ir也随之增大，则U减小。可知：路端电压随外电阻的增大而增大。 （2）两种特殊情况：①当R增至无穷大，即断路情况时，I＝0，Ir＝0，则U＝E，此时路端电压等于电源电动势。②当R减小为0，即短路情况时，I＝，Ir＝E，则U＝0。 2．欧姆定律和闭合电路欧姆定律。 本质区别：前者是纯电学量的基本关系，后者涉及能量守恒的关系。相互联系：局部和整体的关系。 【考点过关】 (单选)如图为两个电源的U-I图像，下列关于电源①和②的电动势和内阻的说法正确的是(　　) A．电源①的电动势更大 B．电源①的内阻更大 C．电源①的短路电流更大 D．电源①和②对同一个灯泡供电，电流一样大 解析：根据路端电压与干路电流，可以发现U-I图像中斜率的绝对值表示电源内阻，截距表示电源电动势。①的电动势较小，故A错误；①的斜率的绝对值更大，故B正确；I坐标上的截距表示短路电流，所以①的短路电流更小，故C错误；电源接入电路时，需要根据闭合电路欧姆定律判断电流大小I＝，此时可判断出①的电流较小，故D错误。故选B。 【考教衔接】 　如图，电源的内阻不可忽略。已知定值电阻R1＝10 Ω，R2＝8 Ω。当开关S接位置1时，电流表的示数为0.20 A。那么当开关S接位置2时，电流表的示数范围是多少？为什么？ 解答：开关S接2后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以电流表示数要大于0.20 A；由于外电阻变小，故电源的路端电压要小于原来的路端电压，而原来路端电压为2 V，因此电流I′<＝0.25 A。即电流在0.20～0.25 A之间某一个值，由电源电动势和内阻决定。 【练习2】　(多选)某汽车的电源与启动电动机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电动机工作，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 解析：开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流I灯变小，故A正确；电路的路端电压为U路＝U灯＝I灯R灯，I灯变小，路端电压变小，故B正确；总电流即干路电流为I干＝＝，U路减小，干路电流增大，故C错误；电源总功率为P总＝EI干，I干增大，总功率变大，故D正确。故选ABD。 点评：学生根据电路规律对电流、路端电压和电源功率等进行分析。考查分析推理能力、运算能力。核心素养涉及科学推理。 考点三　闭合电路的动态分析 【考点内化】 闭合电路的动态变化的分析思路。 (1)在解答有关电流、电压及电功率变化和分配等问题时，应对电路的整体和各部分间的联系统一起来进行分析。总思路：“由外及内，再回到外，各个击破。” ①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。 ②根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流I总如何变化。 ③由U内＝I总r确定电源内电压U内如何变化。 ④由U外＝E－U内确定电源的外电压U外如何变化。 ⑤由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。 ⑥确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化(可利用串、并联电路的电压、电流、功率的关系)。 (2)利用二级结论“串反并同”：当电路中某个电阻变大，则跟它串联的所有用电器的电流、电压和功率均减小，即为“串反”；跟该电阻并联的所有用电器的电流、电压和功率均增大，即为“并同”。该方法比较简便，但是需要注意题目规定电源输出电压不变或者变压器输出端的电压是由输入端决定的，此时并不适用。 【考点过关】 (单选)在如图所示电路中，当滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时(　　) A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变小，电流表示数变小 解析：滑片P向b端移动时，R3的阻值变小，电路的总电阻变小。电流变大，内电压变大，外电压变小，即电压表的示数变小。干路电阻R1两端的电压变大，R2与R3的并联电压变小，流过R2的电流变小，则流过R3的电流(I总－IR2)变大，即电流表的示数变大。故选B。 【考教衔接】 　(单选)(教材改编)在如图电路中，当滑动变阻器的滑片P向下移动时，下列判断正确的是(　　) A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮 B．A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗 C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗 D．A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮 解析：滑片P向下移动，滑动变阻器电阻减小，外电路总电阻减小，根据I＝，可知电路电流I增大，A灯两端电压UA增大，A灯变亮，根据U＝E－Ir，可知路端电压变小，U＝UA＋UB，所以UB减小，B灯电阻不变，所以B灯电流IB减小，B灯变暗。电路电流I＝IB＋IC，因为I增大、IB减小，所以IC增大，C灯应变亮。故选D。 【练习3】　(单选)如图，电源电动势为E，内电阻为r。V看作理想电压表，当闭合开关，将滑动变阻器的滑片从左端向右端移动时，下列说法中正确的是(　　) A．L1、L2均变暗，V的示数变小 B．L1、L2均变亮，V的示数变大 C．L1变亮、L2变暗，V的示数变大 D．L1变暗、L2变亮，V的示数变小 解析：首先要认清电路特点(可画出如图所示电路图)。滑动变阻器的滑片从左端滑到右端时，其电阻变大，电路的总电阻变大，电流变小，内电压也变小，外电压变大，V的示数变大；因L2连在干路，其电流变小，电压也变小，功率变小而变暗；并联电路的电压变大，L1功率变大而变亮。故选C。 考点四　电源输出功率 【考点内化】 1．电源的总功率。 P总＝IE。 2．电源内部消耗的功率。 P内＝I2r。 3．电源的输出功率。 P出＝I2R＝IE－I2r。 【考点过关】 (单选)由一节电动势E＝1.5 V、内阻r＝0.75 Ω的干电池给一只R＝0.75 Ω的小灯泡供电，下列数据接近电源的总功率和输出功率的是(　　) A．1.5 W，1.0 W B．0.75 W，0.5 W C．0.75 W，0.75 W D．1.5 W，0.75 W 解析：根据闭合电路的欧姆定律得I＝＝1.0 A，电源的总功率P总＝IE＝1.5 W，电源的输出功率P输＝I2R＝0.75 W。故选D。 【考教衔接】 　(教材改编)如图甲所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变滑动变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。 　 甲　　 　　　乙 (1)以U为纵坐标，I为横坐标，在图乙中画出滑动变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。 (2)①请在图乙画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率。 ②请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。 (3)请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。 解答：(1)U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流。 (2)①如图所示。 ②电源输出的电功率P＝I2R＝R＝＝， 当R＝r时， 电源输出的最大电功率Pmax＝。 (3)电动势定义式E＝， 根据能量守恒，在题图甲所示电路中，非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，即W＝I2rt＋I2Rt＝Irq＋IRq， 则E＝＝Ir＋IR＝U内＋U外。 【练习4】　如图所示，直流发电机E＝250 V，r＝3 Ω，R1＝R2＝ 1 Ω，电热器组中装有50个完全相同的电热器，每个电热器的额定电压为200 V，额定功率为1 000 W，其他电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化。 (1)当接通几个电热器时，实际使用的电热器都能正常工作？ (2)当接通几个电热器时，发电机输出功率最大？ (3)当接通几个电热器时，电热器组加热物体最快？ (4)当接通几个电热器时，电阻R1、R2上消耗的功率最大？ 解答：由P0＝I02R＝得，每个电热器电阻R＝40 Ω，其额定电流I0＝5 A。 (1)要使电热器正常工作，则电热器两端的实际电压必为200 V，故干路电流I＝＝ A＝10 A， 所以电热器的个数n1＝＝2个。 (2)要使发电机输出功率最大，须使外电阻等于内阻，由此可得电热器的总电阻R′＝r－(R1＋R2)＝1 Ω，所以有n＝＝40个。 (3)要使电热器组加热物体最快，就必须使电功率最大，可将R1、R2视为电源内阻，则要使电热器组总功率最大时，其总电阻R″＝R1＋R2＋r＝5 Ω，所以有n3＝＝8个。 (4)要使R1、R2消耗功率最大，须使干路电流最大，即电路中总电阻最小，所以有n4＝50个。 $