物理步步高大一轮复习讲义第七章第2讲.docx

考点一　电路的动态分析1．闭合电路(1)组成(2)内、外电压的关系：E＝U内＋U外．2．闭合电路欧姆定律(1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．(2)公式：①I＝(只适用于纯电阻电路)．②E＝U外＋Ir(适用于所有电路)．3．路端电压U与电流I的关系图1(1)关系式：U＝E－Ir.(2)U－I图象如图1所示．①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势．②当外电路短路即U＝0时，横坐标的截距为短路电流．③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．[思维深化]判断下列说法是否正确．(1)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比．(　√　)(2)电动势是电源两极间的电压．(　×　)(3)当外电阻增大时，路端电压也增大．(　√　)(4)闭合电路中的短路电流无限大．(　×　)(5)电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压．(　×　)(6)非静电力做的功越多，电动势就越大．(　×　)(7)E＝只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的．(　√　)1．[电阻变化引起的动态变化](多选)如图所示，A、B、C、D四个电路中，电源电动势为E，电阻为r，定值电阻为R0，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，电压表示数将变大的电路是(　　)答案　BD解析　在电路A、B中，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小．对电路A，电压表测量的是路端电压，由于外电路电阻减小，使路端电压随之减小，不符合题意；对电路B，电压表测量的是定值电阻R0两端的电压，由闭合电路欧姆定律知此时电路电流变大，则电压表示数将变大，符合题意；对电路C，由于电压表位置的特殊性，其示数将不变；而电路D，实际上可认为是一个分压电路，尽管电路电流不变，但当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，电压表测量的电阻增加，则电压表示数将变大．2．[传感器引起的动态变化](2013·江苏单科·4)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图2所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时(　　)图2A．RM变大，且R越大，U增大越明显B．RM变大，且R越小，U增大越明显C．RM变小，且R越大，U增大越明显D．RM变小，且R越小，U增大越明显答案　C解析　由题意知，S两端的电压增大，则电路中的电流增大，接触药液的传感器的电阻变小，则A、B选项是错误的；将S看做外电路，其余看做等效电源，根据U＝E－Ir可判断，同样的变化电流，则内阻越大电压变化越大，因此答案为C.3．[断路引起的动态变化]如图3所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则(　　)图3A．V的读数变大，A的读数变小B．V的读数变大，A的读数变大C．V的读数变小，A的读数变小D．V的读数变小，A的读数变大答案　B解析　S断开，相当于总电阻变大，总电流减小，由U＝E－Ir知，路端电压增大，即电压表的读数变大，R3两端的电压U3＝E－Ir－IR1，因总电流减小，则U3增大，R3中的电流也增大，电流表的读数变大．电路动态分析的两种方法1．程序法：电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路→变化支路.2．极限法：即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片分别滑至两个极端去讨论．考点二　电路中的功率及效率问题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Rr时，随着R的增大输出功率越来越小．③当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大．④当P出Pm时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2.⑤P出与R的关系如图4所示．图44．电源的效率(1)任意电路：η＝×100%＝×100%.(2)纯电阻电路：η＝×100%＝×100%因此在纯电阻电路中R越大，η越大．[思维深化]当电源的输出功率最大时，效率也最大吗？答案　当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当R→∞时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义．4．[电源效率的分析]有一个电动势为3V、内阻为1Ω的电源．下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2W，且使该电源的效率大于50%的是(　　)A