人教版高考物理一轮总复习精品课件 第8章 电路与电能 第2讲 闭合电路的欧姆定律.ppt

特别提醒电源功率及效率问题的三点注意(1)当电源输出功率最大时,效率并不是最大,此时η=50%。当R→∞时,η→100%,但此时P出→0,无实际意义。(2)对于内外电路上的固定电阻,其消耗的功率仅取决于电路中电流的大小,即根据P=I2R来判断,与输出功率大小的判断方法不同。(3)外电阻为可变电阻时,要根据能量守恒求解(即P出=P外=P变+P固),且外电阻越接近电源内阻,电源的输出功率越大。训练突破2.(多选)如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R,电源的内阻rR,c为滑动变阻器的中点。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动。下列说法正确的是()A.R2消耗的功率变小B.R3消耗的功率变大C.电源输出的功率变大D.电源内阻消耗的功率变大CD解析:当滑动变阻器的滑片在中点c时,电路中并联部分阻值最大,将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动时,并联部分阻值减小,因R1r,故外电阻越小,电源的输出功率越大,选项C正确。电路中并联部分阻值减小,故电路总阻值减小,总电流增大,电源内阻消耗的功率变大,选项D正确。电路中并联部分阻值减小,根据串联分压规律,并联部分的电压减小,滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动时,右侧并联部分电阻增大,电流减小,R3消耗的功率变小,选项B错误。电路总电流增大,右侧部分电流减小,故左侧部分电流增大,R2消耗的功率变大,选项A错误。能力形成点3两类U-I图像的比较(师生共研)整合构建两种图像的比较【典例4】(多选)如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的U-I曲线。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是()A.电源1与电源2的内阻之比是12∶5B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是5∶11D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2思维点拨(1)如何求电源Ⅰ和Ⅱ的内阻?(2)电源和小灯泡串联后,它们一定相等的物理量是哪个量?ABC解析:根据电源的路端电压随输出电流变化的图线斜率的绝对值表示电源内阻可知,电源1与电源2的内阻之比是12∶5,选项A正确。根据电源的路端电压随输出电流变化的图线纵轴的截距表示电源电动势可知,电源1与电源2的电动势之比是1∶1,选项B正确。根据曲线交点表示工作点,交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率,在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是5∶11,选项C正确。根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻,在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是80∶99,选项D错误。规律总结利用两种U-I图像解题的基本方法利用电源的U-I图像和电阻的U-I图像解题时,无论电阻的U-I图像是直线还是曲线,解决此类问题的基本方法都是图解法。即把电源和电阻的U-I图线画在同一坐标系中,图线的交点即电阻的“工作点”,由此可求电阻的电压和电流,其他的量也可求。训练突破3.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量),图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照下将它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻为()?A.5.5Ω B.7.0ΩC.12.0Ω D.12.5ΩA解析:由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,当I=0时,E=U,由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为E=3.6V,根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为U=2.5V,电流为I=0.2A,则硅光电池的内阻为=5.5Ω,故选项A正确。第三环节核心素养提升电路故障问题模型构建电路故障一般是短路或断路,常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等现象。1.两种常见电路故障的特点。(1)断路特点:表现为路端电压不为零而电流为零。(2)短路特点:用电器或电阻发生短路,表现为有电流通过电路但用电器或电阻两端电压为零。2.检查电路故障的两种基本方法。(1)仪表检测法。①电压表检测:如果电压表示数为零,说明电压表上无电流通过,则可能在与电压表并联的路段之外有断路,或与电压表并联的路段完全短路;如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在与电压表并联的路段之外无断路,且与电压表并联的路段内电阻值不为零(可能无短路,也可能部分短路)。②电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位置。在运用电流表检测时,一定要注意电流表的正负极和量程。③欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路;当测量值很小或为零时,表示该处