2021年高考物理复习恒定电流54张ppt

(共54张PPT)
[知识梳理]
知识点一、电阻的串、并联
I1＋I2＋…＋In
U1＝U2＝…＝Un
知识点二、电源的电动势和内阻
1.电动势
(1)电源：电源是通过非静电力做功把_________的能转化成_______的装置。
　(2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E＝____，单位：V。
　(3)电动势的物理含义：电动势表示电源________________　___________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：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的_____，它是电源的另一重要参数。
其他形式
电势能
化成电势能
把其他形式的能转
内阻
知识点三、闭合电路的欧姆定律
1.闭合电路的欧姆定律
　闭合电路里的电流跟电源的电动势成_____，跟内、外电阻之和成_____。
　①I＝
______
(只适用于纯电阻电路)；
　②E＝_______(适用于所有电路)。
正比
反比
U外＋Ir
2.路端电压与外电阻的关系
E
增大
2.(2016·上海普陀区一模)如果闭合电路中电源的电动势为12
V，外电压为10
V，当有0.5
C电荷量通过电路时，下列结论正确的是(　　)
A.在电源内部，非静电力将5
J的其他形式的能转化为电能
B.在电源内部，静电力将6
J的其他形式的能转化为电能
C.在电源外部，静电力将5
J的电能转化为其他形式的能
D.在电源外部，静电力将6
J的电能转化为其他形式的能
解析　在电源内部，根据公式有W＝qE＝0.5×12
J＝6
J，非静电力将6
J的其他形式的能转化为电能，故A、B都错误；在电源外部，根据公式有W＝qU＝0.5×10
J＝5
J，静电力将5
J的电能转化为其他形式的能，故C正确，D错误。
答案　C
3.(2015·长春调研)如图2所示，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，关于电压表、电流表示数变化的情况，以下说法正确的是(　　)
图2
A.V的示数变大，A的示数变小
B.V的示数变大，A的示数变大
C.V的示数变小，A的示数变小
D.V的示数变小，A的示数变大
解析　由闭合电路的欧姆定律可得，滑动变阻器滑片向右移，外电阻增大，总电流减小，路端电压增大，V的示数变大。干路电流减小，R1两端电压减小，R2两端电压增大，流过R2的电流增大，A的示数变大，可知选项B正确。
答案　B
4.直流电路图如图3所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的(　　)
A.总功率一定减小
B.效率一定增大
C.内部损耗功率一定减小
D.输出功率一定先增大后减小
图3
解析　当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，电源内部损耗的功率P内＝I2r一定减小，选项C正确；总功率P＝EI一定减小，选项A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，选项B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内、外电阻的大小关系，因此选项D错误。答案　ABC
5.(多选)如图4所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是(　　)
图4
A.电源的电动势为6.0
V
B.电源的内阻为12
Ω
C.电源的短路电流为0.5
A
D.电流为0.3
A时的外电阻是18
Ω
答案　AD
考点一　电路的动态分析
1.判定总电阻变化情况的规律
(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)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。
(3)在如图5所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。
图5
2.电路动态分析的方法(1)程序法：遵循“局部－整体－部分”的思路，
(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、电功率将增大(或减小)。
【例1】　
在如图6所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，
、
为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是(　　)
图6
A.电压表示数减小
B.电流表示数减小
C.电容器C所带电荷量增多
D.a点的电势降低
答案　D
【变式训练】
1.(多选)如图7所示，电源电动势为E，内电阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两只小灯泡均能发光。现将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动，下列说法正确的是(　　)
图7
A.小灯泡L1、L2均变暗
B.小灯泡L1变亮，L2变暗
C.电流表
的读数变小，电压表
的读数变大
D.电流表
的读数变大，电压表
的读数变小
解析　画出等效电路如图
所示，滑片向右滑动的过
程中，滑动变阻器接入电路
的阻值变大，电路中的总电
阻变大，路端电压变大，总
电流变小，故电流表
的读
数变小，电压表
的读数变
大，L2变暗，L1变亮，B、C正确。
答案　BC
图8
【例2】　(多选)如图9甲所示，电源电动势E＝6
V，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，得到电路中的一些物理量的变化如图9乙、丙、丁所示。其中图乙为输出功率与路端电压的关系曲线，图丙为路端电压与总电流的关系曲线，图丁为电源效率与外电路电阻的关系曲线，不考虑电表、导线对电路的影响。则下列关于图中a、b、c、d点的坐标值正确的是(　　)
图9
A.
a(4
V，4.5
W)
B.
b(4.8
V，2.88
W)
C.
c(0.6
A，4.5
V)
D.
d(8
Ω，80%)
答案　BD
【变式训练】
2.如图10所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是(　　)
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变小
C.滑动变阻器消耗的功率变小
D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小
图10
解析　等效电路图如图所示。滑片从a端滑向b端，其接入电路的阻值RPb减小，由“串反并同”原则有，电压表示数减小，电流表示数增大，电阻R消耗的功率增大，A、B、D错误；把电阻R当作电源内电阻(等效电源)，则R内＝2r，RPb减小，且RPb<2r，等效电源的输出功率减小，即滑动变阻器的功率减小，C正确。
答案　C
考点三　电源的U－I图象的应用
【例3】　(多选)用如图11甲所示的电路来测量电源电动势和内阻，根据测得的数据作出如图乙所示的U－I图线，由图可知下列判断正确的是(　　)
图11
A.电源电动势的测量值为1.40
V
B.电源内阻的测量值为3.50
Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.40
A
D.电压表的示数为1.20
V时，电流表的示数为0.20
A
答案　AD
【变式训练】
3.(多选)如图12所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知(　　)
A.R的阻值为1.5
Ω
B.电源电动势为3
V，内阻为0.5
Ω
C.电源的输出功率为3.0
W
D.电源内部消耗功率为1.5
W
图12
答案　AD
1.如图13所示，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其电阻随光照强度的增加而减小。闭合开关S后，若照射R3的光强度减弱，则(　　)
图13
A.R1两端的电压变大
B.小灯泡消耗的功率变小
C.通过R2的电流变小
D.电源两极间的电压变小
解析　照射R3的光强度减弱，光敏电阻阻值变大，故电路总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知，电路的总电流减小，路端电压增大，D项错误；由部分电路欧姆定律得U1＝IR1，则R1两端电压减小，A项错误；根据串反并同规律可知，与R3串联的小灯泡消耗的功率减小，B项正确；通过与R3并联的电阻R2的电流增大，C项错误。
答案　B
2.(2016·日照调研)如图14所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，
与
均为理想电表；开始时开关S闭合，
均有读数，某时刻
和
读数均变大，则电路中可能出现的故障是(　　)
图14
A.R1断路
B.R2断路
C.R1短路
D.R3短路
解析　当R1断路时，电流表示数变为0，A错误；当R2断路时，外电路的总电阻变大，故路端电压变大，即电压表读数变大，电路的总电流减小，故R1上的电压减小，R3两端电压变大，故电流表读数变大，与题目所给的现象吻合，故电路是R2断路，B正确；当R1短路或R3短路时，外电路电阻变小，路端电压变小，即电压表示数变小，C、D错误。
答案　B
3.如图15所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡的U－I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是(　　)
图15
A.4
W，8
W
B.2
W，4
W
C.2
W，3
W
D.4
W，6
W
解析　电源的U－I图线A在纵轴上的截距表示电源电动势为3
V，图线A、B的交点表示电路工作点，对应的工作电压为U＝2
V，工作电流为I＝2
A。用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率P出＝UI＝2×2
W＝4
W，电源的总功率P总＝EI＝3×2
W＝6
W。选项D正确。
答案　D
4.如图16所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是(　　)
图16
A.增大R1的阻值
B.增大R2的阻值
C.增大两板间的距离
D.断开开关S
答案　B
5.(多选)如图17所示，电源电动势E＝3
V，小灯泡L标有“2
V　0.4
W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝4
Ω时，小灯泡L正常发光。现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则(　　)
图17
A.电源内阻为1
Ω
B.电动机的内阻为4
Ω
C.电动机正常工作电压为1
V
D.电源效率约为93.3%
答案　AD