2019年高考物理專題復(fù)習(xí) 閉合電路的歐姆定律1、電動(dòng)勢電源：把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置大?。旱扔陔娫礇]有接入外電路時(shí)兩極間的電壓物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，E=W/qW是非電場力把正電荷從電源負(fù)極到正極克服電場力做的功例：一節(jié)干電池的電動(dòng)勢是1.5 V，怎樣從能量轉(zhuǎn)化的角度理解它的含義？2、閉合電路(1)只有用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)閉合電路才有電流用電器、開關(guān)、導(dǎo)線組成外電路，電源內(nèi)部是內(nèi)電路，內(nèi)電路的電阻叫內(nèi)阻，內(nèi)電路兩端的電壓叫內(nèi)電壓(2)在外電路中，沿電流方向電勢降低，在內(nèi)電路中電流從負(fù)極到正極3、閉合電路歐姆定律流過閉合電路的電流跟電路中電源的電動(dòng)勢成正比，跟電路中內(nèi)、外電阻之和成反比公式： 適用的條件為：純電阻電路 電動(dòng)勢與內(nèi)外電壓的關(guān)系：E=U內(nèi)+U外思考：在閉合電路中電流總是由電勢高處流向電勢低處嗎？4、路端電壓與電流的關(guān)系(1)公式：UEIr(2)圖象(UI圖象)：如圖所示是一條傾斜的直線，該線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示電動(dòng)勢，斜率的絕對值表示內(nèi)電阻5、路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律：(1)外電阻R增大時(shí)，電流I減小，路端電壓U增大，當(dāng)R增大到無限大(斷路)時(shí)，I0,UE.(2)外電阻R減小時(shí)，電流I增大，路端電壓U減小，當(dāng)R減小到零時(shí)，II短，U0思考：當(dāng)外電路短路時(shí)，如何求解電源的內(nèi)電阻？6.電動(dòng)勢與電壓的區(qū)別及聯(lián)系：例1：下列關(guān)于電源的說法中正確的是()A電源的電動(dòng)勢就是電源兩極的電壓B電路中，如果每通過1 C的電荷，電源能把2 J的其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，則電源的電動(dòng)勢就是2 VC電源的電動(dòng)勢跟電源外部的電路有關(guān)D電源的輸出電流越大，則電源的電動(dòng)勢也就越大7.閉合電路的動(dòng)態(tài)分析思路及步驟：注：(1)理想電流表可以認(rèn)為短路，理想電壓表可以認(rèn)為斷路(2)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí)電路的總電阻一定增大(或減小)(3)增加并聯(lián)電阻個(gè)數(shù)總電阻減小,反之增大.(4)含電容的支路電壓穩(wěn)定時(shí)可認(rèn)為斷路，電容兩端的電壓等于與電容器并聯(lián)的那部分電阻兩端的電壓例2：如圖所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最高端向下滑動(dòng)時(shí)()A電壓表V的讀數(shù)先變大后變小，電流表A的讀數(shù)變大B電壓表V的讀數(shù)先變小后變大，電流表A的讀數(shù)變小C電壓表V的讀數(shù)先變大后變小，電流表A的讀數(shù)先變小后變大D電壓表V的讀數(shù)先變小后變大，電流表A的讀數(shù)先變大后變小8.電路中的功率： 電源的功率P：電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率，也稱為電源總功率： 電源內(nèi)阻消耗功率P內(nèi)：電源內(nèi)阻的熱功率，也稱電源的損耗功率： 電源的輸出功率P出：外電路上消耗的功率： 由上可以看出：l 當(dāng)R=r時(shí)，電源的輸出功率最大，當(dāng)時(shí)電源效率=50%(2)R>r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越小(3)R<r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越大(4)當(dāng)P出<Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R1和R2，且R1R2=r29.電源的效率： 外電阻R越大，電源效率越高例3：如圖所示，R1=8，電源的電動(dòng)勢E=8V，內(nèi)阻r=2。R2為變阻器，問：(1)要使變阻器獲得的電功率最大，R2的值應(yīng)是多大？這時(shí)R2多大？(2)要使R1得到最大的電功率，R2的取值多大？R1的最大功率多大？這時(shí)電源的效率多少？(3)調(diào)節(jié)R2的阻值，能否是電源有最大的功率E2/4r輸出？為什么？例4：如圖所示，電源內(nèi)阻不計(jì)，已知R12 k，R24 k，R3R43 k，C10 F，E6 V求：(1)電容器帶電荷量為多少？(2)哪板帶正電？練習(xí)：1、關(guān)于電源的電動(dòng)勢,下面說法正確的是()A電動(dòng)勢是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量B電動(dòng)勢在數(shù)值上等于電路中通過1秒的電流時(shí)電源提供的能量C電源的電動(dòng)勢跟電源的體積有關(guān)，跟外電路有關(guān)D電動(dòng)勢有方向，因此電動(dòng)勢是矢量2、如圖所示，當(dāng)可變電阻R的阻值增大時(shí)，則()AUAB增大 BUAB減小CIR增大 DIR不變3、有四個(gè)電源，電動(dòng)勢約為6 V，內(nèi)阻分別為r11 、r22 、r33 、r44 .今欲向R2 的電阻供電，選用哪種電源能使R得到的功率最大()A內(nèi)阻為r11 B內(nèi)阻為r22 C內(nèi)阻為r33 D內(nèi)阻為r44 4、電動(dòng)勢為2 V的電池在電路上輸出1 A的電流，可以斷定()A內(nèi)、外電阻相差2 B外電阻是2 C內(nèi)電阻是2 D內(nèi)、外電阻之和是2 5、關(guān)于電源電動(dòng)勢，下列說法中正確的是()A同一電源接入不同的電路電動(dòng)勢會(huì)發(fā)生改變B電源電動(dòng)勢就是接入電源兩極間的電壓表測量的電壓C電源電動(dòng)勢表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，與是否接外電路無關(guān)D電源電動(dòng)勢與電勢差是一回事6、如圖所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的UI圖象，下列判斷正確的是()A電動(dòng)勢E1E2，發(fā)生短路時(shí)的電流I1>I2B電動(dòng)勢E1E2，內(nèi)阻r1>r2C電動(dòng)勢E1>E2，內(nèi)阻r1<r2D當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓變化小7、如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，V與A分別為電壓表與電流表初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則()AV的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小BV的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大CV的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小DV的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大8、“神舟”七號(hào)飛船的成功發(fā)射、回收，標(biāo)志著我國載人航空航天技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)水平飛船在太空飛行時(shí)用太陽能電池供電，太陽能電池由許多片電池板組成某電池板開路電壓是800 mV，短路電流為40 mA，若將該電池板與阻值為20 的電阻器連成一閉合電路，它的路端電壓多大？電源的總功率多大？多用電表的原理與使用l 多用電表的原理 功能：多用電表曾叫“萬用表”，是一種集測量交流與直流電壓、電流和電阻等功能于一體的測量儀器，它具有用途多、量程廣、使用方便等優(yōu)點(diǎn) 構(gòu)造：多用電表的核心是一只直流靈敏電流計(jì)G，即“表頭”表頭與電阻、撥動(dòng)開關(guān)等組成不同的測量電路原理：多用電表測直流電流和電壓的原理,實(shí)質(zhì)上是電阻的分流和分壓原理 多用電表電阻擋(歐姆擋)測電阻的設(shè)計(jì)原理是閉合電路歐姆定律思考：歐姆擋的零刻度線為什么在右端？2、用多用電表電阻擋測電阻器的阻值(1)選擋：估測待測電阻阻值，將選擇開關(guān)撥到適當(dāng)倍率(2)調(diào)零：將紅、黑兩表筆的金屬部分直接相連(短接)，然后調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使偏轉(zhuǎn)的指針恰好停在電阻擋刻度線的零刻度處(3)測量：將紅、黑表筆搭在電阻兩端(電阻要和別的元件或電源斷開)讀取表盤指針?biāo)浮半娮钃酢笨潭染€的示數(shù)，指針?biāo)傅氖緮?shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍率，其值就是被測電阻阻值思考：用多用電表測電阻時(shí)，怎樣操作可使測量更準(zhǔn)確？測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻1、測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的原理伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻原理：EU+Ir電路圖：如圖所示方法：只要能測出U和I的兩組數(shù)據(jù)，就可以列出關(guān)于E、r的兩個(gè)方程，從中解出E、r.實(shí)驗(yàn)器材：干電池、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)步驟：(1)確定電流表、電壓表的量程，按照電路圖連接好電路，且使滑動(dòng)變阻器阻值滑到最大(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表和電壓表有明顯的讀數(shù)，記錄一組U、I值(3)用同樣的方法，多測幾組U、I值(4)斷開開關(guān)，整理好器材(5)利用代數(shù)法或圖象法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理思考：原理圖中，電流表是內(nèi)接還是外接？為什么用這種接法？2、測量數(shù)據(jù)處理方法： 1、代數(shù)法：運(yùn)用方程組，求解E和r 領(lǐng)用所測U、I值多求機(jī)組E和r的值，最后算出平均值 2、圖象法：以縱軸表示路端電壓，橫軸表示總電流，建立直角坐標(biāo)系，將所測多組相應(yīng)的U、I值進(jìn)行描點(diǎn)，然后用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來由UEIr知，UI圖象是一條斜向下的直線,如圖所示，直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢，與橫軸交點(diǎn)表示電源的短路電流(數(shù)軸刻度從零開始)，圖線斜率的絕對值代表電源內(nèi)阻思考：在上圖中，如何求解電源的內(nèi)電阻？3、其他測量方法：用電阻箱和電流表測定實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示用電阻箱和電壓表測定實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示4、誤差分析： (1)偶然誤差由讀數(shù)誤差和電表線性不良引起的誤差由于導(dǎo)線與電池接觸不好造成電池內(nèi)阻不穩(wěn)定用圖象法求E和r時(shí)，作圖不準(zhǔn)產(chǎn)生誤差 (2)系統(tǒng)誤差： 電壓表的分流Iv，使電流表示數(shù)小于電池的輸出電流I真,使實(shí)測的E和r都小于真實(shí)值。5、注意事項(xiàng)(1)為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些(可選用舊的干電池)(2)電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動(dòng)勢E會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大，故長時(shí)間放電不宜超過0.3 A，短時(shí)間放電不宜超過0.5 A因此，實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完后應(yīng)立即斷電；(3)選用內(nèi)阻適當(dāng)大一些的電壓表；(4)電壓表、電流表應(yīng)選擇合適的量程，使測量時(shí)偏轉(zhuǎn)角大些，以減小讀數(shù)時(shí)的相對誤差；(5)測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解，將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別解出E、r值，再求平均值；(6)畫出UI圖，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均衡分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮例題：測量電源電動(dòng)勢E和r(E約為4.5 V，r約為1.5 )器材：量程為3 V的理想電壓表V，量程為0.5 A的電流表A(具有一定內(nèi)阻)，定值電阻R4 ，滑動(dòng)變阻器R，開關(guān)S，導(dǎo)線若干l 畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出l 求出電源電動(dòng)勢及內(nèi)阻.練習(xí)：1下列給出多種用伏安法測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)，處理方法既能減小偶然誤差,又直觀、簡便的是()A測出兩組I，U的數(shù)據(jù)，代入方程EU1I1r和EU2I2r，求出E和rB多測幾組I，U的數(shù)據(jù)，求出幾組E、r，最后分別求出其平均值C測出多組I，U的數(shù)據(jù)，畫出UI圖象，再根據(jù)圖象求出E、rD多測幾組I，U的數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出斷路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢E，再用閉合電路歐姆定律求出電池內(nèi)電阻r2、如圖所示，在“測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中(1)請不要改動(dòng)已接導(dǎo)線，在甲圖中把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上(2)閉合電鍵前，應(yīng)使變阻器滑片處在_位置上(3)測得該電源的伏安特性曲線如圖乙所示，則縱坐標(biāo)表示的是該電路的_電壓，該電源的電動(dòng)勢為_V，內(nèi)電阻為_.3、用如圖甲所示的電路測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的UI圖線，由圖線可知下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是()A電池電動(dòng)勢為1.40 VB電池內(nèi)阻阻值為1 C外電路短路時(shí)的電流為0.40 AD電壓表的示數(shù)為1.20 V時(shí)，電流表的示數(shù)I約為0.20 A4、在“測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了正確的UI圖象，如圖所示，其中圖線斜率絕對值的物理含義是()A短路電流B電源內(nèi)阻C電源電動(dòng)勢D閉合電路的總電阻5、如圖所示，把兩個(gè)電源的UI關(guān)系曲線取相同的坐標(biāo)，畫在同一坐標(biāo)系中，由圖象可得出的正確結(jié)論是()AE1E2，內(nèi)電阻r1>r2BE1E2，內(nèi)電阻r1<r2CE1<E2，內(nèi)電阻r1>r2DE1<E2，內(nèi)電阻r1<r26、在測定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢約為1.5 V，內(nèi)電阻約為2 )的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選：A電壓表量程為15 VB電壓表量程為3 VC變阻器為(20 ，3 A)D變阻器為(500 ，0.2 A)(1)電壓表應(yīng)該選_(選填“A”或“B”)，這是因?yàn)開.(2)變阻器應(yīng)選_(選填“C”或“D”)，這是因?yàn)開7、在測定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢約為1.5 V，內(nèi)阻約為1 )的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有()A電壓表量程為3 V，內(nèi)阻約為5 kB電壓表量程為15 V，內(nèi)阻約為10 kC電流表量程為0.6 A，內(nèi)阻約為0.1 D電流表量程為3 A，內(nèi)阻約為0.01 E變阻器R1(20 ，3 A)F變阻器R2(500 ，0.2 A)G開關(guān)、導(dǎo)線若干為了較準(zhǔn)確測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，電壓表應(yīng)該選_；電流表應(yīng)該選_；變阻器應(yīng)該選_；(只要選相應(yīng)字母)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)該選_圖8、在“測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，已連接好部分實(shí)驗(yàn)電路(1)按如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，把圖乙中剩余的電路連接起來(2)在圖乙的電路中，為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于_端(選填“A”或“B”)(3)下圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的UI圖象，由圖可知，電源的電動(dòng)勢E_ V，內(nèi)阻r_ .9、用伏安法測一節(jié)干電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，所給的器材有：A電壓表V2(量程03 V)B電壓表V2(量積015 V)C電流表A1(量積03 A)D電流表A2(量積00.6 A)E變阻器R1(總電阻20 )F變阻器R2(總電阻100 )G電鍵S和導(dǎo)線若干(1)應(yīng)選擇的器材有_；(2)在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；(3)如下圖所示的UI圖上是由實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)標(biāo)出的點(diǎn)，請你完成圖線，并由圖線求出E_V，r_。10、在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A待測的干電池(電動(dòng)勢約為1.5 V，內(nèi)電阻小于1. 0 )B電流表G(滿偏電流3 mA，內(nèi)阻Rg10 )C電流表A(00.6 A，內(nèi)阻0.1 )D滑動(dòng)變阻器R1(020 ，10 A)E滑動(dòng)變阻器R2(0200 ，1 A)F定值電阻R0(990 )G開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了圖(a)、(b)兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是_圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(填寫器材前的字母代號(hào))(2)下圖為該同學(xué)根據(jù)(1)中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1I2圖線(I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù))，則由圖線可以得被測電池的電動(dòng)勢E_V，內(nèi)阻r_.11、給你一個(gè)電壓表、一個(gè)電阻箱、開關(guān)及導(dǎo)線等，如何根據(jù)閉合電路歐姆定律測出一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻(1)畫出電路圖；(2)寫出測量原理；(3)實(shí)驗(yàn)過程中，將電阻箱撥到45 時(shí)，電壓表讀數(shù)為0.90 V，若將電阻箱撥到圖(a)所示的_時(shí)，電壓表的讀數(shù)如圖(b)所示，是_V.