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1、第2讲电路闭合电路欧姆定律,知识排查,电阻的串联、并联,1.基本概念、规律,闭合电路的欧姆定律,2.路端电压与外电阻的关系,3.路端电压跟电流的关系,(1)关系式：UEIr。(2)用图象表示如图1所示，其中纵轴截距为_，横轴截距为_，斜率的绝对值为_。,电动势,短路电流,内阻,图1,小题速练,1.思考判断(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)当外电阻增大时，路端电压也增大()(3)闭合电路中的短路电流无限大()(4)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()(5)电动势就等于电源两极间的电压()(6)闭合电路中外电阻越大，路端电压越小()(
2、7)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大()(8)电源的输出功率越大，电源的效率越高()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8),2.人教选修31P63T1一个电源接8 电阻时，通过电源的电流为0.15 A，接13 电阻时，通过电源的电流为0.10 A，则电源的电动势和内阻分别为()A.2 V1.5 B.1.5 V2 C.2 V2 D.1.5 V1.5 解析由闭合电路欧姆定律得EI1(R1r)，EI2(R2r)代入数据联立得r2，E1.5 V。答案B,3.人教选修31P52T4改编如图2是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为010 V，当使用a、c两个端点时，
3、量程为0100 V。已知电流表的内阻Rg为500，满偏电流Ig为1 mA，则电阻R1、R2的值(),图2A.9 500 90 000 B.90 000 9 500 C.9 500 9 000 D.9 000 9 500,答案A,串联和并联电路,1.几个有用的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变大。(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻变大。(3)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和。,2.电表的改装,(1)电压表和电流表的电路结构,图3,【典例】有两个相同的灵敏电流计，允许
4、通过的最大电流(满偏电流)为Ig1 mA，表头电阻Rg20，若改装成一个量程为03 V的电压表和一个量程为00.6 A的电流表应分别()A.串联一个2 980 的电阻和并联一个0.033 的电阻B.并联一个2 990 的电阻和串联一个0.033 的电阻C.串联一个2 970 的电阻和并联一个0.05 的电阻D.并联一个2 970 的电阻和串联一个0.05 的电阻,解析若改装成一个量程为03 V的电压表需串联一个分压电阻，由UIg(RRg)得，所串联的分压电阻阻值R2 980。若改装成一个量程为00.6 A的电流表需并联一个分流电阻，由IgRg(IIg)R得，所并联的分流电阻阻值R0.033。故
5、A选项正确。答案A,1.如图4所示电路，开关S断开和闭合时电流表示数之比是13，则可知电阻R1和R2之比为(),A.13 B.12 C.21 D.31,图4,答案C,2.用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图5所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是(),图5A.图(a)中的A1、A2的示数相同B.图(a)中的A1、A2的指针偏角相同C.图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同D.图(b)中的A1、A2的指针偏角相同,解析大量程电流表是小量程电流表并联一适当小的分流电阻改装而
6、成的。当A1、A2并联时，由于A1、A2的电阻不同，通过A1、A2的电流不等，A1、A2的示数不同。但通过每个小量程电流表的电流相同，故指针偏角相同，A错误，B正确；当A1、A2串联时，通过A1、A2的电流相同，故示数相同，但A1、A2的量程不同，故指针偏角不同，C、D错误。答案B,电路动态分析的方法,闭合电路欧姆定律及动态分析,【典例】(2018河北石家庄模拟)如图6所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻(光照越强，阻值越小)。闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强(),图6A.L1逐渐变暗，L2逐渐变亮B.L1逐渐变亮，L2逐渐变暗C.电源内电路消耗的功率逐渐减小D
7、.光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐增大,解析当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则L2逐渐变亮，U内Ir增大，由UEIr可知，路端电压减小，L2两端的电压增大，则L1两端的电压减小，故L1逐渐变暗，故选项A正确，B错误；电路中总电流增大，由PI2r知电源内电路消耗功率逐渐增大，故选项C错误；将L2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，即外电阻减小时，等效电源的内、外电阻相差更大，输出功率减小，则光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐减小，故选项D错误。
8、答案A,1.如图7所示的电路，闭合电键S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值，则(),图7A.电流表的示数减小 B.电压表的示数减小C.电阻R2两端的电压减小 D.路端电压增大,解析题图中的电路结构是R1与R先并联，再与R2串联，故RR总I干U内U外。R2两端电压U2I干R2，U2增大，所以R与R1的并联电压减小，读数减小，A、C、D错误，B项正确。答案B,2.如图8所示电路，电源内阻不能忽略。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是(),图8,答案A,3.如图9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。闭合电键S，电路达到稳定时，
9、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9A.增大R1的阻值 B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离 D.断开电键S,答案B,电源的功率和效率,电源的功率和效率问题,【典例】如图10所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1，保护电阻R00.5，则当保护电阻R0消耗的电功率最大时，这个电阻箱R的读数和电阻R0消耗的电功率的最大值为(),图10A.1 4 W B.1 8 WC.0 8 W D.0.5 8 W,答案C,【拓展延伸1】若【典例】中的条件不变，则当电阻箱R的读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大且这个最大值为()A.1 6 W B.0.5 8
10、 WC.1 1.5 W D.1.5 6 W,答案D,【拓展延伸2】在【典例】中，若电阻箱R的最大值为3，R05，则当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R的功率最大且这个最大值为(),答案C,【拓展延伸3】若【典例】中的条件不变，则电源的最大输出功率为()A.3 W B.4 W C.5 W D.9 W,答案D,【拓展延伸4】将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图11所示，由此可知(),图11,A.电源最大输出功率可能大于45 WB.电源内阻一定等于5 C.电源电动势为45 VD.电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%,答案B,两类图象的比较,两类UI
11、图象的比较和应用,1.如图12所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的UI图象，则下列说法中正确的是(),A.电动势E1E2，短路电流I1I2B.电动势E1E2，内阻r1r2C.电动势E1E2，内阻r1r2D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大,图12,解析由题图可知两电源的UI图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同；交横轴于两不同的点，很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流，则A项错误；又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值，即电源2的内阻大于电源1的内阻，则可知B、C项错误；由图象可判断当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路
12、端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，可知D项正确。答案D,2.如图13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13A.电源的电动势为5.0 VB.电源的内阻为12 C.电源的短路电流为0.5 AD.电流为0.3 A时的外电阻是18,答案D,3.如图14所示直线A为某电源的UI图线，曲线B为某小灯泡L1的UI图线的一部分，用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是(),图14,答案B,科学思维电路故障问题的处理方法,1.故障特点(1)断路特点：断路部分电路中电流为零，而电压不为零。因此，若外电路中某两点间电压不为零，电流为
13、零，则两点间有断点，而这两点与电源的两极之间无断点。(2)短路特点：表现为有电流通过而某元件两端电压为零。,2.故障分析方法,(1)电表检测法仪器：电压表测串联电路；电流表测并联电路；欧姆表测某部分电阻。优先考虑使用电压表。电压表检测：条件电源与外电路接通,类型1电表测量法【例1】二极管具有单向导电性，当正极接电源正极(正接)时二极管导通(电流可以通过二极管，且二极管的阻值很小，可忽略)，当负极接电源正极(反接)时二极管截止(阻值很大，电流为零)。为了验证二极管的这一特性，将其接入如图15所示电路cd之间的D处，闭合开关时灯不亮。经初步检查各接线均牢固正确，为了确定电路故障的位置，四位同学各自
14、进行了以下操作,图15,由此可判断()A.同学1的操作说明故障在a、b之间B.同学2的操作说明故障在b、c之间C.根据同学1、3的操作即可判断故障的原因是二极管正、负极接错D.根据同学2、4的操作即可判断故障的原因是二极管已损坏断开,解析同学1的操作结果中，电压为零的点为b、c，黑表笔与电源是断开的，电压为6 V的点d、e与电源是相通的，说明故障只在c、d之间，选项A错误；同学2的操作结果与同学1相同，选项B错误；同学3的操作说明二极管的正极接在d点，被反接了，结合同学1的结果可以判断故障原因是二极管正、负极接错，选项C正确；由于二极管正、负极接错，同学4的操作测定的是二极管的反向电阻，应该很
15、大，并不能表明二极管已损坏断开，选项D错误。答案C,类型2现象判断法【例2】在如图16所示的电路中，闭合开关S后，L1、L2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是(),图16A.L1灯丝烧断 B.电阻R2断路C.电阻R2短路 D.电容器被击穿短路,解析若L1灯丝烧断，则总电阻增大，总电流减小，L2两端电压减小，L2变暗，选项A错误；若R2断路，则总电阻增大，电压表读数增大，总电流减小，L1与R1并联部分两端的电压减小，故L2两端的电压增大，L2变亮，选项B错误；若电阻R2短路，则通过L2的电流为零，L2不亮，选项C错误；若电容器被击穿短路，则电路总电阻减小，路端电压减小，总电流增大，L2变亮，选项D正确。答案D,
