浙江高考一轮 第7章 第2节 电路 闭合电路欧姆定律Word文件下载.docx

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电流表G的满偏电流为Ig，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R，若I为Ig的n倍，需并联的分流电阻为R＝.

1．“三个”常用的电阻结论

（1）并联电路的总电阻小于其中最小的电阻．

（2）n个相同的电阻R并联，总电阻R总＝R.

（3）在电路中，某个电阻增大（或减小），则总电阻增大（或减小）．

2.电表改装后的特点

改装后的电压表

改装后的电流表

（1）改装后示数等于表头与分压电阻两端电压之和

（1）改装后示数等于通过表头与分流电阻的电流之和

（2）改装后量程等于满偏时表头与分压电阻两端电压之和

（2）改装后量程等于满偏时通过表头与分流电阻的电流之和

（3）改装后表头满偏电压不变

（3）改装后表头满偏电流不变

1．（多选）有两个电阻R1＝2Ω，R2＝3Ω，则有（　　）

A．R1、R2串联总电阻为5Ω

B．R1、R2并联总电阻为1Ω

C．R1、R2串联总电阻为2.5Ω

D．R1、R2并联总电阻为1.2Ω

AD　[由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和，即R串＝R1＋R2＝5Ω；

两个电阻并联，其总电阻R并＝＝1.2Ω，选项A、D正确．]

2．电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1∶U2为（　　）

A．1∶2B．2∶1

C．1∶4D．4∶1

B　[两电阻并联时，两端电压相等，因电流之比为1∶2，故R1∶R2＝2∶1；

当两电阻串联时，有相同的电流，由U＝IR可知，U1∶U2＝2∶1，选项B正确．]

3．三个电阻的阻值之比R1∶R2∶R3＝1∶2∶5，若将这三个电阻并联，则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为（　　）

A．1∶2∶5B．5∶2∶1

C．10∶5∶2D．1∶1∶1

C　[并联电路电压相等，设为U，因为R1∶R2∶R3＝1∶2∶5，设R1＝R，则R2＝2R，R3＝5R，所以并联后，通过它们的电流之比为∶∶＝10∶5∶2，选项C正确．]

4．（加试要求）（多选）如图721所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（　　）

【导学号：

81370263】

　　　　　甲　　　　　　　乙

图721

A．甲是电流表，R增大时量程增大

B．甲是电流表，R增大时量程减小

C．乙是电压表，R增大时量程减小

D．乙是电压表，R增大时量程增大

BD　[把一个灵敏电流计改装成电流表，需并联一个电阻，并联的电阻越大，量程越小，A错误，B正确；

把一个灵敏电流计改装成电压表，需串联一个电阻，串联的电阻越大，量程越大，C错误，D正确．]

考点二|闭合电路欧姆定律

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（加试要求）

（1）关系式：

U＝E－Ir.

（2）UI图象如图722所示．

图722

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．

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723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723

2．电路动态分析的方法

（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外的变化→固定支路　　→支路的变化．

（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．

1．某电路如图724所示，已知电池组的总内阻r＝1Ω，外电路电阻R＝5Ω，理想电压表的示数U＝3.0V，则电池组的电动势E等于（　　）

图724

A．3.0V　　　B．3.6V　　　C．4.0V　　　D．4.2V

B　[由于电压表的示数为路端电压，而U＝IR，则I＝＝0.6A，由闭合电路欧姆定律可得E＝I（R＋r）＝0.6×

（5＋1）V＝3.6V，故选项B正确．]

太阳能电池板的参数

开路电压　43V

短路电流　5.85A

工作电压　35.3V

工作电流　5.67A

额定功率　200W

工作温度　4085℃

图725

2.第二届世界互联网大会于2015年12月16日至18日在桐乡乌镇举行，为迎接大会召开，桐乡市对部分道路亮化工程进行了改造，如图725所示是乌镇某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，则该电池板的内阻约为（　　）

A．7.58Ω　　B．6.03Ω　　C．6.23Ω　　D．7.35Ω

D　[开路电压即为电动势，所以内阻r＝＝Ω≈7.35Ω，D正确．]

3．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（　　）

A．0.10V　　B．0.20V　　C．0.30V　　D．0.40V

D　[由已知条件得：

E＝800mV.又因I短＝，所以r＝＝Ω＝20Ω，所以U＝IR＝R＝×

20mV＝400mV＝0.4V，选项D正确．]

4．（2015·

浙江学业水平考试）小吴同学设计了一种烟雾报警装置，其设计原理如图726所示．M为烟雾传感器，其阻值RM随着烟雾浓度的变化而变化，R为定值电阻．当装置所在区域出现烟雾且浓度增大时，将导致a、b两端电压减小，触发警报装置发出警报．当烟雾浓度增大时（　　）

81370264】

图726

A．RM增大，电流表示数增大

B．RM增大，电流表示数减小

C．RM减小，电流表示数增大

D．RM减小，电流表示数减小

C　[根据烟雾浓度增大时，a、b两端电压减小，可知a、b之间电阻减小，故RM减小．根据闭合电路欧姆定律知电路中电流增大，所以电流表示数增大．故C选项正确．]

5．（加试要求）（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（　　）

BD　[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．]

考点三|电源的功率及UI图象

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（加试要求）

P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内．

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R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小．

③当R＜r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727所示．

图727

4．电源的效率

η＝×

100%＝×

100%.

100%

因此在纯电阻电路中R越大，η越大．

5．电源与电阻UI图象的比较

图象上的特征

物理意义

电源UI图象

电阻UI图象

图形

图象表述的物理量变化关系

电源的路端电压随电路电流的变化关系

电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系

图线与坐标轴交点

与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示短路电流

过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零

图线上每一点坐标的乘积UI

表示电源的输出功率

表示电阻消耗的功率

图线上每一点对应U、I比值

表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同

每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小不变

图线斜率的绝对值大小

内阻r

电阻大小

　（2016·

浙江4月学考）图728所示中的路灯为太阳能路灯，每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3m2.晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×

106J．如果每天等效日照时间约为6h，光电池一天产生的电能可供30W的路灯工作8h．光电池的光电转换效率约为（　　）

图728

A．4.8%　　　B．9.6%　　　C．16%　　　D．44%

C　[光电池的光电转换效率是转化得到的电能与接收到的光能的比值，即：

100%＝16%，故选C.]

1．用电器获得最大功率问题的分析方法

（1）定值电阻

根据P＝I2R或P＝讨论，要功率P最大，需通过该电阻的电流或电阻两端的电压最大．

（2）可变电阻

通常采用等效电源法，解题时根据需要选用不同的等效方式，将用电器获得最大功率问题转化为电源最大输出功率问题．

2．UI图象的一般分析思路

（1）明确纵、横坐标的物理意义．

（2）明确图象的截距、斜率及交点的意义．

（3）找出图线上对应状态的参量或关系式．

（4）结合相关概念或规律进行分析、计算．

1．如图729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729

81370265】

A．电源的电动势为5.0V

B．电源的内阻为12Ω

C．电源的短路电流为0.5A

D．电流为0.3A时的外电阻是18Ω

D　[当电流为零时，路端电压等于电源电动势，由此可知电源的电动势为6.0V，选项A错误；

图线的斜率表示电源内阻r＝Ω＝2Ω，选项B错误；

只有当路端电压为零时的电流才是短路电流，由于图线没有从原点开始，因此图线与横轴交点不是短路电流，选项C错误；

当电流为0.3A时，由闭合电路欧姆定律I＝知R＝－r＝Ω－2Ω＝18Ω，选项D正确．]

2．如图7210所示，直线A为某电源的UI图线，曲线B为某小灯泡的UI图线，用该电源和小灯泡组成闭