1、第八章 恒定电流恒定电流 第2讲 闭合电路欧姆定律及其应用 1 知识梳理双基自测 2 核心考点重点突破 3 名师讲坛素养提升 4 2年高考1年模拟 1 知识梳理双基自测 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 1电动势电动势 (1)电源：电源是通过非静电力做功把电源：电源是通过非静电力做功把_的能转化成的能转化成 _的装置的装置。 (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：单位：V。 知识点知识点1 电源的电动势和内阻电源的电动势和内阻 其他形式其他形式 电势能电势能 W q 高考一轮总复习 物理 第
2、八章 恒定电流 返回导航 (3)电动势的物理含义电动势的物理含义： 电动势电动势表示电源把表示电源把_本领的大小本领的大小，在在 数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2内阻：内阻：电源内部也是由导体组成的电源内部也是由导体组成的，也有电阻也有电阻r，叫作电源的叫作电源的 _，它是电源的另一重要参数它是电源的另一重要参数。 其他形式的能转化成电势能其他形式的能转化成电势能 内阻内阻 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 1闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律 (1)内容内容 闭合电路里的电流跟电源的电动势成闭合电路里的电流跟电源的电动势
3、成_，跟内跟内、外电阻之和外电阻之和 成成_。 (2)公式公式 I_(只适用于纯电阻电路只适用于纯电阻电路)； E_(适用于所有电路适用于所有电路)。 知识点知识点2 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律 正比正比 反比反比 U外 外 Ir E Rr 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 2路端电压与外电阻的关系路端电压与外电阻的关系 一般一般 情况情况 UIR E Rr R E 1 r R ，当，当R增大时，增大时，U_ 特殊特殊 情况情况 (1)当外电路断路时，当外电路断路时，I0，U_ (2)当外电路短路时，当外电路短路时，I短 短_，U0 增大增大 E E r 高考一轮总复
4、习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 思考：思考：(1)根据根据EUIr画出电源的画出电源的UI图像图像？根据图线如何求电根据图线如何求电 源的电动势和内阻源的电动势和内阻？ (2)最简单的闭合回路如图所示最简单的闭合回路如图所示，推导出电源的输出功率的表达式推导出电源的输出功率的表达式？ 并求出电源的最大输出功率并求出电源的最大输出功率？ 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 答案答案 (1)UI图像斜率的绝对值表示内阻，若横轴从图像斜率的绝对值表示内阻，若横轴从0开始，纵开始，纵 轴截距表示电动势。轴截距表示电动势。 (2)P出 出I2R E2 Rr 2 R E2 Rr 24R
5、r， ， 当当Rr时，时，P出 出maxE 2 4r。 。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 一一、堵点疏通堵点疏通 1电动势的方向即为电源内部电流的方向电动势的方向即为电源内部电流的方向，由电源负极指向正由电源负极指向正 极极，电动势为矢量电动势为矢量。 ( ) 2电源的重要参数是电动势和内阻电源的重要参数是电动势和内阻。电动势由电源中非静电力的电动势由电源中非静电力的 特性决定特性决定，与电源的体积无关与电源的体积无关，与外电路无关与外电路无关。 ( ) 3闭合电路中外电阻越大闭合电路中外电阻越大，路端电压越大路端电压越大。 ( ) 4外电阻越大外电阻越大，电源的输出功率越
6、大电源的输出功率越大。 ( ) 5电源的输出功率越大电源的输出功率越大，电源的效率越高电源的效率越高。 ( ) 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 二二、对点激活对点激活 1下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A电源电动势等于路端电压电源电动势等于路端电压 B把电压表直接和电源连接时把电压表直接和电源连接时，电压表的示数等于电源电动势电压表的示数等于电源电动势 C闭合电路中的电流跟电源电动势成正比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跟整个电路的电阻成 反比反比 D若外电压减小若外电压减小，内电阻不变内电阻不变，内电压也就不变内电压也就不变，电源电动势必电源
7、电动势必 然减小然减小 C 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 由闭合电路欧姆定律知由闭合电路欧姆定律知EU外 外U内内，A错误；当电压表直错误；当电压表直 接和电源连接时，电压表不能视为理想电表，电路中有微小电流，内电接和电源连接时，电压表不能视为理想电表，电路中有微小电流，内电 路有一定的电势降落，路有一定的电势降落，B错误；由闭合电路欧姆定律错误；由闭合电路欧姆定律I E Rr可知，电流 可知，电流 跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，C正确；若外电压减正确；若外电压减 小，内电阻不变，内电压将增大，电源电动势保
8、持不变。小，内电阻不变，内电压将增大，电源电动势保持不变。D错误。错误。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 2一个电源接一个电源接8 电阻时电阻时，通过电源的电流为通过电源的电流为0.15 A，接接13 电阻电阻 时时，通过电源的电流为通过电源的电流为0.10 A，则电源的电动势和内阻分别为则电源的电动势和内阻分别为 ( ) A2 V 1.5 B1.5 V 2 C2 V 2 D1.5 V 1.5 解析解析 根据闭合电路规律根据闭合电路规律EIRIr，代入数据联立得代入数据联立得r2 ，E 1.5 V。 B 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 3(多选多选)如图所示
9、的图线如图所示的图线a、b为两电源的伏安特性曲线为两电源的伏安特性曲线，其中两图其中两图 线交纵轴于一点线交纵轴于一点，假设两电源的电动势分别用假设两电源的电动势分别用Ea、Eb表示表示，内阻分别用内阻分别用 ra、rb表示表示。则下列说法正确的则下列说法正确的是是 ( ) AEaEb、raEb、raIb D若将两电源分别接入电路若将两电源分别接入电路，当通过电源当通过电源的的 电流电流相等时路端电压的关系为相等时路端电压的关系为UaIb(图线的横截距图线的横截距)，则，则raIb，C正确；若将两电源分别接入电路，则路端电压为正确；若将两电源分别接入电路，则路端电压为UE Ir，则有，则有Ua
10、Ub，D错误。错误。 2 核心考点重点突破 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 1动态分析特点动态分析特点 断开或闭合开关断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小导致电电阻增大或减小导致电 路电压路电压、电流电流、功率等的变化功率等的变化。 2电路动态分析的方法电路动态分析的方法 (1)程序法程序法 电路结构的变化电路结构的变化R的变化的变化R总 总的变化 的变化I总 总的变化 的变化U端 端的变化 的变化。 考点一考点一 闭合电路的动态分析闭合电路的动态分析 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 (2)极限法极限法 对于因滑动变阻器的
11、滑片滑动引起电路变化的问题对于因滑动变阻器的滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻可将滑动变阻 器的滑片分别滑至两个极端去讨论器的滑片分别滑至两个极端去讨论。此时要注意是否出现极值情况此时要注意是否出现极值情况，即即 变化是否是单调变化变化是否是单调变化。 (3)特殊值法特殊值法 对于某些电路问题对于某些电路问题，可以代入特殊值进行判定可以代入特殊值进行判定，从而得出结论从而得出结论。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 (4)“串反并同串反并同”结论法结论法 所谓所谓“串反串反”，即某一电阻增大时即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻与它串联或间接串联的电阻 中的电流中的
12、电流、两端电压两端电压、电功率都将减小电功率都将减小，反之则增大反之则增大。 所谓所谓“并同并同”，即某一电阻增大时即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻与它并联或间接并联的电阻 中的电流中的电流、两端电压两端电压、电功率都将增大电功率都将增大，反之则减小反之则减小。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 (2020 福建泉州期中福建泉州期中)如图所示的电路中如图所示的电路中，电源内阻不可忽电源内阻不可忽 略略。开关开关S闭合后闭合后，在滑动变阻器在滑动变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中的滑动端向上滑动的过程中，下列下列 说法正确的是说法正确的是 ( ) A电压表与电流表的示数
13、都增大电压表与电流表的示数都增大 B电压表与电流表的示数都减小电压表与电流表的示数都减小 C电压表的示数增大电压表的示数增大，电流表的示数减小电流表的示数减小 D电压表的示数减小电压表的示数减小，电流表的示数增大电流表的示数增大 例例1 C 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 本题考查电路的动态分析本题考查电路的动态分析。开关开关S闭合后闭合后，根据根据“串反并串反并 同同”法判断可知法判断可知，在滑动变阻器在滑动变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中的滑动端向上滑动的过程中，滑动变滑动变 阻器接入电路中的电阻增大阻器接入电路中的电阻增大，电流表示数减小电流表示数减小，电路
14、中总电阻增大电路中总电阻增大，电电 源路端电压增大源路端电压增大，电压表示数增大电压表示数增大，选项选项C正确正确。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 电路动态分析的一般步骤电路动态分析的一般步骤 名师点拨名师点拨 (1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。 (2)根据局部电路电阻的变化，确定电路的外电阻根据局部电路电阻的变化，确定电路的外电阻R外总 外总如何变化。如何变化。 (3)根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律I总 总 E R外总 外总r ，确定电路的总电流如何变，确定电路的总电流如何变 化化。 (4)由由U内
15、 内I总总r确定电源的内电压如何变化。确定电源的内电压如何变化。 (5)由由UEU内 内确定路端电压如何变化。确定路端电压如何变化。 (6)确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化。确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 变式训练变式训练1(2021 北京通州区期末北京通州区期末)(多选多选)如图所示是一火警报警如图所示是一火警报警 器的电路示意图器的电路示意图，其中其中R2、R3为半导体热敏材料制成的传感器为半导体热敏材料制成的传感器，这种半这种半 导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小，电流
16、表为值班室的显示电流表为值班室的显示 器器，电源两极之间接一个报警器电源两极之间接一个报警器，下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A当当R2所在处出现火情时所在处出现火情时，显示器的电流显示器的电流I、报警器两端的电压报警器两端的电压U 都变小都变小 B当当R2所在处出现火情时所在处出现火情时，显示器的显示器的电电 流流I、报警器两端的电压报警器两端的电压U都变大都变大 C当当R3所在处出现火情时所在处出现火情时，显示器的显示器的电电 流流I、报警器两端的电压报警器两端的电压U都变大都变大 D当当R3所在处出现火情时所在处出现火情时，显示器的电流显示器的电流I、报警器两端的电压报警器两端
17、的电压U 都变都变小小 AD 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 本题考查含热敏电阻的电路的动态分析本题考查含热敏电阻的电路的动态分析。半导体热敏材料半导体热敏材料 的电阻率随温度的升高而减小的电阻率随温度的升高而减小，当当R2所在处出现火情时所在处出现火情时，R2的电阻变的电阻变 小小，根据根据“串反并同串反并同”法可知显示器的电流法可知显示器的电流I、报警器两端的电压报警器两端的电压U都变都变 小小，故故A正确正确，B错误；同理错误；同理，当当R3所在处出现火情时所在处出现火情时，R3的电阻变的电阻变 小小，显示器的电流显示器的电流I、报警器两端的电压报警器两端的电
18、压U都变小都变小，故故C错误错误。D正确正确。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 考点二考点二 电路中的功率及效率问题电路中的功率及效率问题 1电源的总功率电源的总功率 P总 总EIU外外IU内内IP出出P内内。 若外电路是纯电阻电路，则有若外电路是纯电阻电路，则有P总 总I2(Rr) E2 Rr。 。 2电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率 P内 内I2rU内内IP总总P出出。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 3电源的输出功率电源的输出功率 P出 出UIEII2rP总总P内内。 若外电路是纯电阻电路，则有若外电路是纯电阻电路，则有 P出 出I2R E2R R
19、r 2 E2 Rr 2 R 4r 由上式可以看出由上式可以看出 (1)当当Rr时，电源的输出功率最大为时，电源的输出功率最大为PmaxE 2 4r。 。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 (2)当当Rr时，随着时，随着R的增大，输出功率越来越小。的增大，输出功率越来越小。 (3)当当Rr时，随着时，随着R的增大，输出功率越来越大。的增大，输出功率越来越大。 (4)当当P出 出Pmax时，每个输出功率对应两个可能的外电阻时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和和R2，且，且 R1 R2r2。 (5)P出 出与与R的关系如图所示。的关系如图所示。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒
20、定电流 返回导航 4电源的效率电源的效率 P 出出 P总 总 100%U E 100% R Rr 100% 1 1 r R 100% 因此因此R越大，越大，越大；当越大；当Rr时，电源有最大输出功率，但效率仅时，电源有最大输出功率，但效率仅 为为50%。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 例例2 如图所示，如图所示，E8 V，r2 ，R18 ，R2为变阻器接入为变阻器接入 电路中的有效阻值，问：电路中的有效阻值，问： (1)要使变阻器获得的电功率最大，则要使变阻器获得的电功率最大，则R2的取值的取值 应是多大？这时应是多大？这时R2的功率是多大？的功率是多大？ (2)要使要使R
21、1得到的电功率最大，则得到的电功率最大，则R2的取值应是的取值应是 多大？多大？R1的最大功率是多少？这时电源的效率是多的最大功率是多少？这时电源的效率是多 大？大？ (3)调节调节R2的阻值，能否使电源以最大的功率的阻值，能否使电源以最大的功率E 2 4r输出？为什么？ 输出？为什么？ 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 (1)将将R1和电源等效为一新电源，则新电源的电动势和电源等效为一新电源，则新电源的电动势EE 8 V，内阻，内阻rrR110 ，且为定值。利用电源的输出功率随外，且为定值。利用电源的输出功率随外 电阻变化的结论知，当电阻变化的结论知，当R2r10
22、时，时，R2有最大功率，即有最大功率，即PmaxE 2 4r 82 410 W 1.6 W。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 答案答案 (1)10 1.6 W (2)0 5.12 W 80% (3)不能不能 理由见理由见解析解析 (2)因因R1是定值电阻，所以流过是定值电阻，所以流过R1的电流越大，的电流越大，R1的功率就越大。当的功率就越大。当 R20时，电路中有最大电流，即时，电路中有最大电流，即Imax E R1r 0.8 A，R1的最大功率的最大功率 P1maxI2 maxR1 5.12 W，这时电源的效率，这时电源的效率 R1 R1r 100%80%。 (3)不能。
23、因为即使不能。因为即使R20，外电阻，外电阻R1也大于也大于r，不可能有，不可能有 E2 4r 的最大输的最大输 出功率。出功率。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 变式训练变式训练2(多选多选)如图如图(甲甲)所示所示，电源电动势电源电动势E6 V，闭合开闭合开 关关，将滑动变阻器的滑片将滑动变阻器的滑片P从从A端滑至端滑至B端的过程中端的过程中，得到电路中的一些得到电路中的一些 物理量的变化如图物理量的变化如图(乙乙)、(丙丙)、(丁丁)所示所示。其中图其中图(乙乙)为输出功率与路端为输出功率与路端 电压的关系曲线电压的关系曲线，图图(丙丙)为路端电压与总电流的关系曲线为路
24、端电压与总电流的关系曲线，图图(丁丁)为电源为电源 效率与外电路电阻的关系曲线效率与外电路电阻的关系曲线，不考虑电表不考虑电表、导线对电路的影响导线对电路的影响。则下则下 列关于图中列关于图中a，b，c，d点的坐标值正确的是点的坐标值正确的是 ( ) Aa(4 V,4.5 W) Bb(4.8 V,2.88 W) Cc(0.6 A,4.5 V) Dd(8 ，80%) BD 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 由图由图(丙丙)可知短路电流为可知短路电流为I短 短3 A，由由I短短 E r 得得r E I短 短 6 3 2 。电源效率最高时，滑动变阻器的阻值最大，由图。电源效
25、率最高时，滑动变阻器的阻值最大，由图(丁丁)知电源的知电源的 最大效率为最大效率为80%；由于；由于 UI EI R Rr ，解得，解得R8 ，滑动变阻器的，滑动变阻器的 滑片滑片P在右端在右端B时，分别对应时，分别对应c，b，d三点。当输出功率达到最大时，三点。当输出功率达到最大时，R r2 ，此时路端电压为，此时路端电压为U3 V，则，则a点的坐标对应值为点的坐标对应值为U3 V，P E 2 4r 62 42 W 4.5 W，即坐标为，即坐标为(3 V,4.5 W)； 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 对对b点有点有R8 ，I E Rr 6 82 A 0.6 A，UEIr6
26、 V0.62 V 4.8 V，PUI4.80.6 W2.88 W，所以，所以b点的点的坐标为坐标为(4.8 V,2.88 W) ；c点的坐标为点的坐标为(0.6 A,4.8 V)；d点坐标为点坐标为(8 ，80%)。选项。选项B，D正正 确，确，A，C错误。错误。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 考点三考点三 电源的电源的UI图像的理解图像的理解 1纵轴上的截距等于电源的电动势；横轴上的截距等于外电路短纵轴上的截距等于电源的电动势；横轴上的截距等于外电路短 路时的电流，即路时的电流，即I mE r 。 2图线斜率的绝对值等图线斜率的绝对值等于电源的内阻，即于电源的内阻，即r|
27、U I | E I m，斜率的绝 ，斜率的绝 对值越大，表明电源的内阻越大。对值越大，表明电源的内阻越大。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 3图线上任一点对应的图线上任一点对应的U、I的比值为此时外电路的电阻，即的比值为此时外电路的电阻，即R U I 。 4面积面积UI为电源的输出功率，而电源的总功率为电源的输出功率，而电源的总功率P总 总EI，P总总P出出 EIUI为电源的发热功率。为电源的发热功率。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 例例3 如图所示，直线如图所示，直线A为电源的为电源的UI 图线，直线图线，直线B和和C分别为电分别为电 阻阻R1，R2的的
28、UI图线。现用该电源分别与图线。现用该电源分别与R1，R2组成闭合电路甲和乙。组成闭合电路甲和乙。 由图像一定能确定的是由图像一定能确定的是 ( ) A电阻电阻R1R2 B电源输出功率电源输出功率P1P2 C电源内阻消耗的功率电源内阻消耗的功率Pr1Pr2 D电源效率电源效率1R2，选项，选项A错误；电源的输出功错误；电源的输出功 率等于电阻率等于电阻R上消耗的功率，大小等于电源的上消耗的功率，大小等于电源的UI图线与电阻的图线与电阻的UI图图 线交点所对应的电压、电流的乘积，由图像可知，两种情况下电源的输线交点所对应的电压、电流的乘积，由图像可知，两种情况下电源的输 出功率无法确定，选出功率
29、无法确定，选项项B错误；电源内阻上的功率为错误；电源内阻上的功率为PrI2r，可知电源，可知电源 接接R1时电流小，则电源内阻消耗的功率时电流小，则电源内阻消耗的功率Pr12，选项，选项D错误。错误。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 变式训练变式训练3(2020 德州月考德州月考)图甲为某电源的图甲为某电源的UI图线，图乙为图线，图乙为 某小灯泡的某小灯泡的UI图线，则下列说法中正确的是图线，则下列说法中正确的是 ( ) A电源的内阻为电源的内阻为0.5 B小灯泡的电阻随着功率小灯泡的电阻随着功率 的增大而减小的增大而减小 C当小灯泡两端的电压为当小灯泡两端的电压为 0.5
30、V时，它的电阻约为时，它的电阻约为1 6 D把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为3 W D 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 根据电源的根据电源的UI图线在纵轴的截距表示电动势，斜率绝对图线在纵轴的截距表示电动势，斜率绝对 值表示电源内阻可知，值表示电源内阻可知，E1.5 V，r 1 6 ，选项，选项A错误；根据小灯泡错误；根据小灯泡U I图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知，小灯泡的电阻随电图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知，小灯泡的电阻随电 流的增大而增大，由流的增大而增大，由PI2R知，知，小灯泡的电
31、阻随着电功率的增大而增小灯泡的电阻随着电功率的增大而增 大，选项大，选项B错误；当小灯泡两端的电压为错误；当小灯泡两端的电压为U0.5 V时，对应小灯泡中电时，对应小灯泡中电 流为流为I6 A，根据小灯泡，根据小灯泡UI图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻 可知，小灯泡电阻可知，小灯泡电阻RU I 1 12 ，选项 ，选项C错误；错误； 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 把电源和小灯泡组成闭合回路把电源和小灯泡组成闭合回路，在题图乙中画出图甲对应的图线在题图乙中画出图甲对应的图线，如图如图 所示所示，两图线的交点表示电路的工作状态两图线的交点
32、表示电路的工作状态，根据小灯泡根据小灯泡UI图线上某点图线上某点 的纵的纵、横坐标的乘积表示消耗的电功率可知横坐标的乘积表示消耗的电功率可知，小灯泡的功率约为小灯泡的功率约为3 W， 选项选项D正确正确。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 1电路的简化：电路的简化：不分析电容器的充不分析电容器的充、放电过程时放电过程时，把电容器所处把电容器所处 的支路视为断路的支路视为断路，简化电路时可以去掉简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补求电荷量时再在相应位置补 上上。 2电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后电路稳定后，与电容器串联的与电容器串联的
33、电路中没有电流电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作即电阻不起降低电压的作 用用，与电容器串联的电阻视为等势体与电容器串联的电阻视为等势体。电容器的电压为与之并联的电阻电容器的电压为与之并联的电阻 两端的电压两端的电压。 考点四考点四 含电容器电路的分析含电容器电路的分析 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 3电容器所带电荷量的变化的计算：电容器所带电荷量的变化的计算：(1)如果变化前后极板带电的如果变化前后极板带电的 电性相同电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷末状态电容器所带
34、电荷 量之差；量之差；(2)如果变化前后极板带电的电性相反如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电那么通过所连导线的电 荷量等于初荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和末状态电容器所带电荷量之和。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 例例4 (2021 新疆乌鲁木齐月考新疆乌鲁木齐月考)如图所示，电源电动势为如图所示，电源电动势为E，内电，内电 阻为阻为r，电阻，电阻R1R2R3r，电容器电容为，电容器电容为C，当开关，当开关S由接由接a换到接换到接b且且 电路达到稳定的过程中，通过电路达到稳定的过程中，通过R3的电荷量是的电荷量是 ( ) A0 B1 3EC C2
35、3EC D4 3EC C 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 S接接a时，电容器与时，电容器与R1并联，电容器的电压并联，电容器的电压U1 E R1R2rR1 1 3 E，此时电容器所带电荷量，此时电容器所带电荷量Q1U1C，且下端为正极；，且下端为正极；S接接b时，电容时，电容 器与器与R2并联，电容器的电压并联，电容器的电压U2 E R1R2r R2 1 3 E，此时电容器所带电，此时电容器所带电 荷量荷量Q2U2C，且上端为正极。因两次电容器的极板的电性发生了变，且上端为正极。因两次电容器的极板的电性发生了变 化，故通过化，故通过R3的电荷量的电荷量QQ1Q22
36、3EC， ，C正确。正确。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 变式训练变式训练4(多选多选)如图所示电路中如图所示电路中，电源内阻不计电源内阻不计，三个小灯泡三个小灯泡 完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压， 开始时只有开始时只有S1闭合闭合，当当S2也闭合后也闭合后，下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( ) A灯泡灯泡L1变亮变亮 B灯泡灯泡L2变亮变亮 C电容器电容器C的电荷量增加的电荷量增加 D闭合闭合S2瞬间流过电流表的电流方向自右向左瞬间流过电流表的电流方向自右向左 AD 高考一轮
37、总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 根据电路可知根据电路可知，S1闭合闭合、S2断开时断开时，L1、L2串联串联，则两灯则两灯 一样亮一样亮，因因L3与电容器串联后接到电源两端与电容器串联后接到电源两端，则则L3不亮不亮，电容器端：电电容器端：电 压等于电源电动势压等于电源电动势E；当；当S2也闭合后也闭合后，电路总阻值变小电路总阻值变小，流过流过L1的电流的电流 变大变大，L1两端电压变大两端电压变大，L2两端电压变小两端电压变小，则灯则灯L1变亮变亮，L2变暗；因电变暗；因电 容器此时与灯容器此时与灯L1并联并联，则电容器两端电压变小则电容器两端电压变小，电容器上的电荷量变
38、电容器上的电荷量变 少少，电容器对外放电电容器对外放电，又知电容器左极板与电源正极相连又知电容器左极板与电源正极相连，带正电带正电，则则 闭合闭合S2瞬间流过电流表的电流方向自右向左瞬间流过电流表的电流方向自右向左，综上所述综上所述，选项选项B、C错错 误误，A、D正确正确。 3 名师讲坛素养提升 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 电路故障分析问题电路故障分析问题 电路故障一般是短路或断路电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯常见的情况有导线断芯、灯泡断丝灯泡断丝、 灯座短路灯座短路、电阻器内部断路电阻器内部断路、接触不良等现象接触不良等现象，检查故障的基本方法有检查故
39、障的基本方法有 两种：两种： 1仪表检测法仪表检测法 (1)电压表检测：如果电压表示数为零电压表检测：如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过说明电压表上无电流通过， 则可能在并联路段之外有断路则可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路或并联路段内有短路。 如果电压表有示数如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外则在并联路段之外 无断路无断路，或并联路段内无短路或并联路段内无短路。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 (2)电流表检测：当电路中接有电源时电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路可用电流表测量各部分电路
40、上的电流上的电流，通过对电流值的分析通过对电流值的分析，可以确定故障的位置可以确定故障的位置。在运用电流表在运用电流表 检测时检测时，一定要注意电流表的极性和量程一定要注意电流表的极性和量程。 (3)欧姆表检测：当测量值很大时欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或表示该处断路；当测量值很小或 为零时为零时，表示该处短路表示该处短路。在运用欧姆表检测时在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源电路一定要切断电源。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 2假设法假设法 已知电路发生某种故障已知电路发生某种故障，寻找故障发生在何处时寻找故障发生在何处时，可将整个电路划可将整
41、个电路划 分为若干部分分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障然后逐一假设某部分电路发生故障，运用闭合电路或部运用闭合电路或部 分电路的欧姆定律进行推理分电路的欧姆定律进行推理。推理结果若与题述物理现象不符合推理结果若与题述物理现象不符合，则故则故 障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述物理现象符合障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述物理现象符合，则故障可则故障可 能发生在这部分电路能发生在这部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止直到找出发生故障的全部可能为止，此方法亦称此方法亦称 排除法排除法。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 (2020 重庆一诊重庆一诊)如图
42、所示的电路中如图所示的电路中，闭合开关闭合开关S后后，灯泡灯泡 L1、L2不亮不亮，用电压表检测电压得到用电压表检测电压得到Ubc0，Ucd6 V，若电路中只有若电路中只有 一处断路一处断路，则发生断路的是则发生断路的是 ( ) AL1灯灯 BL2灯灯 CR D电源电源 例例5 B 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 本题考查电路的故障分析本题考查电路的故障分析。Ubc0，由于由于R的分压为零的分压为零，通通 过过R中的电流为零中的电流为零，也就是说也就是说R没有断路没有断路，而而Ucd6 V，即即L2的分压远远的分压远远 大于大于R的分压的分压，运用闭合电路中分压的知
43、识可知运用闭合电路中分压的知识可知，此时此时L2的电阻远远大的电阻远远大 于于R的电阻的电阻，所以是所以是L2断路断路(可近似看成电阻无限大可近似看成电阻无限大)，故故B正确正确。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 变式训练变式训练5如图所示如图所示，E为内阻不能忽略的电池为内阻不能忽略的电池，R1，R2，R3均均 为定值电阻为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表；开始时开关电压表与电流表均为理想电表；开始时开关S闭合闭合，电压电压 表表、电流表均有读数电流表均有读数，某时刻发现电压表和电流表读数均变大某时刻发现电压表和电流表读数均变大，则电路则电路 中可能出现的故障是中可能出
44、现的故障是 ( ) AR1断路断路 BR2断路断路 CR1短路短路 DR3短路短路 B 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 若若R1断路断路，电流表读数为零电流表读数为零，与现象不符与现象不符，故故A错误；若错误；若 R2断路断路，外电路总电阻增大外电路总电阻增大，总电流减小总电流减小，内电压减小内电压减小，则电压表读数则电压表读数 变大；变大；R3的分压增大的分压增大，则电流表的读数变大则电流表的读数变大，与现象相符与现象相符，故故B正确；正确； 若若R1短路短路，外电路总电阻减小外电路总电阻减小，总电流增大总电流增大，内电压增大内电压增大，则电压表读则电压表读 数变
45、小数变小，电流表的读数变大电流表的读数变大，与现象不符与现象不符，故故C错误；若错误；若R3短路短路，外电外电 路总电阻减小路总电阻减小，总电流增大总电流增大，内电压增大内电压增大，则电压表读数变小则电压表读数变小，与现象与现象 不符不符，故故D错误错误。 4 2年高考1年模拟 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 1(2020 江苏单科江苏单科)(多选多选)某汽车的电源与启动电机某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简车灯连接的简 化电路如图所示化电路如图所示当汽车启动时当汽车启动时，开关开关S闭合闭合，电机工作电机工作，车灯突然变车灯突然变 暗暗，此时此时 ( ) A车灯的电流变小
46、车灯的电流变小 B路端电压变小路端电压变小 C电路的总电流变小电路的总电流变小 D电源的总功率变大电源的总功率变大 ABD 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流I灯 灯变小，变小，A正正 确；电路的路端电压为，确；电路的路端电压为，U路 路U灯灯I灯灯R灯灯，I灯灯变小，路端电压变小，变小，路端电压变小，B正正 确；总电流即干路电流为，确；总电流即干路电流为，I干 干 U内 内 r EU路 路 r ，U路 路减小，干路电流增减小，干路电流增 大，大，C错误；电源总功率为，错误；电源总功率为，P总
47、 总EI干干，I干干增大，总功率变大，增大，总功率变大，D正确。正确。 故选故选ABD。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 2(2019 江苏卷江苏卷，3)如图所示的电路中如图所示的电路中，电阻电阻R2 。断开断开S后后， 电压表的读数为电压表的读数为3 V；闭合；闭合S后后，电压表的读数为电压表的读数为2 V，则电源的内阻则电源的内阻r为为 ( ) A1 B2 C3 D4 A 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 当当S断开后，电压表读数为断开后，电压表读数为U3 V， 可认为电动势可认为电动势E3 V， 当当S闭合后，由闭合电路欧姆定律知闭合后，由闭合
48、电路欧姆定律知 EUIr，且，且IU R ， 整理得电源内阻整理得电源内阻r E U R U 1 ，选项，选项A正确。正确。 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 3(2020 湖南长郡中学第五次月考湖南长郡中学第五次月考)(多选多选)如图电路中如图电路中，E为电源电为电源电 动势动势，r为电源内阻为电源内阻，R1和和R3均为定值电阻均为定值电阻，R2为滑动变阻器为滑动变阻器。当当R2的的 滑动触点在滑动触点在a端时合上开关端时合上开关S，此时三个电表此时三个电表V、A1、A2的示数分别为的示数分别为 U、I1，I2。现将现将R2的滑动触点向的滑动触点向b端移动端移动，则三个电表示
49、数的变化情况则三个电表示数的变化情况 是是 ( ) AU增大增大，I1增大增大，I2减小减小 BU减小减小，I1增大增大，I2增大增大 CI1变化量的绝对值小于变化量的绝对值小于I2变化量的绝对值变化量的绝对值 DU变化量的绝对值小于电源内电压变化量的绝对值变化量的绝对值小于电源内电压变化量的绝对值 BC 高考一轮总复习 物理 第八章 恒定电流 返回导航 解析解析 R2的滑动触点向的滑动触点向b端移动时端移动时，R2接入电路的电阻减小接入电路的电阻减小，整个整个 电路的总电阻减小电路的总电阻减小，则总电流增大则总电流增大，即即I1增大增大，内电压增大内电压增大，外电压减外电压减 小小，即电压表示数即电压表示数U减小减小，R1两端电压增大两端电压增大，R2、R3两端的并联电压减两端的并联电压减 小小，通过通过R3的电流减小的电流减小，而总电流而总电流I1增大增大，则流过则流过R2的电流的电流I2增大增大，故故A 错误错误，B正确；通过正确；通过R3的电流减小的电流减小，则流过则流过R2的电流的电流I2增大增大，I2的增加量的增加量 减去通过减去通过R3电流的减小量的绝对值等于总电流电流的减小量的绝对值等
