恒定電流第八章第2講閉合電路的歐姆定律電功與電熱欄目導航01知識梳理查漏03配套訓練02題點

各個擊破知識梳理查漏11．電動勢(1)定義：電動勢在數值上等于非靜電力把1C的________在電源內從______移送到______所做的功．(2)表達式：E＝______.(3)物理意義：反映電源把其他形式的能轉化成電能的本領大小的物理量．2．內阻：電源內部也是由導體組成的，也有電阻．該電阻叫作電源的______，它是電源的另一重要參數．電源、電動勢知識一正電荷負極正極內阻【自測1】(2021年白山聯考)一節干電池的電動勢為1.5V．這表示 (

)A．電池中每通過1C的電荷，該電池能將1.5J的化學能轉變成電能B．該電池接入電路工作時，電池兩極間的電壓恒為1.5VC．該電池存儲的電能一定比電動勢為1.2V的電池存儲的電能多D．將1C的電子由該電池負極移送到正極的過程中，非靜電力做了1.5J的功【答案】A1．閉合電路的組成(1)內電路：____________的電路，內電阻所降落的電壓稱為________．(2)外電路：____________的電路，電源兩端電壓稱為________或路端電壓．(3)內外電壓的關系：E＝U內＋U外．閉合電路的歐姆定律知識二電源內部內電壓電源外部外電壓電動勢電阻之和U外＋U內

增大0

E

0

4．路端電壓與電流的關系(1)關系式：U＝________.(2)如圖所示，其中縱軸截距為________，橫軸截距為__________，斜率的絕對值為__________．E－Ir

電動勢短路電流內阻【自測2】將一電動勢為E、內阻為r的電池與外電路連接構成一個閉合電路，用R表示外電路電阻，I表示電路的總電流．下列說法正確的是

(

)A．由U外＝IR可知，外電壓隨I的增大而增大B．由U內＝Ir可知，電源兩端的電壓隨I的增大而增大C．由U＝E－Ir可知，電源輸出電壓隨輸出電流I的增大而減小D．由P＝IU可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大【答案】C1．電功(1)定義：導體中的恒定電場對自由電荷的________做的功．(2)公式：W＝qU＝________.(適用于任何電路)(3)電流做功的實質：________轉化成其他形式能的過程．2．電功率(1)定義：單位時間內電流做的功，表示電流做功的________．電功和電功率知識三電場力UIt

電能快慢UI

3．焦耳定律(1)電熱：電流流過導體時產生的________．(2)計算式：Q＝________.熱量I2Rt

I2R

純電阻用電器和非純電阻用電器知識四電能內能(2)非純電阻電路：如含有電動機、電解槽等的電路．電流做功除將電能轉化為內能外，還轉化為機械能、化學能等，電功只能用公式W＝______來計算，焦耳熱只能用公式Q＝________來計算．此時有W>Q，UIt>I2Rt.對于非純電阻電路，歐姆定律_________，U>IR.UIt

I2Rt

不再適用【自測3】某直流電動機線圈電阻是0.5Ω.當它兩端所加的電壓為6V時，通過電動機的電流為2A．由此可知 (

)A．電動機發熱的功率為7.2WB．電動機消耗的電功率為7.2WC．電動機輸出的機械功率為10WD．電動機的工作效率為20%【答案】C題點各個擊破21.閉合電路的歐姆定律的理解及應用命題點一閉合電路的歐姆定律[師生共研類]兩類圖像電源U－I圖像電阻U－I圖像物理意義電源的路端電壓隨電流變化的關系電阻兩端電壓與電阻中的電流的關系特點斜率為負斜率為正截距與縱軸的交點表示電源電動勢E，與橫軸的交點表示電源短路的電流過坐標軸原點，表示沒有電壓時電流為零坐標U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率兩類圖像電源U－I圖像電阻U－I圖像坐標U、I的比值表示外電阻的大小表示該電阻的大小斜率(絕對值)電源電阻r的大小若圖像為過原點的直線，圖像斜率表示電阻的大小兩圖線在同一坐標系中的交點表示電阻的工作點，即將電阻接在該電源上時，電阻中的電流和兩端的電壓2．動態電路分析法3．動態電路中的“串反并同”規律(1)所謂“串反”，即某一電阻增大時，與它串聯或間接串聯(有同一股電流流過)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小；反之則增大．(2)所謂“并同”，即某一電阻增大時，與它并聯或間接并聯(無同一股電流流過)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；反之則減小．即：例1

(多選)(2020年江蘇卷)某汽車的電源與啟動電機、車燈連接的簡化電路如圖所示．當汽車啟動時，開關S閉合，電機工作，車燈突然變暗，此時

(

)A．車燈的電流變小

B．路端電壓變小C．電路的總電流變小

D．電源的總功率變大【答案】ABD1．(2021年九江模擬)在探究電路故障時，某實驗小組設計了如圖所示的電路．當開關閉合后，電路中的各用電器正常工作．經過一段時間，發現小燈泡A變暗，小燈泡B變亮．則下列對電路故障的分析正確的是

(

)A．可能是定值電阻R1短路B．一定是定值電阻R2斷路C．可能是定值電阻R3斷路D．可能是定值電阻R4短路【答案】C【解析】由于小燈泡A串聯于干路中，且故障發生后小燈泡A變暗，可知電路中總電流變小，即電路總電阻變大．由此推知，故障應為某一電阻斷路，A、D錯誤．若R2斷路，則R1和小燈泡B所在支路的電壓增大，而R2的斷路又使小燈泡B分得的電壓增大，故小燈泡B變亮．若R3斷路，必引起與之并聯的支路(即R1所在支路)電流增大，小燈泡B分得的電流也變大，小燈泡B變亮，故B錯誤，C正確．2．溫州市區某學校創建綠色校園，如圖甲新裝了一批節能路燈．該路燈通過光控開關實現自動控制：電燈的亮度可自動隨周圍環境的亮度改變而改變．圖乙為其內部電路簡化電路圖．電源電動勢為E，內阻為r，Rt為光敏電阻(光照強度增加時，其電阻值減小)．現增加光照強度，則下列判斷正確的是

(

)A．電源路端電壓不變

B．B燈變暗，A燈變亮C．R0兩端電壓變大

D．電源總功率不變【答案】C【解析】由題意，增加光照強度，Rt減小，外電路總電阻減小．根據閉合電路歐姆定律可知，干路電流I增大，電源的內電壓增大，路端電壓U減小，則A燈變暗．通過R0的電流為I0＝I－IA，I增大，而IA減小，則I0增大，R0兩端電壓U0增大．而R0、B燈的電壓之和等于路端電壓，路端電壓減小，則可知B燈的電壓減小，B燈變暗．電源的總功率P＝EI，I增大，則P增大．C正確，A、B、D錯誤．3．(2022年贛州期末)如圖所示是汽車蓄電池與車燈、啟動電動機組成的電路，蓄電池內阻r為0.05Ω，電表可視為理想電表．只接通S1時，電流表示數為10A，電壓表示數為12V；在接通S2啟動電動機時，電流表示數變為8A．則此時通過電動機的電流是 (

)A．2A

B．8A

C．50A

D．58A【答案】C1．電功和電功率電功是指電場力對運動電荷所做的功，也叫作電流所做的功，把電能轉化成其他形式的能．W＝UIt，P＝UI.(適用于任何電路)2．電熱和熱功率(焦耳定律)電熱是指電流通過導體時釋放的熱量，把電能轉化為內能．Q＝I2Rt，P＝I2R.(適用于任何電路)命題點二電功和電熱的計算[師生共研類]4．非純電阻電路非純電阻電路消耗的電能分為兩部分，一部分轉化為其他形式的能；另一部分不可避免地轉化為電路的電熱．如電動機、電解槽電路等．電功不等于電熱，W>Q，即W＝UIt＝E其他＋Q(E其他為除電熱外的其他形式的能量)．這時電功只能用W＝UIt計算，電熱只能用Q＝I2Rt計算，兩式不能通用，同時注意U不等于IR，U>IR.5．電動機輸入的總功率等于損失的熱功率加上有用的機械功率，即UI＝I2R＋P動．6．用電器的額定值額定電壓是指用電器在正常工作的條件下應加的電壓．在這個條件下它消耗的功率就是額定功率，流經的電流就是額定電流．而用電器的實際功率是指用電器在實際電壓下工作時消耗的功率．例2

(2021屆紹興期末)如圖所示為一個小型電熱水器．浸入水中的加熱元件電阻RL＝1.0Ω，外部并聯的電阻RS＝2.0Ω，電源為恒流源．在正常工作時，電源始終給電路提供I＝3.0A的恒定電流．則下列說法正確的是

(

)A．RL兩端的電壓為3.0VB．流過RL的電流為1.0AC．RS上消耗的電功率為2.0WD．如果減小RS的電阻，則RL的電功率增大【答案】C1．(2021屆三明模擬)用如圖所示的實驗電路研究微型電動機的性能．當調節滑動變阻器R讓電動機停止轉動時，電流表和電壓表的示數分別為0.5A和2.0V．重新調節R使電動機恢復正常運轉時，電流表和電壓表的示數分別為2.0A和24V．則這臺電動機正常運轉時(不計溫度對電阻的影響) (

)A．輸出功率為32W B．輸出功率為48WC．發熱功率為1W

D．發熱功率為47W【答案】A2．(多選)(2020年浙江卷)如圖所示，系留無人機是利用地面直流電源通過電纜供電的無人機，旋翼由電動機帶動．現有質量為20kg、額定功率為5kW的系留無人機從地面起飛沿豎直方向上升，經過200s到達100m高處后懸停并進行工作．已知直流電源供電電壓為400V．若不計電纜的質量和電阻，忽略電纜對無人機的拉力，g取10m/s2，則

(

)A．空氣對無人機的作用力始終大于或等于200NB．直流電源對無人機供電的額定電流為12.5AC．無人機上升過程中消耗的平均功率為100WD．無人機上升及懸停時均有部分功率用于對空氣做功【答案】BD1．電功、電功率、焦耳定律和熱功率命題點三閉合電路的幾種功率[師生共研類]2．電源的功率和效率例3

(多選)如圖所示，用甲、乙、丙三個電動勢E相同而內電阻r不同的電源分別給阻值為R的定值電阻供電．已知甲、乙、丙三個電源內阻的大小關系為r甲>r乙>r丙，且r乙＝R，則對比將R先后接在這三個電源上的情況，下列說法正確的是

(

)A．接在甲電源上時，電源總功率最大B．接在乙電源上時，電源輸出功率最大C．接在丙電源上時，電源輸出功率最大，且電源效率最高D．接在丙電源上時，R上消耗的功率最大【答案】BD1．(2021年成都模擬)如圖所示的電路中，電源電動勢E＝12V，內阻r＝4Ω，定值電阻R0＝2Ω，變阻器Rx的最大阻值為10Ω，開關S閉合．下列判定正確的是

(

)A．當Rx＝2Ω時，定值電阻的功率最大B．當Rx＝6Ω時，變阻器的功率最大C．當Rx＝0時，電源的輸出功率最大D．當Rx＝0時，電源的效率最高【答案】B【答案】B3．如圖所示，已知電源電動勢為6V，內阻為1Ω，保護電阻R0＝0.5Ω.則當保護電阻R0消耗的電功率最大時，這個電阻箱R的讀數和電阻R0消耗的電功率的最大值分別為

(

)A．1Ω

4W

B．1Ω

8WC．0

8W

D．0.5Ω

8W【答案】C如圖所示，a為電源的

U－I

圖線，b為電阻的U－I圖線，兩者的交點坐標表示該電阻接入電路時電路的總電流和路端電壓；該點和原點之間的矩形面積表示電源輸出功率．命題點四電源U－I圖線與電阻U－I圖線的比較[師生共研類]a的斜率的絕對值表示電源內阻大小，b的斜率的絕對值表示外電阻的大小．當兩個斜率相等即內、外電阻相等時，圖中矩形面積最大，即輸出功率最大．可以看出，當路端電壓是電動勢的一半時，電流是最大電流的一半．例4

(2022年武漢校級模擬)在如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合開關S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表(內阻極大)的示數隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖乙所示．則

(

)A．圖線甲是電壓表V1示數隨電流變化的圖線B．電源內電阻的阻值為10ΩC．電源的電動勢為4VD．