1、.年 級高三學 科物理版 本教育科學版內容標題高三第一輪復習閉合電路歐姆定律的應用問題一、教學內容：高三第一輪復習：閉合電路歐姆定律的應用問題二、學習目的：1、理解電功和電功率的概念，重點掌握在非純電阻電路中電功與電熱的計算方法。2、知道串并聯電路的特點及功率分配關系。3、掌握電表改裝原理并能純熟進展相關的計算。考點地位：電路的分析與計算、電功與電功率的計算問題是高考考察的重點內容，也是每年高考的必考內容，出題的形式主要是以選擇題、填空題形式出現，出題背景常與實際問題相結合，側重考察學生的分析、理解和計算才能，電學實驗是歷年高考考察的重點，電表的改裝問題是電學實驗的一個重要組成部分，09年廣東

2、卷第10題、重慶卷第18題、2019年重慶卷第15題、寧夏卷第15題、2019年重慶卷第15題、海南卷第5題均是以選擇題形式考察了本知識點。一電功和電功率：1. 電功定義：導體中的自由電荷在電場力作用下定向挪動，電場力做的功稱為電功。公式：意義：電功是電流做功的過程中電能轉化為其他形式能的多少的量度。2. 焦耳定律：電流流過導體時，導體上產生的熱量記為Q，那么焦耳定律適用于一切導體或用電器，但只能用來求其電熱。3. 電功和電熱的關系1在純電阻電路中，W=Q，此時，U=IR，故2在非純電阻電路中，W>Q，此時，故無意義，.4. 正確理解有關電功和電功率的幾個公式1W=IUt普遍適用于計算任

3、何一段電路上的電功。P=IU普遍適用于計算任何一段電路上消耗的電功率。2，只用于計算電熱。3對純電阻電路來說，由于電能全部轉化為內能，所以有關電功、電功率的所有公式和形式都適用，即4在非純電阻電路中，總電能中的一部分轉化為熱能，另一部分轉化為其他形式的能，電熱仍用計算。這時，同理問題1：非純電阻電路的電功和電熱的計算：一直流電動機線圈內阻一定，用手握住轉軸使其不能轉動，在線圈兩端加電壓為0.3V，電流為0.3A，松開轉軸，在線圈兩端加電壓為2V時，電流為0.8A，電動機正常工作，求該電機正常工作時，輸入的電功率是多少？電動機的機械功率是多少？解析：題目中的電動機告訴了兩種工作狀態：第一種是卡住

4、轉軸，此時的電動機看作純電阻用電器；第二種是松開轉軸時的非純電阻的用電器，而在這兩種情況下的功率求法不一樣. 由于電動機不轉動時，其消耗的電功全部轉化為內能，故可視為純電阻電路，由歐姆定律得電動機線圈內阻： 電動機轉動時，消耗的電能轉化為內能和機械能，其輸入的電功率：電動機的機械功率：小結：在非純電阻電路里，要注意區別電功和電熱，注意應用能量守恒定律：a電熱；b電動機消耗的電能也就是電流的功；c由能量守恒得W=Q+E，E為其他形式的能，這里是機械能；d對電動機來說，輸入的功率，發熱的功率，輸出的功率，即機械功率。在非純電阻電路中，部分電路歐姆定律不再成立，所以電動機兩端的電壓，電流，那么在求電

5、動機的電壓U和電流I時，須根據串并聯電路的特點用迂回的方法求解。變式1：如下圖，有一個提升重物用的直流電動機，電阻為r=0.6，電路中的固定電阻R10，電路兩端的電壓U=160V，理想電壓表的示數U=110V，那么通過電動機的電流是多少，電動機的輸入功率和輸出功率又各是多少？解析：由電路圖可知，電阻R與電動機串聯，所以，電流相等，對電阻R根據歐姆定律得：電動機的輸入功率P=； 電動機的發熱功率；所以電動機的輸出功率變式2：某一用直流電動機提升重物的裝置，如下圖. 重物的質量m=50kg，電源的電動勢E110V，不計電源內阻及各處的摩擦，當電動機以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物時，電路

6、中的電流強度I=5A，由此可知電動機線圈的電阻R . 解析：這是直流電路中能量守恒與能量轉化問題，即總能量是守恒的，其中一部分用于提升重物，另一部分消耗在電動機的電阻上。答案：4.4二串并聯電路的特點：1串聯電路的特點各處的電流強度相等：分壓原理：電路的總電阻：電路的兩端電壓：2并聯電路的特點各支路的電壓相等：分流原理：電路的總電阻：電路中的總電流：說明：n個一樣電阻r并聯，總電阻，兩個電阻并聯時，并聯電路的總電阻小于任一支路的電阻，并聯電路中僅某一支路電阻增大時，總電阻將增大，反之，假設僅某一電阻減小時，總電阻就減小，假設并聯電路中各支路電阻之和為定值時，當各支路電阻相等時，并聯總電阻為最大

7、值。問題2：混聯電路的簡化與計算：如下圖為分壓器電路圖，電源電動勢為E，內電阻不計，滑動變阻器總電阻為。閉合開關S后，負載電阻RL兩端的電壓U隨滑動變阻器從a端至滑動觸頭間的阻值變化而改變。當負載電阻分別為和時，關于負載電阻兩端的電壓U隨變化的圖線大致接近以下圖中的哪條曲線，以下說法中正確的選項是 A. RL1大致接近曲線，RL2大致接近曲線B. RL1大致接近曲線，RL2大致接近曲線C. RL1大致接近曲線，RL2大致接近曲線D. RL1大致接近曲線，RL2大致接近曲線答案：C變式3：將如下圖的電路進展等效變換S未接通。解析：假設電流從A流入，R1是干路，第1支路從C經過R3到B，第2支路從

8、C經R2到B，第3支路從C經R4和R5到B，這3條支路并聯再與R1串聯，變換成如下圖的電路. 在變換過程中，我們可用切斷電路的方法認識串、并聯關系：假設切斷R1，整個電路不通，說明它在干路上；假設切斷R4，那么R5隨之不通，而其他電路仍是通的，說明R4與R5是串聯，而與R2、R3是并聯的。變式4：如下圖，A、B、C、D是四個阻值一樣的小燈泡，接通電路后，四個燈的實際功率之比為= .解析：問題的關鍵是把A、B、C、D四個燈泡的連接形式搞清楚。顯而易見P、Q兩點的電勢相等，可合而為一，于是可見，D并聯于電源兩端，同時B與A并聯，且并聯后又與C串聯，如下圖，從而不難比較各個燈實際功率的大小，從電壓大

9、小關系看因四燈的電阻相等，由可知答案：1：1：4：9變式5：四個完全一樣的燈泡a、b、c、d接成的電路如下圖，當M、N間加上一定電壓時，以下說法錯誤的選項是 A. c燈最亮B. d燈最暗C. a、b兩燈亮度一樣D. 通過d燈的電流是通過a燈電流的兩倍答案：B小結：電路圖簡化的原那么及方法：1原那么無電流的支路除去. 電勢相等的各點合并. 理想導線任意長短. 理想電流表可認為短路、理想電壓表可認為斷路電容器穩定時可認為斷路. 2方法電流分支法：先將各節點用字母標上，斷定各支路元件的電流方向假設無電流可假設在總電路兩端加上電壓后斷定，按電流流向，自左到右將各元件結點、分支逐一畫出，加工整理即可。等

10、勢點排列法：標出節點字母，判斷出各節點電勢的上下電路無電壓時可先假設加上電壓，將各節點按電勢上下自左到右排列，再將各節點間的支路畫出，然后加工整理即可。注意以上兩種方法常常結合使用. 在畫等效電路時，可將理想和先摘除，畫好后再安上。在分析電路構造時也經常用到對稱性分析問題。三電表的改裝原理：1. 將小量程電流表改裝成為電壓表有一電流表，內阻為，滿偏電流為，要把它改裝成量程為的電壓表，那么應串聯的電阻的計算如下：如下圖，電流表指針偏轉到滿刻度時它兩端的電壓為，所串聯的分壓電阻應分擔的電壓為，據串聯電路的分壓關系，有，整理化簡后得令，n叫電壓擴大倍數，即改裝后的電壓表的量程U與電流表的滿偏電壓之比

11、，那么由上式可知，只要知道了要擴大的電壓倍數，就可以求出要串聯的電阻與電流表內阻的關系。2、電流表改裝：1原理：給小量程電流表并聯一個分流電阻，就可以用來量度較大的電流，即擴大了電流表的量程，如以下圖所示。2分流電阻的計算：由并聯電路的特點，解得：。電流擴大量程的倍數，問題3：電表的改裝原理問題：假如兩個電流表的滿偏電流均為3mA，內阻均為100，欲將其改裝成量程分別為3V和15V的電壓表，那么1分別串聯的電阻R1和R2有多大？2將改裝后的電壓表串聯后測電路中電阻的電壓時，指針的偏角有何關系，示數有何關系？假如并聯呢？解析：1改裝成3V電壓表時應串聯的電阻改裝成15V電壓表時應串聯的電阻2將兩只電壓表串聯后測電壓，即如下圖連接，因流過表頭的電流一