《（京津琼鲁专用）高中物理第二章恒定电流微型专题3闭合电路欧姆定律的应用课件新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（京津琼鲁专用）高中物理第二章恒定电流微型专题3闭合电路欧姆定律的应用课件新人教版必修2（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、微型专题3闭合电路欧姆定律的应用 第二章恒定电流 学科素养与目标要求 物理观念 1 熟练掌握闭合电路的欧姆定律及串 并联电路的特点 2 知道闭合电路中的功率关系 科学思维 1 建立分析闭合电路动态问题的方法 2 会计算闭合电路的功率 借助于公式和图象 分析求解电源的最大输出功率 3 建立含容电路的分析方法 内容索引 重点探究启迪思维探究重点 达标检测检测评价达标过关 重点探究 闭合电路动态问题的分析方法 1 程序法 分析电路 明确各部分电路的串 并联关系及电流表或电压表的测量对象 由局部电阻变化判断总电阻的变化 由I 判断总电流的变化 据U E Ir判断路端电压的变化 由欧姆定律及串 并联电路
2、的规律判断各部分的电路电压及电流的变化 一 闭合电路的动态分析 2 结论法 并同串反 并同 是指某一电阻增大时 与它并联或间接并联的电阻中的电流 两端电压 电功率都将增大 某一电阻减小时 与它并联或间接并联的电阻中的电流 两端电压 电功率都将减小 串反 是指某一电阻增大时 与它串联或间接串联的电阻中的电流 两端电压 电功率都将减小 某一电阻减小时 与它串联或间接串联的电阻中的电流 两端电压 电功率都将增大 解析 例1 2018 山东济南市高一下期末 如图1所示电路中 闭合开关S 将滑动变阻器的滑片P向b端移动时 电压表和电流表的示数变化情况是 图1 A 电压表和电流表示数都增大B 电压表和电流
3、表示数都减小C 电压表示数增大 电流表示数减小D 电压表示数减小 电流表示数增大 答案 解析当滑动变阻器的滑片P向b端移动时 变阻器接入电路的电阻减小 外电路总电阻减小 根据闭合电路欧姆定律分析可知总电流增大 路端电压减小 则电压表的读数减小 题图中并联部分电路的电压减小 则电流表的读数减小 故B正确 解析 针对训练1 2018 山东聊城市高一下期末 如图2所示电路中 开关S闭合 当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时 以下判断正确的是A 电压表示数变大 通过灯L1的电流变大 灯L2变亮B 电压表示数变小 通过灯L1的电流变小 灯L2变暗 图2 C 电压表示数变大 通过灯L2的电流变小 灯L1
4、变亮D 电压表示数变小 通过灯L2的电流变大 灯L1变暗 答案 1 电源的总功率 P总 EI 电源内电阻消耗的功率P内 U内I I2r 电源输出功率P出 U外I 二 闭合电路的功率 图3 3 电源的效率 指电源的输出功率与电源的总功率之比 例2如图4所示 电路中E 3V r 0 5 R0 1 5 变阻器的最大阻值为10 1 在变阻器的阻值R为多大时 变阻器上消耗的功率最大 最大为多大 图4 解析此种情况可以把R0归入电源内电阻 这样变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率 即当R r R0 2 时 R消耗的功率最大为 解析 答案 2 在变阻器的阻值R为多大时 定值电阻R0上消耗的功率最大 最大为
5、多大 解析 答案 解析定值电阻R0上消耗的功率可以表示为 P I2R0 因为R0不变 当电流最大时功率最大 此时应有电路中电阻最小 即当R 0时 R0上消耗的功率最大 功率最大值的求解方法1 流过电源的电流最大时 电源的功率 内损耗功率均最大 2 对某定值电阻来说 其电流最大时功率也最大 3 电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大 若不能相等 外电阻越接近内阻时 电源的输出功率越大 解析 答案 例3如图5所示 线段A为某电源的U I图线 线段B为某电阻的U I图线 以上所述电源和电阻组成闭合电路时 求 图5 1 电源的输出功率P出为多大 答案4W 由闭合电路欧姆定律可得 则电源的输出功率P出 I
6、2R 4W 解析 答案 2 电源内部损耗的功率是多少 答案2W 解析电源内部消耗的功率P内 I2r 2W 3 电源的效率 为多大 答案66 7 解析电源的总功率P总 IE 6W 稳定电流的U I图象有两种 一是电源的U I图象 如图6中a 二是用电器的U I图象 而用电器的U I图象又分两类 线性 图中b 和非线性 图中c 两种图象的交点坐标表示该用电器与电源串联 电源只向该用电器供电 的工作电流和路端电压 也是用电器两端的电压 如图 电源的输出功率分别为 图6 Pb U1I1 Pc U2I2 1 电路稳定后 由于电容器所在支路无电流通过 此支路相当于断路 所以在此支路中的电阻上无电压降 因此
7、电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压 2 当电容器和电阻并联后接入电路时 电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等 3 电路的电流 电压变化时 将会引起电容器的充 放 电 如果电容器两端电压升高 电容器将充电 如果电压降低 电容器将通过与它连接的电路放电 三 含电容器电路的分析与计算 解析 答案 例4如图7所示 电源电动势E 10V 内阻可忽略 R1 4 R2 6 C 30 F 求 图7 1 S闭合后 稳定时通过R1的电流 答案1A 解析S闭合后 电路稳定时 R1 R2串联 2 S原来闭合 然后断开 这个过程中流过R1的总电荷量 答案1 2 10 4C 解析S闭合时 电容器两端电压UC
8、 U2 I R2 6V 储存的电荷量Q C UC S断开至达到稳定后电路中电流为零 此时UC E 储存的电荷量Q C UC 电容器上的电荷量增加了 Q Q Q CUC CUC 1 2 10 4C 电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的 这只有通过R1这条电路实现 所以流过R1的电荷量就是电容器所带电荷量的增加量 解析 答案 分析电容器电荷量变化的方法1 首先确定电路的连接方式及电容器和哪部分电路并联 2 根据欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压 3 最后根据公式Q CU或 Q C U 求电荷量及其变化量 针对训练2 多选 M N是一对水平放置的平行板电容器 将它与一电动势为E
9、内阻为r的电源组成如图8所示的电路 R是并联在电容器上的滑动变阻器 G是灵敏电流计 在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态 如图所示 现保持开关S闭合 将滑动变阻器的滑片向上滑动 则A 在滑片滑动时 灵敏电流计中有从b向a的电流B 在滑片滑动时 灵敏电流计中有从a向b的电流C 带电油滴将向上运动D 带电油滴将向下运动 图8 解析 答案 达标检测 1 闭合电路的动态分析 如图9所示的电路中 当滑片P向右移动时 则下列说法中正确的是A A1示数变小 A2示数变大 V示数变小B A1示数不变 A2示数变大 V示数变小C A1示数变小 A2示数变小 V示数变大D A1示数变大 A2示数变小 V示
10、数变大 图9 答案 1 2 3 4 解析 1 2 3 4 解析R1和R2是并联的 A1测R1所在支路的电流 A2测干路电流 当滑片P向右移动时 滑动变阻器接入电路的有效电阻增大 所以总电阻增大 根据闭合电路欧姆定律 总电流将变小 即A2读数变小 电源内电压减小 路端电压增大 即V示数变大 A1示数变大 选项D正确 2 含容电路的分析与计算 多选 在如图10所示的电路中 灯泡L的电阻大于电源的内阻r 闭合开关S 将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后 下列结论正确的是A 灯泡L变亮B 电源的输出功率变小C 电容器C上电荷量减少D 电流表读数变小 电压表读数变大 答案 1 2 3 4 图10 解析
11、 1 2 3 4 解析将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后 R的阻值变大 电路中电流变小 灯泡L变暗 A错误 路端电压变大 电阻R两端电压变大 电容器C两端电压变大 电容器C上电荷量增加 C错误 D正确 当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大 灯泡L的电阻大于电源的内阻r 则当P向左移动一段距离后 外电路电阻比r大得更多 电源的输出功率变小 B正确 3 电源的输出功率和效率 多选 如图11所示 图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线 OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图象 由图可知A 该电源的电动势为6V 内阻是2 B 固定电阻R的阻值为1 C 该电源的最大输出功率为9W
12、 答案 解析 1 2 3 4 图11 D 当该电源只向电阻R供电时 其效率约为66 7 1 2 3 4 4 闭合电路中功率的计算 如图12所示 电源电动势E 14V 内电阻r 1 小灯泡标有 2V 4W 电动机D的内阻r 0 5 当滑动变阻器的阻值R调到1 时 电灯和电动机均能正常工作 求此时 1 通过小灯泡中的电流 解析 答案 1 2 3 4 图12 答案2A 2 电路消耗的总功率 答案28W解析电路消耗的总功率P EI 28W 3 电动机输出的机械功率 答案14W解析电动机两端电压UD E Ir IR UL 8V 电动机的输入功率P入 UDI 16W 电动机的热功率PQ I2r 2W 电动机输出的机械功率P机 P入 PQ 14W 1 2 3 4 解析 答案
