《2015年秋高中物理 第2章 第7节 闭合电路的欧姆定律课件 新人教版选修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015年秋高中物理 第2章 第7节 闭合电路的欧姆定律课件 新人教版选修（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章恒定电流,第7节闭合电路的欧姆定律,1掌握闭合电路欧姆定律的推导过程 2理解闭合电路欧姆定律，应用它讨论路端电压和负载的关系 3应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算,要点一闭合电路的欧姆定律 1闭合电路组成 (1)外电路：电源外部由用电器和导线组成的电路，在外电路中，沿电流方向电势降低 (2)内电路：电源内部的电路，在内电路中，沿电流方向电势升高,2闭合电路的欧姆定律 (1)推导：如图所示，设电源的电动势为E，外电路电阻为R，内电路电阻为r，闭合电路的电流为I.在时间t内：,(3)将电压表接在电源两极间测得的电压U外是指路端电压，不是内电路两端的电压，也不是电源电动势，所以U外E
2、. (4)电动势和路端电压虽然是有相同的单位且有时数值也相同，但二者是本质不同的物理量电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小，路端电压反映了外电路中电能转化为其他形式的能的本领大小,(1)对给定的电源，认为E、r不变 (2)对于有电压变化的闭合电路问题，由EU外U内，可知：内、外电路电压变化的绝对值相等，即|U外|U内|. (3)外电路含有非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)时，不能直接用欧姆定律解决电流问题，可以根据串、并联电路特点或能量守恒定律进行列式计算,要点二路端电压与负载的关系 1路端电压与负载 (1)路端电压U：又叫外电压，它是外电路上总的电势降落 (2)负载R：电路中消
3、耗电能的元件统称为负载,3电源的UI图象与电阻的UI图象的比较,在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(或减小),(1)电源输出功率越大，效率不一定越高，如电源输出功率最大时，效率只有50%. (2)判断可变电阻功率变化时，可将可变电阻以外的其他电阻看成电源的一部分内阻,如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A；当S断开时，它们的示数各改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势及内阻,【解析】当S闭合时，由闭合电路欧姆定律得： U1EI1r， 即E1.6 V0.4r 当S断开
4、时，由闭合电路欧姆定律得： U2EI2r，即E(1.60.1) V(0.40.1)r 由得：E2 V，r1 . 【答案】2 V1 ,【方法总结】 解决闭合电路问题的一般步骤： (1)分析电路：认清各元件的串、并联关系，必要时画等效电路图，特别注意电压表和电流表对应的电路 (2)求总电流I：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用闭合电路欧姆定律直接求出；若内、外电路上有多个未知电阻，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I；当以上方法都行不通时，可以应用联立方程求出I.,(3)各部分的电压、电流：根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流 (4)注意适用条件
5、：外电路含有非纯电阻元件时(如电动机，电解槽等)，不能直接用欧姆定律解决电流问题，可以根据串、并联电路特点或能量守恒定律进行列式计算,(2014闵行区二模)在如图所示的电路中，电阻R112 ，R28 ，R34 .当开关S断开时，电流表示数为0.25 A；当S闭合时，电流表示数为0.36 A则电源电动势为_V，内电阻_.,变式训练 1-1,答案：3.601.20,在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器当R2的滑片在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑片向b端移动，则三个电表示数的变化情况是() A
6、I1增大，I2不变，U增大 BI1减小，I2增大，U减小 CI1增大，I2减小，U增大 DI1减小，I2不变，U减小,【答案】B,【方法总结】 直流电路的动态分析： 1引起电路特性发生变化主要有三种情况： (1)滑动变阻器滑片位置的改变，使电路的电阻发生变化； (2)电键的闭合、断开或换向(双掷电键)使电路结构发生变化； (3)非理想电表的接入使电路的结构发生变化,3分析方法 (1)程序法：基本思路是“部分整体部分”即从阻值变化入手，由串并联规律判知R总的变化情况，再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况 (2)结论法“并同串反
7、”：“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、电功率将增大 (3)特殊值法与极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论,(2014烟台模拟)如图所示电路，电源内阻不可忽略在滑动变阻器触头由a滑向b的过程中，下列说法中正确的是()
8、A电流表示数减小 B小灯泡L亮度增加 C电源内电阻消耗功率减小 D电源输出功率一定增加,变式训练 2-1,解析：分析电路结构，滑动变阻器和灯泡串联再和电阻R并联，电流表测量通过电阻R的电流，滑动变阻器触头由a滑向b的过程中，电阻变大，总阻值变大，干路电流变小，内电压变小，路端电压变大，根据欧姆定律可知，通过电阻R的电流变大，电流表的示数变大，故A选项错误；干路电流变小，通过电阻R的电流变大，则通过灯泡L的电流变小，灯泡变暗，故B选项错误；,答案：C,如图所示的电路中，电源电动势E10 V，内阻r0.5 ，电动机的电阻R01.0 ，电阻R11.5 .电动机正常工作时，电压表的示数U13.0 V，
9、求： (1)电源释放的电功率； (2)电动机消耗的电功率；将电能转化为机械能的功率； (3)电源的输出功率和效率,【答案】(1)20 W(2)12 W8 W(3)18 W90%,(3)求出总电流后，再根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流，再根据PUI或PI2R求得功率 2电源输出功率最大值的求解方法 在解答最大功率问题时，理解好功率最大的条件是关键，若求解部分电阻不变时，只要满足电流最大则功率就最大；若求解部分电阻改变时，需要计算出功率的表达形式，利用数学知识求极值,电路图如图甲所示，乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15
10、，定值电阻R03 .,变式训练 3-1,(1)当R为何值时，R0消耗的功率最大，最大值为多少？ (2)当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？,答案：(1)010.9 W(2)4.5 13.3 W,1有关电动势的说法中正确的是() A电源的电动势等于内、外电路电势降落之和 B电源提供的电能越多，电源的电动势越大 C当外电路断开时，电源路端电压与电源电动势相等 D当电路中通过1库仑电量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值,答案：ACD,2一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是(
11、) A0.10 VB0.20 V C0.30 VD0.40 V,答案：D,3(2015南平松溪一中期中)如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时，下面判断正确的是() AL1变暗BL2变暗 CL3变暗 DL1、L2、L3均变亮,解析：当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时，总电阻变小，干路电流变大，灯泡L1处于干路，变亮，A选项错误；内电压变大，路端电压变小，灯泡L2两端电压变小，变暗，B选项正确，D选项错误；流过灯泡L3的电流变大，变亮，C选项错误 答案：B,4(2015深圳中学期中)在图示的电路中，电源的内电阻r0.6 .电阻R14 ，R36 ，闭合开关后电源消耗的总功率为40 W，输出功率为37.6 W求： (1)电源电动势E； (2)电阻R2的阻值,答案：(1)20 V(2)7 ,
