《2015名师导学物理一轮课件 第七章 恒定电流7.3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015名师导学物理一轮课件 第七章 恒定电流7.3（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第 3节 闭合电路欧姆定律 一、电动势 E ： 反映电源 _ _ _ 的本领大小的物理量 1 电动势在数值上等于 电源 _ _电源两极间的电压； 2 电动势等于 _ _ _ 正、负极间电压； 3 电动势等于 _ _ _ 电压之和 把其他形式的能转化为电能 不接入电路时 电路断开时，电源 内、外电路 二、闭合电路欧姆定律 1 内容：闭合电路里的电流，跟 _ _ _成正比，跟 _ _ _ 成反比 2 表达式： _ _ _ 或 _ _ _ E U 外 U 内 注意： 式只适用于外电路为纯电阻电路时的情形， 、 式对外电路无特殊要求 三、 路端电压 1 跟外电阻的关系 U (1) 当 R 增大时，
2、U 增大，当 R 减小时， 电源的电动势 电路中的总电阻 I r E (2) 当外电路开路时， R ， I 0 ， U 外 E ； (3) 当外电路短路时， R 0 ， I U 外 0. 2 电源的 U I 图象如图所示 U E (1) 直线斜率的绝对值表示电源内阻 r ，纵轴的截距为电源的电动势 E ，横轴的截距为短路电流 I 短 ( 仅对电压、电流均以坐标原点为 0 值而言 ) (2) U 随 I 变化的原因是电源有内阻 (3) 图线上每一点的坐标的乘积为电源的输出功率，即图中阴影部分 “ 面积 ” 四、闭合电路中的能量转化关系 1 电源的功率 P 普遍适用； P rR r ) ，只适用于
3、外电路 为纯电阻元件的情况 2 电源内阻消耗的功率 P 内 3 电源的输出功率 P 出 ， 普遍适用； P 出 ( r)2R ，只适 用于外电路为纯电阻元件的情况；当 R r 时， P 出 最大 Pm 24 r. 4 闭合电路中功率分配关系： P P 出 P 内 5 电源的效率： P 外PE ， r ， 适用于任何电路， 只适用于纯电阻电路 五、欧姆表 1 原理：依 _ _ _ 制成，用来粗略测量 _ _ _ 2 电路图： 特别提醒： 黑表笔插 “ ” 插孔，连接表内电源的 “ ” 极 闭合电路的欧姆定律 电阻 3 刻度的原理： 红、黑表笔 _ _ _ 、 _ _ _ ，使 满偏此时接在两表笔
4、间的电 阻为 0 ，在电流 电阻值 “0” ，如图甲 ( _ _ _) 红、黑表笔 _ _ _ ， 中无电流，此时，接在两表笔间的电阻为 ，在 电流刻度“ 0” 处，刻上电阻值 “” ，如图乙 在红、黑表笔间接入电阻 指示电流 _ _ _) ，在电流刻度 “ 处，刻上电阻值 “ ，如 图丙 短接 调节 R ER g R r 断开 ER g R r R x 设欧姆表总内阻为 r g ， r g R g R r ，若在两表笔间接入一个电阻 R r g ，则 指针指在刻度盘的正中央I 以在电流刻度I ，这个 R 叫 _ _ _ ，它 _ _ _ 欧姆表总内阻 由于 I x 与 R x 不成正比，所以
5、欧姆表的刻度 _ _ _ ，低阻区刻 度 _ _ _ 高阻区刻度 _ _ _ 使用欧姆表时，为使读数比较准确，应恰当选择挡位，使指针指在 _ _ _ 中值电阻 等于 不均匀 稀 密 中央刻线的附近 4 使用步骤及注意事项 先看指针是否指在表盘左侧电流的 _ _ _ _ ( 电阻 ) ，若有偏差，要进行机械调零 ( 即用螺丝刀调节定位螺旋 ) 选挡位 ( 依估计的电阻大小选择 1 、 10 、 100 、 1 k ) 几个挡位中的一个 ) 欧姆调零 ( 两表笔 _ _ _ ，调节 _ _ _ ，使指针指 在表盘右侧满偏电流 ( 电阻的零刻度线 ) 处 两表笔与被测电阻接触，依指针偏转情况，确定要
6、不要换挡 ( 偏转角度过小时，要换用 _ _ _的挡位；偏转角度过大时，要换用 _ _ _ 的挡位 ) ，换挡后，要重新进行欧姆调零 零刻度线 短接 调零旋纽 大倍率 小倍率 读数，示数只要读取两位有效数字，被测电阻值等于示数乘以 _ _ _ 注意事项： 测电阻时，要把被测电阻与别的元件 _ _ _ ， 手不要接触表笔的 _ _ _ 使用完毕，要把 _ _ _ 调至 “ 挡或交流电压最高挡，长期不用时，要取出表内的电池 挡位倍率 断开 金属部分 选择开关 题型一：对电源的伏安特性曲线 ( U I 图象 ) 的理解和应用 例 1 如图所示，直线 、 分别是电源 1 与电源 2的路端电压随输出电流
7、变化的特性图线，曲线 是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源 1 和电源 2 单独连接时，则下列说法正确的是( ) A 电源 1 和电源 2 的内阻之比是 11 7 B 曲线 、直线 与横轴所围面积表示小灯泡消耗的电功率 C 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 1 2 D 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1 2 【思路点拨】 解决此问题，要明确电源伏安特性曲线中斜率、纵轴截距、横轴截距分别对应电路中哪些物理量，并且要理解电源伏安特性曲线与用电器伏安特性曲线交点的物理意义 【解析】 在电源的 U I 图象中，斜率的绝对值表示内阻，故 07 ， 011 ， 11 7
8、 ， 灯泡伏安曲线与电源的 U I 图象交点表示灯泡与电源连接时的灯泡两端电压与通过灯泡的电流，故交点横、纵坐标的乘积表示灯泡消耗的电功率，且 15 W ， 30 W ，所以 1 2 ，B 对、 C 对； 15 ， 26 ， 18 25 ， D 错；选 【 答案 】 【 方法与知识感悟 】 定值电阻的 U 定值电阻 电源 U 物理意义 表示电阻两端的电压与通过导体的电流之间的变化关系，描述了导体的性质 表示电源的路端电压与电源中电流之间的变化关系，描述了电源的性质 定值电阻 电源 截距、斜率 斜率表示电阻的阻值 在 率的绝对值等于电源的内阻 坐标值的乘积 示电阻消耗的电功率 表示电源的输出功率
9、 图线交点的物理意义 交点的纵坐标 坐标 交点坐标表示该电阻与该电源组成闭合回路时的电压、电流值 . 题型二：闭合电路中的功率的分析和计算 例 2 如图，电路 中三个电阻 R 2 和 R 3 的阻值分别为 R 、 2 R 和 4 R . 当开关 S 1 断开、 S 2 闭合时，电源输出功率为 P 0 ；当 S 1 闭合、 S 2 断开时，电源输出功率也为P 0 . 则电源电动势为 _ ；当 S 1 、 S 2 都断开时，电源的总功率为 _ 【解析】 当开关 S 1 断开、 S 2 闭合时，有 P 0 当开关 S 1 闭合、 S 2 断开时，有 P 0 4 R ，联立解得 E 3 P 0 R ，
10、 r 2 R . 当开关 S 1 、 S 2 都断开时，电源的总功率为 P P 0 . 【答案】 P 0 R P 0 【方法与知识感悟】 求解闭合电路功率问题的两个常用方法 (1) 图象法：利用电源的输出功率 P 出 随外电阻 R 变化的曲线进行分析由图象可知： 当 R r 时，电源的输出功 率最大为 P m r. 当 R r 时，随着 R 的增大输出功率越来越小 当 R r 时，随着 R 的增大输出功率越来越大 当 P 出 P m 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻 R 1 和 R 2 ，且 R 1 R 2 注 意：此图象只适用于外电路为纯电阻的情况，对于非纯电阻电路： P 出 (2) 等
11、效法：找出等效电源，再利用 (1) ，如分析变阻器 R 2 消耗的功率何时最大时，把 R 1 和电源等效成新的电源 题型三：闭合电路的动态分析 例 3 直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片 源的 ( ) A 总功率一定减小 B 效率一定增 大 C 内部损耗功率一定减小 D 输出功率一定先增大后减小 【解析】 在滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，总电阻 R 增大，总电流 I 减小，路端电压 U 增大，效率 r 100% 增大，内部损耗功率 P r 小，输出功率 P 因为 R 与 r 的关系不确定，因此变化情况不确定，所以 A 、 B 、 C 正确 【 答案 】 方法与知识感悟】 闭合电路的动态分析 1 特点：闭合电 路中只要某一电阻的阻值发 生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流和电压都发生变化 2 基本依据：闭合电路的欧姆定律、部分电路的欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系等 3 基本方法 (1) 程序法：基本思路是 “ 部分 整体 部分 ” 即 R 局增大减小 R 总增大减小 I 总减小增大 U 外增大减小I 部分U 部分(2) 结论法：即直接应用 “ 部分电路中 R 、 I 、 U 的关系 ” 中的两个结论 任一电阻 R 阻值增大，必引起该电阻中电流 的增大 任一电阻 R 阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流 I 并的增
