《高中物理 2.5电功率 第2课时学案含解析粤教版选修31》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 2.5电功率 第2课时学案含解析粤教版选修31（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 2.5 电功率 第2课时1闭合电路欧姆定律有三种表达形式，其表达式和适用范围分别为：(1)I(外电路为纯电阻电路)(2)EIRIr(外电路为纯电阻电路)(3)EU外U内(任何电路)2电流通过一段导体时，电流做功的计算公式为WUIt，电功率的计算公式为PUI. 3电流通过电阻元件时产生热量的计算公式为QI2Rt，热功率的计算公式为PI2R.4纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能WQUItI2Rtt；PP热UII2R.5非纯电阻电路：含有电动机或电解槽的电路称为非纯电阻电路WUItQI2Rt；PUIP热I2R.6闭合电路的能量转化关系：EIU外IU内I.一、闭合电路的动
2、态分析1特点：断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动，使闭合电路的总电阻增大或减小，引起闭合电路的电流发生变化，致使外电压、部分电路的电压和部分电路的电流、功率等发生变化是一系列的“牵一发而动全身”的连锁反应2思维流程：例1(单选)在如图1所示的电路中，R1、R2和R3皆为定值电阻，R4为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为I，电压表的读数为U，当R4的滑动触头向图中a端移动时()图1AI变大，U变小BI变大，U变大CI变小，U变大 DI变小，U变小解析当R4的滑动触头向a端移动时，R4接入电路的电阻变小，外电路的总电阻就变小，总电流变大，路端电压变小，即电压表的读数U变小；由
3、于总电流变大，使得R1、R3两端电压都变大，而路端电压又变小，因此，R2和R4并联两端电压变小，则电流表的读数I变小，故选D.答案D针对训练1(单选)如图2所示的电路，闭合电键S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值则()图2A电流表的示数减小B电压表的示数减小C电阻R2两端的电压减小D路端电压增大答案B解析题图中的电路结构是R1与R先并联，再与R2串联，故RR总I干U内U外.R2两端电压U2I干R2，U2增大，所以R与R1的并联电压减小，读数减小，A、C、D错误，B项正确二、闭合电路的功率1电源的总功率：P总EI；电源内电阻消耗的功率P内U内II2r；电源输出功率P出U外I.2.对于纯电阻电路
4、，电源的输出功率P出I2RE/(Rr)2R，当Rr时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为Pm.电源输出功率随外电阻变化曲线如图3所示图33电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比，即P出/P总IU/IEU/E.对于纯电阻电路，电源的效率1/(1) ，所以当R增大时，效率提高当Rr(电源有最大输出功率)时，效率仅为50%，效率并不高例2如图4所示，电路中E3 V，r0.5 ，R01.5 ，变阻器R的最大阻值为10 .图4(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？(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？最大为多大？解析(1)此种情况可以把R0
5、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RrR02 时，R消耗功率最大为：Pm W W.(2)定值电阻R0上消耗的功率可以表达为：PI2R0，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R0时R0上消耗的功率最大：PmR01.5 W W.答案(1)2 W(2)0 W三、含电容器电路的分析与计算方法在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，电容器处电路可看做是断路，简化电路时可去掉它分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点：1电路稳
6、定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降低，因此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例3如图5所示，电源电动势E10 V，内阻可忽略，R14 ，R26 ，C30 F，求：图5(1)S闭合后，稳定时通过R1的电流；(2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过R1的总电荷量解析(1)电路稳定时，R1、R2串联，易求I1 A.(2)S闭合时，电容器两端电压UCU2
7、IR26 V，储存的电荷量QCUC.S断开至达到稳定后，UCE，储存的电荷量QCUC.很显然电容器上的电荷量增加了QQQCUCCUC1.2104 C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，所以在这个过程中流过R1的总电荷量就是电容器带电荷量的增加量答案(1)1 A(2)1.2104 C针对训练2如图6所示电路中，电源电动势E9 V，内阻r2 ，定值电阻R16 ，R210 ，R36 ，电容器的电容C10 F.图6(1)保持开关S1、S2闭合，求电容器所带的电荷量(2)保持开关S1闭合，将开关S2断开，求断开开关S2后流过电阻R2的电荷量答案(1)3105 C(2)6105C解析保持开关S1、S2闭合，则电容器两端的电压UCUR1R16 V3 V.电容器所带的电荷量为QCUC101063 C3105C.(2)保持开关S1闭合，将开关S2断开后，电路稳定时电容器两端的电压等于电源电动势，此时电容器上的电荷量QCE101069 C9105C，而流过R2的电荷量等于电容器C上电荷量的增加量QR2QQQ9105C3105C6105 C.
