高中物理 第2章 恒定電流 7 閉合電路歐姆定律課件 新人教版選修3-1

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1、第二章,恒定電流,7閉合電路的歐姆定律,如圖是閉合電路中電勢升降的一個比喻。圖中小男孩就像電路中的正電荷一樣,是升降機的作用實現(xiàn)了他的持續(xù)運動。兩端的高度差相當(dāng)于內(nèi)、外電阻兩端的電勢差,電源就像升降機,升降機升起的高度相當(dāng)于電源的電動勢。根據(jù)此比喻請?zhí)骄恳幌?,閉合電路中電流與電動勢、電阻有什么關(guān)系?,,知識自主梳理,1閉合電路組成 (1)外電路:電源__________部由用電器和導(dǎo)線組成的電路,在外電路中,沿電流方向電勢__________。 (2)內(nèi)電路:電源__________部的電路,在內(nèi)電路中,沿電流方向電勢__________。,閉合電路的歐姆定律,知 識 點 1,,外,降低,內(nèi),

2、升高,2閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化 如圖所示,電路中電流為I,在時間t內(nèi),________________等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和,即EIt____________。,非靜電力做功,I2RtI2rt,3閉合電路歐姆定律 (1)概念:閉合電路中的電流與__________________成正比,與內(nèi)、外電路中的____________成反比。 (2)表達(dá)式:I__________ 公式中,R表示外電路的總電阻,E表示電源的電動勢,r是電源內(nèi)阻。 (3)適用范圍:__________電路。,電源的電動勢,電阻之和,純電阻,1路端電壓與電流的關(guān)系 (1)公式:U__________。 (

3、2)圖象(UI):如圖所示是一條傾斜的直線,該直線與縱軸交點的縱坐標(biāo)表示__________,斜率的絕對值表示電源的__________。,知 識 點 2,路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,EIr,電動勢,內(nèi)阻,,2路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律 (1)外電阻R增大時,電流I減小,外電壓U__________,當(dāng)R增大到無限大(斷路)時,I0,U_____。,增大,E,減小,0,重點難點突破,1.閉合電路的歐姆定律的表達(dá)形式,一、對閉合電路的歐姆定律的理解,(2)對一定電源,電流、路端電壓、內(nèi)電壓隨外電路電阻的改變而改變,變化情況如下(表示增加,表示減少):,解析:電池用久了,電動勢并沒明顯減小,但內(nèi)阻卻明顯

4、變大,根據(jù)UEIr可知路端電壓明顯變小,導(dǎo)致燈泡明顯變暗。,二、閉合電路的動態(tài)分析方法,(2)結(jié)論法“并同串反”。 “并同”:指某一電阻增大時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大;某一電阻減小時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小。 “串反”:指某一電阻增大時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小;某一電阻減小時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大。 (3)特殊值法與極限法:指因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。一般用于滑動變阻器兩部分在電路中都有電流

5、時的討論。,特別提醒(1)在閉合電路中,任何一個電阻的增大(或減小),都將引起電路總電阻的增大(或減小),該電阻兩端的電壓一定會增大(或減小)。 (2)理想電壓表可認(rèn)為是斷路,理想電流表可認(rèn)為是短路。,解析:當(dāng)電路中接入較多的用電器時,由于這些用電器是并聯(lián)的,其總電阻會變小,干路中的電流就會很大,干路上就會有較大的電壓降,造成用戶用電器兩端的電壓變低,所以燈泡亮度也就變暗了。,三、全電路的功率問題,特別提醒(1)當(dāng)電源輸出功率最大時,機械效率50%。當(dāng)R時,100%,但此時P出0,無實際意義。 (2)對于內(nèi)外電路上的固定電阻,其消耗的功率根據(jù)PI2R來判斷,與輸出功率大小的判斷方法不同。,答案

6、:82%,,考點題型設(shè)計,題型1閉合電路歐姆定律的應(yīng)用,,答案:2V0.5 點評:根據(jù)電路結(jié)構(gòu),結(jié)合電表示數(shù),列閉合電路歐姆定律方程求解。,D,題型2閉合電路的動態(tài)分析問題,C,解析:方法,程序法: 當(dāng)R2的滑動片向右移動時,變阻器有效電阻減小,則總電阻減小,總電流增大,故A1讀數(shù)變大;V2測R3兩端電壓,因為電流增大,所以R3兩端電壓也增大,即V2讀數(shù)變大;電流增大,會使內(nèi)電壓增大,所以路端電壓減小,即V1讀數(shù)變??;路端電壓減小,而V2增大,則R1和R2的并聯(lián)電壓減小,故通過R1的電流減小,即A2讀數(shù)變小,所以選項C正確。,方法,結(jié)論法: “并同”:變阻器R2減小,與R2有并聯(lián)關(guān)系的V1、A

7、2示數(shù)變小, “串反”:變阻器R2減小,與R2有串聯(lián)關(guān)系的V2、A1示數(shù)變大, 所以選項C正確。 點評:用“結(jié)論法”解題顯然快捷,但一定要理清各用電器的串、并聯(lián)關(guān)系。,,B,解析:當(dāng)電鍵S閉合時,燈泡C、D并聯(lián)電阻減小,外電路總電阻R減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,總電流I增大,燈泡A的電壓UAEIr減小,燈泡A變暗。燈泡B的電流IBIIA增大,燈泡B變亮。C燈的電壓UCUAUB,UA減小,UB增大,則UC減小,燈泡C變暗,故選B。,題型3閉合電路中的功率問題,點撥:求解本題應(yīng)把握以下三點: (1)定值電阻消耗功率最大時通過的電流最大。 (2)求可變電阻消耗的功率時可將其他電阻等效為電源內(nèi)阻。

8、 (3)結(jié)合P出與外電阻間的函數(shù)關(guān)系分析,求解。,答案:(1)0.75W(2)2W(3)2W 點評:在解答最大功率問題時,理解好功率最大的條件是關(guān)鍵,若求解部分電阻不變時,只要滿足電流最大則功率就最大;若求解部分電阻改變時,需要計算出功率的表達(dá)形式,利用數(shù)學(xué)知識求極值。,CD,題型4含電容電路的分析與計算,答案:(1)10m/s2,豎直向上(2)4104C 點評:電路穩(wěn)定時R3中沒有電流,只有電容器充電(或放電)時R3中才有變化的電流通過,故不能用qIt求電量,只能通過電容器極板上的電量變化來求解。但要注意分析極板上電性是否改變,若不變,用兩個狀態(tài)的電量求差,若變化了,用兩個狀態(tài)的電量求和。,ACD,,解析:斷開K1,電容器兩板間的電壓不變,場強不變,油滴所受的電場力不變,油滴仍處于平衡狀態(tài),故P懸浮不動,故A正確;斷開K2,電容器兩板間的電壓增大,穩(wěn)定時,其電壓等于電源的電動勢,板間場強增大,油滴所受的電場力增大,油滴將向上運動,故B錯誤;斷開K3,電容器通過電阻放電,板間場強逐漸減小,油滴所受的電場力減小,油滴將向下加速運動,故C正確;斷開K4,電容器的電量不變,板間場強不變,油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài),故D正確,故選ACD。,易錯案例剖析,ACD,課堂知識結(jié)構(gòu),隨堂鞏固提升,課 時 作 業(yè),

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