人教版高三物理一轮复习 第8章第3课时 闭合电路的欧姆定律课件 鲁科.ppt

电电路路3闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律第八章2021/8/9 星期一1一、电源的电动势和内电阻1.电动势E(1)物理意义：反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量.(2)大小：等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的电能的数值，也等于电源电路时两极间的电压.未接入未接入2021/8/9 星期一2电源电动势的大小由来决定.电动势是标量，但为了说明问题方便，习惯上规定电动势的方向，在电源内部从极指向极.电动势不是电压.2.内电阻r：电源内部电路的电阻，有电流通过时自身会产生热量，电能转化为内能.电源本身电源本身负负正正2021/8/9 星期一3二、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.公式：.E=U外+Ir电源的电动势电源的电动势内外电路的电阻之和内外电路的电阻之和2021/8/9 星期一43.路端电压：外电路两端的电压，即电源的输出电压，U外=E-Ir.(1)当外电阻R增大时，总电流I，路端电压U外.当外电路断开时，I=，U外=.(2)当外电阻R减小时，总电流I，内电压，路端电压.当外电路短路时，外电阻R=，I=，U外=.0E增大增大增大增大减小减小00减小减小增大增大2021/8/9 星期一5(3)图象：U外-R关系图线如8-3-1所示，由图象可知，随着外电阻R的增大，路端电压逐渐 .图图832图图831增大增大2021/8/9 星期一6U外-I关系图象如图8-3-2所示，由U外=E-Ir可知，图线为一条直线，与纵轴交点为，与横轴交点为，直线的斜率表示.电源电动势电源电动势短路电流短路电流电源内阻电源内阻2021/8/9 星期一7电路的动态分析在如图8-3-3所示电路中,当变阻器R3的滑动触头P向b端移动时()图图833A.电压表示数变大电压表示数变大,电流表示数变小电流表示数变小B.电压表示数变小电压表示数变小,电流表示数变大电流表示数变大C.电压表示数变大电压表示数变大,电流表示数变大电流表示数变大D.电压表示数变小电压表示数变小,电流表示数变小电流表示数变小2021/8/9 星期一8 根据题意分析得：把题中的电压表和电流表都看做是理想的，电路简化成：R2、R3并联后与R1串联.当滑动触头P向b端移动时，R3阻值变小.R2、R3并联部分总电阻变小，根据串联电路原理，R1和内电阻上电压增大，R2、R3并联部分电压减小，由此可得：外电路上总电压变小，电压表示数变小，R2上电流变小,但干路总电流变大，因此R3上电流变大，电流表示数变大，所以本题的正确选项应该为B.2021/8/9 星期一9 变变式式训训练练1：如如图图834所所示示电电路路中中，R1=4，R2=6，电电源源内内阻阻不不可可忽忽略略，电电流流表表内内阻阻不不计计，当当电电键键S2闭闭合合时时，电电流流表表的的示示数数为为3A，则则当当S2断断开时，电流表示数可能为开时，电流表示数可能为()A3.2A B2.1A C1.2A D0.8A图图8342021/8/9 星期一10 解解析析：断断开开后后，总总电电阻阻变变大大，电电流流变变小小，A错错原原来来路路端端电电压压是是12V，后后来来路路端端电电压压应应大于大于12V，电流则大于，电流则大于1.2A.C和和D错，错，B对对2021/8/9 星期一11电源电动势与路端电压的关系 图8352021/8/9 星期一122021/8/9 星期一132021/8/9 星期一14变式训练2：如图8-3-6所示的电路中，电源E电动势为3.2V，电阻R的阻值为30，小灯泡的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当开关S接位置1时，电压表的读数为3V，那么当开关S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是()A.很暗，甚至不亮 B.正常发光C.比正常发光略亮 D.有可能被烧坏图图836A2021/8/9 星期一15闭合电路中的功率计算 三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V,它们的额定电流都为0.3A.若将它们连接成图8-3-6(a)、(b)所示电路,且灯泡都正常发光.2021/8/9 星期一16图图836(1)试求图试求图(a)电路的总电流和电阻电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；消耗的电功率；(2)分别计算两电路电源提供的电分别计算两电路电源提供的电功率功率,并说明哪个电路更节能并说明哪个电路更节能.2021/8/9 星期一17 (1)由题意，在图(a)电路中，电路的总电流I总=IL1+IL2+IL3=0.9AU路端=E-I总r=2.55VUR2=U路端-UL3=0.05VIR2=I总=0.9AR2消耗功率为PR2=IR2UR2=0.045W2021/8/9 星期一18(2)图(a)电源提供的电功率P总=I总E=0.93W=2.7W图(b)电源提供的电功率P总=I总E=0.36W=1.8W由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,而P总P总,所以,题中图(b)电路比题中图(a)电路节能.2021/8/9 星期一19(1)只要熟练掌握闭合电路的欧姆定律及功率的计算方法，本题不难解答.电源的总功率：P总=IE=P内+P外电源内阻消耗的功率：P内=I2r电源的输出功率：P外=P出=IU(2)由于图(a)中总电流为三灯电流之和，尽管E=E，仍有P总P总，该题从节能的角度为实际电路的连接提供了有力的理论依据.2021/8/9 星期一20 变变式式训训练练3：如如图图837所所示示的的电电路路中中，两两平平行行金金属属板板A、B水水平平放放置置，两两板板间间的的距距离离d=40cm.电电源源电电动动势势E=24V，内内电电阻阻r=1，电电阻阻R=15.闭闭合合开开关关S，待待电电路路稳稳定定后后，将将一一带带正正电电的的小小球球从从B板板小小孔孔以以初初速速度度v0=4m/s竖竖直直向向上上射射入入板板间间若若小小球球带带电电量量为为q=1102C，质质量量为为m=2102kg，不不考考虑虑空空气气阻阻力力那那么么，滑滑动动变变阻阻器器接接入入电电路路的的阻阻值值为为多多大大时时，小小球球恰恰能能到到达达A板板？此此时时，电电源源的的输输出出功功率率是是多多大大？(取取g=10m/s2)图图8372021/8/9 星期一212021/8/9 星期一22电路与力学知识的结合 电子秤是一种将力学量转化为电学量进行测量的装置.图8-3-8(a)是某同学在科技活动中自制电子秤的原理图，该电子秤利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧相连，托盘没有放重物时，电压表示数为零，设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源的电动势为E，内阻为r，限流电阻为R0，弹簧劲度系数为k，若不计一切摩擦和其他阻力.2021/8/9 星期一23(1)通过分析求出电压表示数U与所称物体质量m的关系式；图图8382021/8/9 星期一24(2)由(1)的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于划分刻度.请你利用原有器材进行改进，使电压表的示数与待测物体的质量成正比，以利于刻度的划分，在图8-3-8(b)的基础上完成改进电路图，并求出电压表的示数U与所称物体质量m的关系式.2021/8/9 星期一25(1)设当所称物体的质量为m时，弹簧被压缩的距离为x，由胡克定律和物体平衡条件得：mg=kx,即x=由电阻定律可知，此时滑动变阻器接入电路中的有效电阻为R=2021/8/9 星期一26由闭合电路的欧姆定律得，电路中的总电流为：I=电压表测得的R两端的电压，由欧姆定律得U=IR=2021/8/9 星期一27(2)改进后的电路图如右图所示I=此时电压表测的仍是R两端的电压U=IR=2021/8/9 星期一28 变变式式训训练练4：压压敏敏电电阻阻的的阻阻值值随随所所受受压压力力的的增增大大而而减减小小，有有位位同同学学利利用用压压敏敏电电阻阻设设计计了了判判断断小小车车运运动动状状态态的的装装置置，其其工工作作原原理理如如图图839(a)所所示示，将将压压敏敏电电阻阻和和一一块块挡挡板板固固定定在在绝绝缘缘小小车车上上，中中间间放放置置一一个个绝绝缘缘重重球球小小车车向向右右做做直直线线运运动动过过程程中中，电电流流表表示示数数如如图图839(b)所所示示，下下列列判判断断正确的是正确的是()图图8392021/8/9 星期一29A.从从t1到到t2时间内，小车做匀速直线运动时间内，小车做匀速直线运动B.从从t1到到t2时间内，小车做匀加速直线运动时间内，小车做匀加速直线运动C.从从t2到到t3时间内，小车做匀速直线运动时间内，小车做匀速直线运动D.从从t2到到t3时间内，小车做匀加速直线运动时间内，小车做匀加速直线运动 解解析析：t1到到t2时时间间内内，电电流流持持续续增增大大，压压敏敏电电阻阻值值持持续续减减小小，球球对对电电阻阻的的压压力力持持续续增增大大，球球所所受受的的外外力力为为变变力力，说说明明车车做做变变加加速速运运动动；t2到到t3时时间间内内，电电流流恒恒定定，说说明明球球和和压压敏敏电电阻阻间间的的压力恒定，压力恒定，车做匀加速直线运动车做匀加速直线运动 答案：答案：D2021/8/9 星期一302021/8/9 星期一31