2.7闭合电路的欧姆定律.ppt

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1、宿州市第三中学宿州市第三中学崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行2.7 闭合电路的 欧姆定律物理选修3-1 第二章 恒定电流崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学1 1、若外电路中的用电器都是纯电阻、若外电路中的用电器都是纯电阻R R，在时间，在时间t t内内,外电外电路中有多少电能转化为内能？路中有多少电能转化为内能？E E外外=I=I2 2RtRt2 2、内电路也有电阻、内电路也有电阻r r，当电流通过内电路时，也有一部分，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？电能转化为内能，是多少？E E内内=I=I2 2rtrt3 3、电流流经电源时，在时间、电流

2、流经电源时，在时间t t内内非静电力做了多少功？非静电力做了多少功？W=EqW=EqEItEIt4 4、以上各能量之间有什么关系？、以上各能量之间有什么关系？讨论：讨论：rERK内电路内电路外电路外电路崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学一闭合电路二闭合电路的欧姆定律三路端电压与负载的关系电源的外部特性曲线电源的外部特性曲线 路端电压路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学E、rsRAV三、路端电压跟负载的关系三、路端电压跟负载的关系R R增大，电流减小，路端电压增大增大，电流减小，路端电压增

3、大R R减小，电流增大，路端电压减小减小，电流增大，路端电压减小崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学例例1 1、在、在U-IU-I图象中，由图象作出的下列判断中，正确的图象中，由图象作出的下列判断中，正确的是（是（）A A、被测电池的电动势为、被测电池的电动势为1.5V1.5VB B、被测电池的内电阻为、被测电池的内电阻为2.02.0C C、外电路短路时的电流约为、外电路短路时的电流约为3.0A3.0AD D、从图象的、从图象的A A点变化到点变化到B B点，外电路电阻变小点，外电路电阻变小ACDACDv vI/AI/AO OA AB B1 12 23 34 40.5

4、0.51.01.01.51.5崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学3.闭合电路的动态分析：闭合电路中由于局部电阻变化（或开关的通断）引起各部分电压、电流（或灯泡明暗）发生变化的问题分析的基本步骤是：崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学 （1）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）.（2）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.崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿

5、州市第三中学例例2.2.如图所示，电源的电动势和内阻都保持不变，当滑如图所示，电源的电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器的滑动触点向上端移动时（动变阻器的滑动触点向上端移动时（）A A、电压表的读数增大，电流表的读数减小、电压表的读数增大，电流表的读数减小B B、电压表和电流表的读数都增大、电压表和电流表的读数都增大C C、电压表和电流表的读数都减小、电压表和电流表的读数都减小D D、电流表的读数增大，电压表的读数减小、电流表的读数增大，电压表的读数减小A AR R1 1R R2 2R R3 3V VA A崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学2.A2.A灯与灯与B B

6、灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是灯明暗程度的变化判断正确的是()()A A、A A、B B灯都变亮灯都变亮B B、A A、B B灯都变暗灯都变暗C C、A A灯变亮，灯变亮，B B灯变暗灯变暗D D、A A灯变暗，灯变暗，B B灯变亮灯变亮B BE E、r rs sR RB BA A崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学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

7、分流等规律判知各部分的变化情况（2）结论法“并同串反”：“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、电功率都将减小崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学“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

8、崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学【变式训练】（2011深圳高二检测）如图所示，已知电源电动势为E，内电阻为r，当可变电阻R的阻值增大时，该电阻两端的电压UAB及通过的电流IR怎样变化()A.UAB增大 B.UAB减小C.IR增大 D.IR减小崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学二、闭合电路中的功率和效率1电源的总功率2电源的输出功率3电源的效率崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学2.电源的输出功率当外电路为纯电阻电路时讨论如下（1）电源的输出功率由此可

9、知当R=r时，电源有最大输出功率崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学(2)P出与外电阻R的函数关系图象崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学【典例2】（2011南通高二检测）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，定值电阻R0=3.（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？崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学【互动探究】在上例中：（1）当R为何值时，R消耗的功率最大，最大功率是多少？（2）如果滑

10、动变阻器的最大阻值为3，当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值是多少？崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学例例3 3、如图所示的电路中、如图所示的电路中,电池的电动势为电池的电动势为E,E,内阻为内阻为r,r,电路电路中的电阻为中的电阻为R R1 1、R R2 2和和R R3 3的阻值相同的阻值相同.在开关在开关S S处于闭合状态处于闭合状态下下,若将开关若将开关S S1 1由位置由位置1 1切换到位置切换到位置2,2,则（则（）A A、电压表的示数变大、电压表的示数变大B B、电池内部消耗的功率变大、电池内部消耗的功率变大C C、电阻、电阻R R2 2两端的电压变

11、大两端的电压变大D D、电池的效率变大、电池的效率变大B BR R1 1R R2 2R R3 3V V1 12 2s ss s1 1E Er r崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学七、电路故障分析题型七、电路故障分析题型短路处特点：短路处特点：有电流通过而电压为零有电流通过而电压为零断路处特点：断路处特点：电路电压不为零而电流为零电路电压不为零而电流为零崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学例例5 5、如图所示的电路中、如图所示的电路中,电源电动势为电源电动势为6V,6V,当开关接通后当开关接通后,灯泡灯泡L L1 1和和L L2 2都不亮都不

12、亮,用电压表测得各部分电压是用电压表测得各部分电压是U Uabab=6V,=6V,U Uadad=0V,U=0V,Ucdcd=6V,=6V,由此可以判定由此可以判定()()A A、L L1 1和和L L2 2 的灯丝都烧断了的灯丝都烧断了 B B、L L1 1的灯丝烧断的灯丝烧断C C、L L2 2的灯丝烧断的灯丝烧断D D、变阻器、变阻器R R断路断路C CR Rs sL L1 1L L2 2a ad dc cb b崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学5 5、如图所示的电路中、如图所示的电路中,开关开关S S闭合后闭合后,由于电阻发生短路由于电阻发生短路或者断路故障

13、或者断路故障,电压表和电流表的读数都增大电压表和电流表的读数都增大,则肯定出则肯定出现了下列哪种故障现了下列哪种故障()()A.RA.R1 1短路短路 B.RB.R2 2短路短路 C.RC.R3 3短路短路 D.RD.R1 1断路断路A AR R1 1R R2 2R R3 3V Vs sE Er rA A崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学六、含电容的电路分析六、含电容的电路分析思路方法：思路方法：1 1、电路稳定后，电容器在电路中就相当于断路、电路稳定后，电容器在电路中就相当于断路2 2、电路稳定后，电容所在电路无电流，所以其两端的电、电路稳定后，电容所在电路无电流

14、，所以其两端的电压就是所在支路两端的电压压就是所在支路两端的电压3 3、电路的电压、电流变化时，会引起电容器的充放电，、电路的电压、电流变化时，会引起电容器的充放电，进而引起内部电场的变化进而引起内部电场的变化崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学例例4 4、图中、图中,开关开关S S1 1、S S2 2均处于闭合状态均处于闭合状态,在分别断开在分别断开S S1 1、S S2 2后的短暂过程中后的短暂过程中,关于流过电阻关于流过电阻R R1 1、R R2 2的电流方向的电流方向,以下判以下判断正确的是（断正确的是（）A A、若只断开、若只断开S S1 1,流过流过R R

15、1 1的电流方向为自左向右的电流方向为自左向右B B、若只断开、若只断开S S1 1,流过流过R R1 1的电流方向为自右向左的电流方向为自右向左C C、若只断开、若只断开S S2 2,流过流过R R2 2的电流方向为自左向右的电流方向为自左向右D D、若只断开、若只断开S S2 2,流过流过R R2 2的电流方向为自右向左的电流方向为自右向左ACACR R1 1R R2 2C Cs s2 2s s1 1E E崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学上板带正电上板带正电 6 6、如图所示，已知如图所示，已知R R1 1=20=20，R R2 2=10=10，R R3 3=5=5，R R4 4=10=10，电源电动势电源电动势E=3.6VE=3.6V，内电阻为，内电阻为r=2r=2，C=2FC=2F，求电容器的，求电容器的带电量。带电量。ErEr崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学【变式训练】如图所示E=10 V，R1=4，R2=6，C=30 F.电池内阻可忽略.（1）闭合开关S，求稳定后通过R1的电流.（2）然后将开关S断开，求此后流过R1的总电量.崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学