高二物理课件第14章第六节.ppt

第六节节 闭闭合电电路欧姆定律 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第六节 课前自主学案 目标概览 目标概览 学习目标：1.知道电源的电动势等于电源没有接 入电路时两极间的电压 2知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落 之和 3理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地 用来解决有关的电路问题 4理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道 这种关系的公式表达和图线表达的形式，并能用 来分析、计算有关问题 5理解闭合电路的功率表达式，理解闭合电路中 能量的转化 重点难难点：1.对电对电 源电动势电动势 的概念的理解 2对闭对闭 合电电路欧姆定律的理解和应应用 3路端电压电压 、电电流、外电电阻的关系 课前自主学案 一、电动势电动势 1电动势电动势 ：等于电电源没有接入电电路时时两极间间的 _大小由电电源本身的性质质决定 2单单位：伏特(V) 电压电压 降低 升高 内阻 (3)内外电压电压 与电动势电动势 的关系：E_ 2闭闭合电电路欧姆定律 (1)内容：闭闭合电电路中的电电流跟电电源的电动势电动势 _，跟内、外电电路的电电阻之和_ (2)公式：I_或E_. (3)适用范围围：外电电路为为_电电路；外电电路 为为非纯电纯电 阻电电路时电动势时电动势 仍等于内外电压电压 之和 U内U外 成正比 成反比 IRIr 纯电纯电 阻 增大减小 0 E 0 0 四、路端电压电压 与电电流的关系 如图图1461所示，由图图可知：直线线的斜率的绝绝 对值对值 表示_大小，直线线与纵轴纵轴 的交点的纵纵 坐标标表示电电源_大小 当r0(理想电电源)时时，路端电压电压 不随电电流的变变化 而变变化 内阻 电动势电动势 图图1461 EI UI I2r UII2r 核心要点突破 一、电动势及其与电压的区别与联系 1电动势的意义 电源是把其他形式的能量转化为电能的装置，不 同的电源把其他形式的能转化为电能的本领不同 电动势就是表征电源这种本领大小的物理量， 电动势越大，电源把其他形式的能转化为电能的 本领越强 2电动势的大小：由电源本身决定，与外电路无 关，在数值上等于在电源内部把1 C正电荷从负极 移到正极非静电力做的功，即转化为电能的值 3电动势与电压的区别 (1)物理含义：电压表示电阻或用电器两端的电势 差，是形成电场产生电流的原因，电动势表示电 源提供电能的本领，是电压产生的原因 (2)做功的实质：电压对应电场力做功，电动势对 应非静电力做功 (3)能的转化：电压相关的能是把电能转化成其他 形式的能；电动势相关的能是把其他形式的能转 化成电能 特别别提醒：(1)产产生电动势电动势 的内电电路也有电电阻， 即内电电阻非静电电力做功转转化成的电电能要有一部 分消耗在内阻上，剩余的部分才是向外电电路输输出 的 (2)电压电压 表并联联在电电源两端，电压电压 表测测量的是路 端电压电压 ，只有电压电压 表视为视为 理想仪仪表时时，其示数 才等于电电源电动势电动势 二、闭闭合电电路的动态动态 分析 抓住电电源的电动势电动势 和内电电阻不变变，根据欧姆定律 及串、并联电联电 路的性质质来分析电电路中某一电电阻变变 化而引起的整个电电路中各部分电电学量的变变化常 见见的方法有： (3)两个结论结论 的统统一：当一个电电阻阻值值增大，则则 流过该电过该电 阻的电电流减小，另外该该股电电流流过过的地 方，电电流都减小，没流过过的地方，电电流都增大 反之亦然 三、应应用闭闭合电电路欧姆定律的相关计计算 1首先要认认清外电电路上各元件的串并联联关系 必要时时，应进应进 行电电路转换转换 ，画出等效电电路图图 图1463 课堂互动讲练 蓄电池的电动势为2 V，这表示( ) A电路中每通过1 C的电荷量，电源把2 J的化学 能转变为电能 B蓄电池两极间的电压为2 V C蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能 D蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电 池(电动势为1.5 V)的大 对电动势对电动势 的理解 例例1 1 【解析】蓄电电池是将化学能转转化为电为电 能的装置， 由电动势电动势 的物理意义义知，电动势电动势 2 V表示在电电源 内部通过过非静电电力把1 C正电电荷从负负极板移动动到 正极板时时将2 J的化学能转转化为电为电 能，A对对当外 电电路断路时时两极间电压间电压 才等于电电源电动势电动势 ，B错错 误误电动势电动势 的意义义是对应单对应单 位电电荷量而不是单单 位时间时间 ，C错误错误 电动势电动势 大，把其他形式的能转转 化为电为电 能的本领领就大，电动势电动势 1.5 V表示电电路中 每通过过1 C的电电荷量，电电源把1.5 J的化学能转变转变 为电为电 能，D对对 【答案】AD 【点评评】电动势电动势 是表示电电源通过过非静电电力做功把 其他形式能量转转化为电为电 能本领领大小的物理量，在 数值值上等于把1 C正电电荷从负负极板移到正极板非 静电电力所做的功电动势电动势 越大，说说明转转化电电能的 本领领越强，但转转化的电电能不一定越多，因为转为转 化 电电能的多少还还与电电源搬运电电荷的多少有关 变变式训练训练 1关于电动势电动势 E的说说法正确的是( ) A电动势电动势 E的大小，与移送电电荷量q的大小成正 比 B电动势电动势 E是由电电源本身决定的，跟电电源的体 积积和外电电路均无关 C电动势电动势 E是表征电电源把其他形式的能转转化为为 电电能的本领领的物理量 D电动势电动势 E的单单位与电势电势 差的单单位相同，故两 者在本质质上相同 解析：选选BC.电动势电动势 的大小由电电源本身的性质质决 定，与移送的电电荷量q无关，故A错错；电动势电动势 的 大小与外电电路无关、与电电源的体积积也无关，例如 不同体积积的干电电池电动势电动势 相同，容量不同，故B 正确，电动势电动势 表征电电源把其他形式的能转转化为电为电 能本领领的大小，故C正确；电动势电动势 、电压单电压单 位虽虽 相同但含义义不同，故D错误错误 (2011年高考北京卷) 图图1464 如图图1464所示电电路，电电源内阻不可忽略开 关S闭闭合后，在变变阻器R0的滑动动端向下滑动动的过过 程中( ) A电压电压 表与电电流表的示数都减小 B电压电压 表与电电流表的示数都增大 C电压电压 表的示数增大，电电流表的示数减小 D电压电压 表的示数减小，电电流表的示数增大 全电电路的动态动态 分析 例例2 2 【答案】A 【点评评】(1)电电路的动态动态 分析，是闭闭合电电路欧姆 定律的具体应应用之一一般先判断电电阻的变变化， 在闭闭合电电路中，只要有一个电电阻增大，则则外电电阻 增大，外电压电压 增大，干路中电电流减小反之，外 电压电压 减小，干路电电流增大再分析串联联在干路中 的各固定电电路及变变化电电路的电压电压 、电电流情况 (2)分析思路是由局部(引起变变化的部分)到整体， 再到局部(需要得出结论结论 的部分)，注意干路中的 电电流是连连接内、外电电路的桥桥梁 变变式训练训练 2 (2011年高考海南卷)如图图1465E为为内阻不能 忽略的电电池，R1、R2、R3为为定值电值电 阻，S0、S为为 开关，V与A分别为电压别为电压 表和电电流表初始时时S0 与S均闭闭合，现现将S断开，则则( ) AV的读读数变变大，A的读读数变变小 BV的读读数变变大，A的读读数变变大 CV的读读数变变小，A的读读数变变小 DV的读读数变变小，A的读读数变变大 图图1465 如图1466所示电路中，R1R2R3 1 ，电压表内阻很大，当S断开时，电压表示数 为0.8 V，当S闭合时，电压表示数为1 V，求电源 电动势和内电阻 应应用闭闭合电电路欧姆定律的计计算 例例3 3 图1466 【答案】2 V 0.5 【点评评】应应用闭闭合电电路欧姆定律解决全电电路问题问题 ，首先要分析清楚电电路图图，明确用电电器间间的串并 联联关系，再根据不同情况分别别列出闭闭合电电路欧姆 定律表达式，联联立方程组组求解 变变式训练训练 3 图图1467 如图图1467所示的电电路中，当S闭闭合时时，电压电压 表和电电流表的示数分别为别为 1.6 V和0.4 A；当S断开 时时，它们们的示数分别别改变变0.1 V和0.1 A，求电电源 的电动势电动势 和内电电阻 解析：法一：当S闭闭合时时，R1、R2并联联接入电电路 ，由闭闭合电电路欧姆定律得：U1EI1r，即E 1.60.4r；当S断开时时，只有R1接入电电路，外电电 阻增大，干路电电流减小，路端电压电压 增大，因此U2 U10.1 V，I2I10.1 A，由闭闭合电电路欧姆定 律得U2EI2r，即E(1.60.1)(0.40.1)r， 联联立解得E2 V，r1 . 答案：2 V 1 把E3 V、r0.5 的电电源与R1 的电电 阻及一最大阻值为值为 10 的滑动变动变 阻器R连连成一 闭闭合电电路，如图图1468所示 (1)当R为为何值时值时 ，R消耗的功率最大，最大 功率为为多少？ (2)如果该电该电 源的内阻r5 ，同样还样还 是该闭该闭 合 回路，当R为为多大时时，电电源有最大输输出功率， 最大输输出功率是多少？若R的最大阻值为值为 2 ， 情况又如何？ 电电路中功率的计计算 例例4 4 图图1468 【答案】见见解析 【点评评】(1)如果外电电路中含有非纯电纯电 阻元件，只 能用PEI，P出IU外，来计计算总总功率和输输出功 率 (2)要注意区别电别电 源最大输输出功率的条件与某定值值 电电阻消耗功率最大的区别别，电电流最大，定值电值电 阻 消耗的功率最大电电源的最大输输出功率问题问题 往往 要结结合PR图图象分析，因此准确地记记住电电源输输 出功率与外电电路电电阻的关系图线图线 即PR图图象是 解决此类问题类问题 的关键键 (3)讨论讨论 某一可变电变电 阻消耗最大功率时时，可将除可 变电变电 阻以外的外电电阻和电电源看做等效电电源，转转化 为讨论该为讨论该 等效电电源的最大输输出功率问题问题 变变式训练训练 4 图图1469 (2010年高考课标课标 全国卷