2013届高考复习物理第十章第3讲闭合电路的欧姆定律.ppt

第十章： 恒 定 电 流 重点难点诠释04 典型例题剖析06 适时仿真训练12 重点难点诠释 跟踪练习1 一太阳能电池板，测得它的开路电压为 800 mV，短路电流为400 mA，若将该电池板与一阻值为2 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( ) A.0.1 V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V 解析 电源电动势 E=800 mV=0.8 V. 电源内阻 闭合电路中的电流 路端电压U=IR=0.22=0.4 V 或U=EIr=0.8 V0.22 V=0.4 V. 选项D正确. 答案 D 跟踪练习2 如图所示，已知电源内阻 r=2 ，定值电阻R1=0.5 ，求： (1)当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电 阻R1消耗的功率最大？ (2)当变阻器的阻值为多大时，变阻器消 耗的功率最大？ 重点难点诠释 解析 (1)定值电阻R1消耗的电功率： 可见变阻器R2=0时，R1消耗功率最大. (2)将电阻R1等效到电源内部，则当变阻器阻值R2=R1+r= 0.5 +2 =2.5 时，变阻器消耗功率最大. (3)当R1+R2=r，即R2=rR1=(20.5) =1.5 时，电源有 最大输出功率. 答案 (1)0 (2)2.5 (3)1.5 (3)当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？ 典型例题剖析 例2 如图甲所示电路中，R1= R2=R3=10 ，S断开时，电压表示数 为16 V；S闭合时，电压表示数为 10 V.若电压表可视为理想的，求： 解析 (1)在图甲中，当断开S时，R3中电流可视为零( 因理想电压表内阻可视为无限大)，R3两端电压也可视为零， 故电压表指示的是电源的路端电压.又此时外电路是R1、R2串 联，所以，电路中总电流为： (1)电源电动势和内电阻各为多大？ (2)闭合S前后R1消耗的功率分别是多大？ (3)若将原电路改为图乙所示的电路，其他条件不变，则 S断开和闭合时电压表的示数分别为多大？ 典型例题剖析 由闭合电路欧姆定律得： E=U+Ir=16+0.8r. 当闭合S时，电压表指示的是R2两端电压，外电路结构是 ：R1与R3并联，再跟R2串联，此时电路中总电流为： 外电路总电阻为： 由E=I (R+r)得：E=I (15+r) 联立两式，解得 E=20 V，r=5 . 典型例题剖析 (2)闭合S前后，R1消耗的功率分别为： P1=I2R1=0.8210 W=6.4 W. P1=( )2R1=0.5210 W=2.5 W. (3)若将原电路改为图乙所示电路，则断开S时，外电路 由R1、R3串联组成，电压表指示的是R1两端的电压，此时总 电流为： 电压表示数为：U1=IR1=0.810 V=8 V. 典型例题剖析 答案 (1)20 V 5 (2)6.4 W 2.5 W(3)8 V 5 V 闭合S时，外电路结构是R1、R2并联再与R3串联，电压表 示数是R1、R2组成的并联电路两端的电压.此情况下，外电路 总电阻为： 总电流为： 故电压表示数为： 典型例题剖析 例3 在如图所示的电路中，电 源电动势E=3.0 V，内电阻r=1.0 ， 电阻R1=10 ，R2=10 ，R3=30 ， R4=35 ，电容器的电容C=100 F.电 容器原来不带电，求电路接通后，流 过R4的总电荷量. 解析 分析电流路径，结合电阻串并联规律可知， 闭合电路的总电阻： 由欧姆定律得，通过电源的电流 电源的路端电压U=EIr 典型例题剖析 电阻R3两端的电压 加在电容器上的电压UC=U3，则Q=CU3 由以上各式并代入数据得电容器中所储存的电荷量 Q=2.0104