人教版高中物理选修31第二章第7节闭合电路欧姆定律的应用学案（无答案）

闭合电路欧姆定律的应用 学习目标1.会用闭合电路欧姆定律分析动态电路。2.知道闭合电路中的功率关系，会计算闭合电路的功率。 重难点掌握动态电路的分析方法和计算闭合电路的相关功率。 自主先学-熟记知识清单1闭合电路的欧姆定律：(1)内容：闭合电路的电流跟电源的_成正比，跟内、外电路的_之和成反比 .(2)公式表示：I；EI(Rr)；EU外U内(3)适用条件：两式适用于_电路，式适用于一切电路2路端电压与外电阻的关系：当外电阻增大时，路端电压_；当外电阻减小时，端电压_3路端电压与电流的关系对纯电阻电路有：UEIr，对给定的电源，电动势和内电阻为定值，所以路端电压与电流是线性关系，如图1所示，图象表达：U轴截距是_，I轴截距等于_ _，直线的斜率等于_ 4.外电路断开时，路端电压等于_，外电路短路时，路中的电流等于_(表达式).规律应用-尝试典例-质疑探究一、闭合电路的动态分析例1 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是()A电压表和电流表读数都增大B电压表和电流表读数都减小C电压表读数增大，电流表A1减小，A2增大D电压表读数减小，电流表A1增大，A2减小方法总结：闭合电路动态问题的分析方法：(1)程序法基本思路：电路结构的变化R局的变化R总的变化I总的变化U内的变化U外的变化支路 (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 “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、电功率都将增大问题探究： 1-1如图所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器当滑动片P由a端向b端滑动的过程中，关于电压表、电流表的示数U和I的变化情况，下列说法中正确的是（） A U先增大后减小，I先减小后增大 B U先减小后增大，I先增大后减小 C U一直增大，I一直减小 D U一直减小，I一直增大二、闭合电路的功率1电源的总功率：P总EI；电源内电阻消耗的功率P内U内II2r；电源输出功率P出U外I.2.对于纯电阻电路，电源的输出功率P出I2RE/(Rr)2R，当Rr时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为Pm.电源输出功率随外电阻变化曲线如图所示3电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比，即.对于纯电阻电路，电源的效率 ，所以当R增大时，效率提高当Rr(电源有最大输出功率)时，效率仅为50%，效率并不高 例2如图所示，线段A为某电源的UI图线，线段B为某电阻的UI图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：(1)电源的输出功率P出为多大？(2)电源内部损耗的电功率是多少？(3)电源的效率为多大？ 例3如图所示电路中，电源内阻r4 ，E10 V,电阻R12 ，滑动变阻器R2阻值为（0-10）求： (1)当R2为多大时电源输出功率最大？最大功率是多少？问题探究： (2)当R2为多大时R2的电功率最大？最大值是多少？ (3)当R2为多大时R1的电功率最大？最大值是多少？检测反馈 1.如图所示，电源电动势为E，内阻为r.当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是( )A灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B灯多时各灯两端的电压较低C灯多时通过电源的电流较大D灯多时通过各灯的电流较大 2.如图所示，图线a是某一电源的UI曲线，图线b是一定值电阻的UI曲线若将该电源与该定值电阻连成闭合电路，已知该电源的内阻r2.0 ，则说法错误的是()A该定值电阻为6 B该电源的电动势为20 VC将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大D将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大 3.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，如图11所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么()AR接到电源a上，电源的效率较低BR接到电源b上，电源的输出功率较大CR接到电源a上，电源的输出功率较大，电源效率较高DR接到电源b上，电源的输出功率较小，电源效率较高小结反思课后练习一、选择题1.如图所示的电路三只相同的灯泡L1、L2、L3，当滑动变阻器的滑动触头向b端移动时()AL1变亮，L2、L3变暗 BL1、L2变亮，L3变暗CL1、L3变暗，L2变亮 DL1、L3变亮，L2变暗2.在如图所示的电路中，开关S闭合后和闭合前相比，三个电表示数的变化情况是()AV示数变大，A1示数变大，A2示数变小BV示数变大，A1示数变小，A2示数变大CV示数变小，A1示数变大，A2示数变小DV示数变小，A1示数变小，A2示数变大3如图3所示，E为电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器当R2的滑动触头在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触头向b端移动，则三个电表示数的变化情况是()AI1增大，I2不变，U增大 BI1减小，I2增大，U减小CI1增大，I2减小，U增大 DI1减小，I2不变，U减小4.如图5所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率P随电流I变化的图线若A、B点的横坐标均为1 A，那么AB线段表示的功率为()A1 W B6 W C2 W D2.5 W5.如图a表示某电源路端电压随电流变化的图线，b表示外电阻两端电压随电流变化的图线，下列判断正确的是()A阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率B阴影部分的面积表示电源的输出功率C当时，电源的输出功率最大D当时，电源的效率最高6在如图所示的UI图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系图象，直线为某一电阻R的UI图象，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()AR的阻值为1.5 B电源电动势为3 V，内阻为0.5 C电源的输出功率为3.0 W D电阻R消耗的功率为1.5 W二、非选择题7.如图10所示，电源电动势E10 V，内阻r0.5 ，标有“8 V,16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R01 ，求：(1)电源的总功率；(2)电动机的输出功率8.如图所示，R为电阻箱，为理想电压表，当电阻箱读数为R12 时，电压表读数为U14 V；当电阻箱读数为R25 时，电压表读数为U25 V求：(1)电源的电动势E和内阻r.(2)当电阻箱R读数为多