2019-2020学年高中物理 第二章 恒定电流 习题课闭合电路欧姆定律的应用课件 新人教版选修3-1.ppt

习题课:闭合电路欧姆定律的应用,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,动态电路分析如图所示的电路,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,回路的总电流、路端电压如何变化?通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化,它们两端的电压如何变化?,要点提示:总电流减小,路端电压增大。R1:电流减小,电压减小;R2:电流增大,电压增大;滑动变阻器:电流减小,电压增大。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,动态电路问题的分析方法1.解决闭合电路动态变化问题,应按照局部整体局部的程序进行分析。,(1)对于固定不变的部分,一般按照欧姆定律直接判断。(2)对于变化的部分,一般应根据分压或分流间接判断。(3)涉及变阻器滑动引起的电路变化问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,【例题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。当滑动变阻器的滑片由中点滑向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,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,答案:C,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,动态分析要牢记,“并同串反”无违例。注:“并同”,即某一电阻增大时,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,“串反”,即某一电阻增大时,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,反之则增大。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,闭合电路中的功率关系如图所示,电源电动势为E,内阻为r,外电路的电阻为R。试求:(1)电源的总功率;(2)内电路和外电路消耗的电功率;(3)电源的效率。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,1.对闭合电路中的功率的理解(1)电源的总功率:P总=EI(普遍适用),P总=I2(R+r)(只适用于外电路为纯电阻的电路);(2)电源内电阻消耗的功率:P内=U内I=I2r;(3)电源输出功率:P出=U外I(普遍适用);(4)三个功率的关系:由能量守恒可知P总=P出+P内。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,2.对于纯电阻电路,电源的输出功率随外电阻R的变化规律(2)电源输出功率随外电阻变化曲线如图所示。当Rr时,输出功率P随R的增大而减小;当PPm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1、R2,且R1R2=r2。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,【例题2】如图所示电路中,电源内阻r=4,电阻R1=2,滑动变阻器R2=4时,电源内部的热功率是4W。则电源输出的最大功率是。当R2的电功率有最大值时,R2=。,答案:6.25W6,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,(1)定值电阻消耗功率最大时通过的电流最大。(2)求可变电阻消耗的功率时可将其他电阻等效为电源内阻。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,含电容器电路的分析与计算如图所示,电阻R,电源电动势E,内电阻r,试求:(1)闭合开关后回路中的电流;(2)闭合开关后电容器上的电荷量;(3)断开开关后,流过电阻R的电荷量。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,在直流电路中,当电容器充、放电时,电路里有充、放电电流。一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的,不漏电的情况)的元件,电容器处电路可看作是断路,简化电路时可去掉它。1.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压降低,因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压。2.当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等。3.电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电。如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,【例题3】如图所示,电源电动势E=10V,内阻可忽略,R1=4,R2=6,C=30F,求:(1)S闭合后,稳定时通过R1的电流。(2)S原来闭合,然后断开,这个过程中流过R1的总电荷量。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,解析:(1)S闭合后,电路稳定时,R1、R2串联,易求(2)S闭合时,电容器两端电压UC=U2=IR2=6V,储存的电荷量Q=CUC。S断开至达到稳定后电路中电流为零,此时UC=E,储存的电荷量Q=CUC。很显然电容器上的电荷量增加了Q=Q-Q=CUC-CUC=1.210-4C。电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的,这只有通过R1这条电路实现,所以流过R1的电荷量就是电容器电荷量的增加量。答案:(1)1A(2)1.210-4C分析电容器电荷量变化的方法(1)首先确定电路的连接关系及电容器和哪部分电路并联。(2)根据欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压。(3)最后根据公式Q=CU或Q=CU,求电荷量及其变化量。,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,1.如图所示,R1阻值恒定,R2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大),L为小灯泡,当R2所在位置温度升高时()A.R1两端的电压减小B.小灯泡的亮度变暗C.电流表的示数减小D.通过R2的电流减小解析:当R2所在位置温度升高时R2阻值减小,总电阻减小,总电流增大,电流表的示数增大,R1两端的电压U1=IR1增大,故A、C错误;总电流增大,内电压增大,则路端电压U=E-Ir减小,并联部分的电压减小,所以灯泡L变暗,故B正确;通过L的电流减小,而总电流增大,则通过R2的电流增大,故D错误。答案:B,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,2.(2016全国理综甲)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为(),探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,答案:C,探究三,当堂检测,探究一,探究二