精编高二物理课堂教学课件选修3-1恒定电流第七节.ppt

一、知识与技能1知道电源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。,二、过程与方法1理解闭合电路的欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。2理解路端电压与负载的关系。三、情感、态度和价值观闭合电路的欧姆定律是整章的核心，学好它，并系统、完整地理顺本章知识。,1闭合电路组成(1)外电路：_的电路，在外电路中，沿电流方向电势_。(2)内电路：_的电路，在内电路中，沿电流方向电势_。,2闭合电路欧姆定律(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：I_。(3)适用范围：_电路。(4)常用的变形公式及适用范围公式：E_U内或U_。适用范围：任何闭合电路。,3路端电压与电流的关系图271(1)公式：U_。(2)图象(UI图象)：如图271所示是一条倾斜的_，该直线与纵轴交点的纵坐标表示_，斜率的绝对值表示电源的_。,4路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R增大时，电流I_，外电压U_，当R增大到无限大(断路)时，I_，U_。(2)外电阻R减小时，电流I_，路端电压U_，当R减小到零时I_，U_。,答案：1(1)电源外部降低(2)电源内部升高2(1)电动势电阻(3)纯电阻(4)U外EIr3(1)EIr(2)直线电动势内阻4(1)减小增大0E(2)增大减小0,知识点1闭合电路的欧姆定律1外电路和内电路：闭合电路由两部分组成，一部分是电源外部的电路，叫外电路。另一部分是电源内部的电路，叫内电路。2定律的内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。公式表示：,【例1】如图272所示，电解槽A和电炉B并联接到电源上。电源内阻r1，电炉电阻R19，电解槽电阻rA0.5，当S1闭合、S2断开时，电炉消耗的功率为648W；S1、S2都闭合时，电炉消耗的功率为475W。(电炉电阻不变)试求：,(1)电源电动势；(2)S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S1、S2都闭合时，电解槽电能转化成化学能的功率。【答案】(1)120V(2)20A(3)1900W,(3)电解槽消耗电功率PAIAU2095W1900W,【思维点悟】S1闭合、S2断开时，电路为纯电阻电路，可应用闭合电路欧姆定律；S1、S2均闭合，可利用电炉的电压、电流推知电解槽的电压、电流，电解槽是非纯电阻，不能应用欧姆定律。,2动态直流电路的分析方法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：,说明：(1)在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，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)，通过该电阻的电流一定会减小(或增大)。(2)讨论各支路电压(电流)变化时，先讨论定值电阻上的电压(电流)变化，后讨论可变电阻上的电压(电流)变化。,【例2】如图274所示电路的接法，当变阻器R3的滑动触头向右移动时，问电路中各个电表的示数怎样变化？【答案】A1变小；V1变大；A2变小；V2变大,【解析】首先对各个表的作用作一分析：测的是路端电压，测的是R2与R3并联后两端电压，测的是干路总电流，测的是通过R3的电流。,【思维点悟】当电路中任一部分发生变化时，将引起电路中各处的电流和电压随之发生变化，可谓“牵一发而动全身”，判断此类问题时，应由局部的变化推出总电流的变化，路端电压的变化，再由此分析对其他各部分电路产生的影响。,1解决闭合电路问题的一般步骤(1)分析电路：认清各元件的串、并联关系，必要时画等效电路图，特别注意电压表和电流表对应的电路。(2)求总电流I：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用闭合电路欧姆定律直接求出；若内外电路上有多个未知电阻，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I；当以上方法都行不通时，可以应用联立方程求出I。,(3)根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流。(4)注意适用条件：外电路含有非纯电阻元件时(如电动机、电解槽等)，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。,【例3】如图275所示，R1R2R31.0，当开关S闭合时，伏特表的读数是1.0V，当开关S断开时，伏特表的读数是0.8V，求电源的电动势和内电阻。【答案】E2V，r0.5,2闭合电路中的功率分析(1)各部分功率关系分析由EItI2RtI2rt知EII2RI2r,P出对外电阻R的函数关系图象图象分析,【例4】在如图276所示的电路中，已知电源电动势E3V，内电阻r1，电阻R12，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：(1)当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？(2)当R多大时，R1消耗的功率最大？最大功率为多少？【答案】(1)R3时0.75W(2)R0时2W,3含有电容器电路的分析与计算(1)分析和计算含有电容器的直流电路时，注意把握以下几个方面：电路稳定时电容器在电路中应相当于一个阻值无限大的元件，在电容器处电路看做是断路，画等效电路时，可以先把它去掉。若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上。求出电容器两端的电压，根据QCU计算。,电路稳定时电容器所在支路上电阻两端无电压，该电阻相当于导线。当电容器与电阻并联后接入电路时，电容器两端的电压与并联电阻两端的电压相等。电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充放电，如果电容器两端的电压升高，电容器将充电，反之电容器放电。通过与电容器并联的电阻的电量等于电容器带电量的变化。,(2)含电容器电路问题的分析方法应用电路的有关规律分析出电容器两极板间的电压及其变化情况。根据平行板电容器的相关知识进行分析求解。,【例5】在如图277所示的电路中，电源的电动势E3.0V，内阻r1.0；电阻R110，R210，R330，R435；电容器的电容C100F。电容器原来不带电，求接通开关S后流过R4的总电荷量。【答案】2104C,旧电池和新电池能混联使用吗？一般新电池的电动势为1.5V，旧电池也有1.4V，电动势减少很小，但旧电池的内阻却增大很多(约10或更多)，如和新电池混联，效果不佳。,(1)三个旧电池和一个新电池串联，新电池电动势1.5V、内阻约0.5，旧电池电动势设为1.4V，内阻10，若外电阻为10，电流IA0.14A，路端电压为UAB0.1410V1.4V。反不如只用一节新电池好。这时新电池