闭合电路的欧姆定律ppt课件

2.7闭合电路的欧姆定律,物理选修3-1第二章恒定电流,1,1、若外电路中的用电器都是纯电阻R，在时间t内,外电路中有多少电能转化为内能？,E外=I2Rt,2、内电路也有电阻r，当电流通过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？,E内=I2rt,3、电流流经电源时，在时间t内非静电力做了多少功？,W=EqEIt,4、以上各能量之间有什么关系？,讨论：,2,一闭合电路二闭合电路的欧姆定律三路端电压与负载的关系电源的外部特性曲线路端电压U随电流I变化的图象,3,三、路端电压跟负载的关系,R增大，电流减小，路端电压增大,R减小，电流增大，路端电压减小,4,例1、在U-I图象中，由图象作出的下列判断中，正确的是（）A、被测电池的电动势为1.5VB、被测电池的内电阻为2.0C、外电路短路时的电流约为3.0AD、从图象的A点变化到B点，外电路电阻变小,ACD,5,3.闭合电路的动态分析：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：,6,（1）在闭合电路中，任何一个电阻的增大（或减小），都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）.（2）外电路含有非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)时，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.,7,例2.如图所示，电源的电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器的滑动触点向上端移动时（）A、电压表的读数增大，电流表的读数减小B、电压表和电流表的读数都增大C、电压表和电流表的读数都减小D、电流表的读数增大，电压表的读数减小,A,8,2.A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是()A、A、B灯都变亮B、A、B灯都变暗C、A灯变亮，B灯变暗D、A灯变暗，B灯变亮,B,9,3.分析方法（1）程序法：基本思路是“部分整体部分”即从阻值变化入手，由串并联规律判知R总的变化情况，再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况（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,10,“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、电功率将增大.（3）特殊值法与极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论,11,【变式训练】（2011深圳高二检测）如图所示，已知电源电动势为E，内电阻为r，当可变电阻R的阻值增大时，该电阻两端的电压UAB及通过的电流IR怎样变化()A.UAB增大B.UAB减小C.IR增大D.IR减小,12,13,二、闭合电路中的功率和效率1电源的总功率2电源的输出功率3电源的效率,14,2.电源的输出功率当外电路为纯电阻电路时讨论如下（1）电源的输出功率由此可知当R=r时，电源有最大输出功率,15,(2)P出与外电阻R的函数关系图象,16,【典例2】（2011南通高二检测）电路图如图甲所示，乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15，定值电阻R0=3.（1）当R为何值时，R0消耗的功率最大，最大值为多少？（2）当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？,17,【互动探究】在上例中：（1）当R为何值时，R消耗的功率最大，最大功率是多少？（2）如果滑动变阻器的最大阻值为3，当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值是多少？,18,例3、如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻为R1、R2和R3的阻值相同.在开关S处于闭合状态下,若将开关S1由位置1切换到位置2,则（）A、电压表的示数变大B、电池内部消耗的功率变大C、电阻R2两端的电压变大D、电池的效率变大,B,19,七、电路故障分析题型,短路处特点：有电流通过而电压为零,断路处特点：电路电压不为零而电流为零,20,例5、如图所示的电路中,电源电动势为6V,当开关接通后,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=0V,Ucd=6V,由此可以判定()A、L1和L2的灯丝都烧断了B、L1的灯丝烧断C、L2的灯丝烧断D、变阻器R断路,C,21,5、如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻发生短路或者断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则肯定出现了下列哪种故障()A.R1短路B.R2短路C.R3短路D.R1断路,A,22,六、含电容的电路分析,思路方法：,1、电路稳定后，电容器在电路中就相当于断路,2、电路稳定后，电容所在电路无电流，所以其两端的电压就是所在支路两端的电压,3、电路的电压、电流变化时，会引起电容器的充放电，进而引起内部电场的变化,23,例4、图中,开关S1、S2均处于闭合状态,在分别断开S1、S2后的短暂过程中,关于流过电阻R1、R2的电流方向,以下判断正确的是（）A、若只断开S1,流过R1的电流方向为自左向右B、若只断开S1,流过R1的电流方向为自右向左C、若只断开S2,流过R2的电流方向为自左向右D、若只断开S2,流过R2的电流方向为自右向左,AC,24,上板带正电,6、如图所示，已知R1=20，R2=10，R3=5，R4=10，电源电动势E=3.6V