2019_2020学年高中物理第2章习题课3闭合电路欧姆定律的应用教案教科版.docx

习题课3闭合电路欧姆定律的应用 学习目标1.会利用闭合电路欧姆定律进行电路动态分析2.知道电路中闭合电路的功率关系，会计算闭合电路的功率会利用闭合电路欧姆定律进行含电容器电路的分析与计算一、直流电路规律的应用重难解读1主要公式(1)电流强度IInqSvIneSv(2)欧姆定律I适用于金属导电和电解质溶液导电(3)电阻定律R电阻定义式R(4)电阻串联的特点I1I2I3IUU1U2U3RR1R2R3(5)电阻并联的特点II1I2I3UU1U2U3I1R1I2R2I3R3P1R1P2R2P3R3(6)闭合电路欧姆定律EU内U外IrIR2图像的描述(1)导体的伏安特性曲线：重点是斜率的意义(2)电源的UI图线：重点是截距和斜率的意义【例1】由四个电阻连接成的混联电路如图所示R18 ，R24 ，R36 ，R43 ，则(1)求a、d之间的总电阻(2)如果把42 V的电压加在a、d两端，通过每个电阻的电流是多少？思路点拨：解答本题主要用到的规律有：串、并联电路的特点部分电路欧姆定律解析(1)按图甲、乙所示的步骤依次简化，R3和R4并联，所以c、d之间电阻Rcd2 ；Rab、Rbc、Rcd串联，所以a、d之间总电阻Rad(842)14 .甲乙(2)R1和R2串联在干路上，电流是一样的，根据欧姆定律得I A3 A当电流I流过c、d之间分成两路，分别通过R3和R4，I1I23 A，由于两支路的电压Ucd是一样的，所以有6 I13 I2，则通过R3的电流I11 A，通过R4的电流I22 A.答案见解析两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U12 V的直流电源上，且大小不变把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表并联在R1两端(如图所示)，电压表的示数为8 V如果把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将()A小于4 VB等于4 VC大于4 V，小于8 VD等于或大于8 VA当电压表接在R1两端时其示数为8 V，说明此时R2两端的电压为4 V，如果将R1与RV并联后的电阻用R1V表示，由串联分压规律知R1VR28421.如果把此电压表接在R2两端，此电路可视为R1与R2V串联，由于R1R1V而R2V21，可见这种情况下电压表的示数小于4 V故A对二、闭合电路的动态分析重难解读1特点：断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动，使闭合电路的总电阻增大或减小，引起闭合电路的电流发生变化，致使外电压、部分电路的电压和部分电路的电流、功率等发生变化是一系列的连锁反应2思维流程【例1】在如图所示的电路中，R1、R2和R3皆为定值电阻，R4为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为I，电压表的读数为U，当R4的滑动触头向图中a端移动时()AI变大，U变小BI变大，U变大CI变小，U变大DI变小，U变小思路点拨：解答本题时可按以下思路分析：解析当R4的滑动触头向图中a端移动时，R4接入电路的电阻变小，外电路的总电阻就变小，总电流变大，路端电压变小，即电压表的读数U变小；由于总电流变大，使得R1、R3两端电压都变大，而路端电压又变小，因此，R2两端电压变小，则电流表的读数I变小，故选D.答案D在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时()ARM变大，且R越大，U增大越明显BRM变大，且R越小，U增大越明显CRM变小，且R越大，U增大越明显DRM变小，且R越小，U增大越明显C当传感器接触药液时，其阻值发生变化，导致S两端电压U增大，则M两端电压减小，可知RM应变小；R与RM构成并联电路，其并联总电阻为R并，可知当R越大，RM减小相同值时，R并减小得越多，因此S两端电压增大越明显，选项C正确三、含有电容器电路的分析与计算重难解读在直流电路中，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分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点：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【例3】如图所示，电源电动势E10 V，内阻可忽略，R14 ，R26 ，C30 F，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的总电荷量思路点拨：“稳定时”说明电容器充电结束，相当于断路；“S原来闭合，然后断开”电容器极板间电压发生变化，带电荷量发生变化解析(1)S闭合后，电路稳定时，R1、R2串联，易求I1 A.(2)S闭合时，电容器两端电压UCU2IR26 V，储存的电荷量QCUC.S断开至达到稳定后电路中电流为零，此时UCE，储存的电荷量QCUC.很显然电容器上的电荷量增加了QQQCUCCUC1.2104 C电容器上电荷量的增加是在S断开以后才发生的，只能通过R1这条电路实现，所以流过R1的电荷量就是电容器上电荷量的增加量答案(1)1 A(2)1.2104 C(多选)如图所示的电路中，电源电动势E 6 V，内阻r1 ，电阻R16 ，R25 ，R33 ，电容器的电容C2105 F若将开关S闭合，电路稳定时通过R2的电流为I；断开开关S后，通过R1的电荷量为q.则()AI0.75 ABI0.5 ACq2105 CDq1105 CADR并2 ，开关S闭合时，I0.75 A，选项A对，B错；此时UCIR并1.5 V，QCCUC3105 C，若将开关断开，则电容器上所带的电荷量通过R1、R3放掉，因I1I3R3R112，根据qIt可知，通过R1的电荷量q QC1105 C，选项C错，D对1如图所示的电路，闭合开关S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值则()A电流表的示数减小B电压表的示数减小C电阻R2两端的电压减小D路端电压增大B根据“串反并同”可知电压表示数减小，电流示数增大，R2两端电压增大，路端电压减小，故B项正确2如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合前灯泡A、B、C均已发光那么，当开关S闭合时，A、B、C三个灯泡的亮度变化情况是()AA亮度不变，B变亮，C变暗BA变暗，B变亮，C变暗CA变亮，B变暗，C变亮DA变暗，B变亮，C亮度不变B当开关S闭合时，灯泡C、D并联，电阻减小，外电路总电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，灯泡A的电压UAEIr减小，电流IA减小，灯泡A变暗灯泡B的电流IBIIA，增大，电压UB增大，灯泡B变亮灯泡C的电压UCUAUB，UA减小，UB增大，则UC减小，灯泡C变暗3(多选)如图所示，C16 F，C23 F，R13 ，R26 ，电源电动势E18 V，内阻不计下列说法正确的是()A开关S断开时，a、b两点电势相等B开关S闭合后，a、b两点间的电流是2 AC开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大BCS断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等，由图知a点电势与电源负极电势相等，而b点电势与电源正极电势相等，A错误S断开时两电容器两端电压都等于电源电动势，而C1C2，由QCU知此时Q1Q2，当S闭合时，稳定状态下C1与R1并联，C2与R2并联，电路中电流I2 A，此时两电阻两端电压分别为U1IR16 V、U2IR212 V，则此时两电容器所带电荷量分别为Q1C1U13.6105 C、Q2C2U23.6105 C，对电容器C1来说，S闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，故B、C正确，D错误4某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标内，如图所示，求(1)电源内阻r；(2)当电流为1