高中物理 2.10 习题课 闭合电路的欧姆定律的应用课件 新人教版选修31.ppt

第二章恒定电流 第十讲习题课闭合电路的欧姆定律的应用 目标定位 闭合电路的欧姆定律的应用 会用闭合电路欧姆定律分析动态电路 知道电路中闭合电路的功率关系 会计算闭合电路的功率 会利用闭合电路的欧姆定律进行含电容器电路的分析与计算 1 2 3 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 知道短路与断路 并会在闭合电路中进行故障分析 4 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 预习导学 1 内电阻外电路 2 1 正比反比 2 内 外 3 1 电能 闭合电路的欧姆定律的应用 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 一 闭合电路的动态分析 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 2 基本思路 电路结构的变化 r的变化 1 对于固定不变的部分 一般按照欧姆定律直接判断 闭合电路的欧姆定律的应用 r总的变化 i总的变化 u内的变化 u外的变化 固定支路 并联分流i 串联分压u 变化支路 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 可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例1如图所示电路 电源内阻不可忽略 开关s闭合后 在变阻器r0的滑动端向下滑动的过程中 a 电压表与电流表的示数都减小b 电压表与电流表的示数都增大c 电压表的示数增大 电流表的示数减小d 电压表的示数减小 电流表的示数增大 闭合电路的欧姆定律的应用 r总 i总 u u2 i2 a 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例1如图所示电路 电源内阻不可忽略 开关s闭合后 在变阻器r0的滑动端向下滑动的过程中 a 电压表与电流表的示数都减小b 电压表与电流表的示数都增大c 电压表的示数增大 电流表的示数减小d 电压表的示数减小 电流表的示数增大 闭合电路的欧姆定律的应用 a 借题发挥 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 发生变化的问题的分析方法如下 r局 增大 减小 r总 增大 减小 i总 减小 增大 u端 增大 减小 i分 u分 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 电源内耗功率 p内 u内i i2r 二 闭合电路的功率和效率 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 1 电源的总功率 p总 ei 当r r时 电源的输出功率最大 其最大输出功率为 电源输出功率随外电阻变化曲线如图所示 闭合电路的欧姆定律的应用 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 指电源的输出功率与电源的总功率之比 二 闭合电路的功率和效率 即 p出 p总 iu ie u e 对于纯电阻电路 电源的效率 3 电源的效率 所以当r增大时 效率 提高 当r r 电源有最大输出功率 时 效率仅为50 效率并不高 闭合电路的欧姆定律的应用 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例2如图所示 电路中e 3v r 0 5 r0 1 5 变阻器的最大阻值r 10 1 在变阻器的阻值r为多大时 变阻器上消耗的功率最大 最大为多大 2 在变阻器的阻值r为多大时 定值电阻r0上消耗的功率最大 最大为多大 闭合电路的欧姆定律的应用 or 均变化 外电阻 等效成内阻 解析 1 当r r r0 2 时 r消耗功率最大 2 为定值 当imax时 pmax 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例2如图所示 电路中e 3v r 0 5 r0 1 5 变阻器的最大阻值r 10 1 在变阻器的阻值r为多大时 变阻器上消耗的功率最大 最大为多大 2 在变阻器的阻值r为多大时 定值电阻r0上消耗的功率最大 最大为多大 闭合电路的欧姆定律的应用 or 均变化 借题发挥 在解答第二问时 有些同学又会用第一问的方法来求解 把r归为内阻 调节r使内阻r r r0 这样使用是错误的 因为r0是定值电阻 由p i2r0知 只要电流最大 p就最大 在研究电阻r上消耗的最大功率时 应注意区分 可变与定值 这两种情况 两种情况中求解的思路和方法是不相同的 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 三 含电容器电路的分析与计算 3 当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时 由于电容器所在支路无电流通过 在此支路的电阻两端电压为零 1 在分析电路的特点时 把电容器支路看成断路 即去掉该支路 简化后若要分析电容器所带电荷量时 可在相应的位置补上 2 确定电容器和哪部分电路并联 该部分电路两端电压即电容器两端电压 此电路两端电压即电容器两端电压 而与电容器串联的电阻可看成导线 闭合电路的欧姆定律的应用 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例3如图所示 电源电动势e 10v 内阻可忽略 r1 4 r2 6 c 30 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 闭合电路的欧姆定律的应用 解析 1 串联电路 根据串联电路电流特点 2 uc u2 i r2 6v 储存的电荷量q1 c uc 断路 uc e 储存的电荷量q1 c uc q q q cuc cuc 1 2 10 4c q 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 四 电路故障分析 闭合电路的欧姆定律的应用 用电压表检查故障 1 断路故障判断 用电压表与电源并联 若有示数 再逐段与电路并联 若电压表指针偏转 则说明该段电路中有断点 2 短路故障判断 用电压表与电源并联 若有示数 再逐段与电路并联 若电压表示数为零 则说明该段电路被短路 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例4用电压表检查如图所示电路的故障 测得uad 5 0v ucd 0v uab 5 0v 则此故障可能是 a l断路b r断路c r 断路d s断路 闭合电路的欧姆定律的应用 与电源连接良好 l r 与电源接触良好 有故障 b 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 闭合电路的动态分析 1 在如图所示的电路中 当滑动变阻器r3的滑动触头p向下滑动时 a 电压表示数变大 电流表示数变小b 电压表示数变小 电流表示数变大c 电压表示数变大 电流表示数变大d 电压表示数变小 电流表示数变小 闭合电路的欧姆定律的应用 r3 r并 r总 i总 u并 u2 i3 a 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 闭合电路中的功率和效率 闭合电路的欧姆定律的应用 2 如图所示 直线a为电源的u i图线 直线b为电阻r的u i图线 用该电源和电阻组成闭合电路时 电源的输出功率和效率分别是 a 4w b 2w c 4w d 2w 电动势 两者串联 p出 ui 4w p总 ei 6w c 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 含容电路分析 3 如图所示 r是光敏电阻 当它受到的光照强度增大时 a 灯泡l变暗b 光敏电阻r上的电压增大c 电压表v的读数减小d 电容器c的带电荷量增大 闭合电路的欧姆定律的应用 光照强度增大 r变小 串联电路 i l变亮 ur uv cd 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 4 如图所示 灯泡l1 l2原来