高中物理 第二章第9讲 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律课件 教科版选修31.ppt

高中物理 选修3 1 教科版 第二章直流电路 第九讲习题课闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 目标定位 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 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 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 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 2 1 正比反比 2 内外 3 电能 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 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 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 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 r总 i总 u u2 i2 a 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 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 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 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 针对训练 如图所示电路中 三只灯泡原来都正常发光 当滑动变阻器的滑动触头p向右移动时 下面判断正确的是 a l1和l3变暗 l2变亮b l1变暗 l2变亮 l3亮度不变c l1中电流变化值大于l3中电流变化值d l1上电压变化值小于l2上的电压变化值 接入电路的r增大 r总 i总 u ir ul1 变暗 变亮 变暗 ad 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 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 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 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 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 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 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 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 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 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 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 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 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 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 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 对点练习 闭合电路的动态分析 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 1 直流电路如图所示 当滑动变阻器的滑片p向右移动时 电源的 a 总功率一定减小b 总功率一定增大c 内部损耗功率一定减小d 电源内部损耗的功率一定增大 接入电路的r增大 r总 i总 p ei p总 ac 对点练习 闭合电路中的功率和效率 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 闭合电路的欧姆定律和焦耳定律 对点练习 含容电路