【创新设计】2013-2014学年高中物理鲁科版选修3-1第4章4-1闭合电路欧姆定律.ppt

第1节闭合电路欧姆定律 1 知道闭合电路可分为外电路和内电路 知道闭合电路中的外电压和内电压 2 知道电源的电动势和内电阻的意义 理解闭合电路的欧姆定律 3 了解路端电压与外电阻的关系 学习用局部和整体的关系分析解决问题的思想方法 非静电力 正电荷 负极 正极 正极 负极 降低 负极 正极 升高 I2Rt I2rt 正比 反比 IR Ir U外 U内 纯电阻 增大 减小 0 E 0 一 对电动势的理解1 概念理解 1 在不同电源中 非静电力做功的本领不同 即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极 非静电力做功的多少不同 电动势大小也不同 2 电动势E是标量 为了研究问题方便 规定电动势的方向为电源内部电流方向 即由电源负极指向正极 2 电动势与电势差的区别与联系 P出与外电阻R的函数关系图象 如图4 1 1 三 路端电压与U I图象1 路端电压U E Ir对于一个电源 其路端电压随电路中电流的增大而减小 随电流的减小而增大 2 U I图象 如图4 1 2所示 注 图象的横坐标与纵坐标均从零开始 1 电源的U I图象是一条倾斜的直线 2 图线与纵轴的交点表示电源电动势E 3 图线与横轴的交点表示短路电流I0 4 图线斜率的绝对值表示电源内阻 典例1 如图4 1 3所示的电路中 电源的电动势E为3 2V 电阻R的阻值为30 小灯泡L的额定电压为3 0V 额定功率为4 5W 当开关S接位置1时 电压表的读数为3 0V 那么当开关S接位置2时 小灯泡L能正常发光吗 实际功率是多少 此时小灯泡的实际功率为 P实 IRL 0 82 2W 1 28W 从小灯泡的实际功率来看 小灯泡此时很暗 不能正常工作 答案不能正常工作1 28W借题发挥利用闭合电路分析问题时 应明确电路结构 弄清串并联关系 且利用串并联的特点加以解决 变式1 一太阳能电池板 测得它的开路电压为800mV 短路电流为40mA 若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路 则它的路端电压是 A 0 10VB 0 20VC 0 30VD 0 40V 答案D 典例2 如图4 1 4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 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 变式2 将阻值为4 和10 的两个电阻R1 R2分别接在同一电源上 结果R2上消耗的功率P2比R1上消耗的功率P1大 则 A 电源内阻一定大于4 B 两电阻串联后接此电源 外电路总功率一定大于只接R2时的功率C 两电阻并联后接此电源 外电路总功率一定小于只接R1时的功率D 只接R1时电源消耗的功率一定大于只接R2时消耗的功率 解析根据电源输出功率随外电阻的变化关系曲线如图所示 因为R2消耗的功率P2比R1消耗的功率P1大 所以有R1R1 4 A选项正确 D选项正确 R1与R2的并联电阻一定小于R1的电阻 由电源的输出功率曲线可知外电路总功率一定小于只接R1时的功率 C正确 若R1与R2串联 其电阻大于R2的电阻 外电路的消耗的总功率不一定大于只接R2时的功率 B错误 答案ACD 答案B 变式3 如图4 1 6所示 电源电动势为E 内阻为r 不计电压表和电流表内阻对电路的影响 当电键闭合后 两小灯泡均能发光 在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中 下列说法正确的是 答案BC 解析变阻器的滑片P向b端滑动 R1接入电路的