沪科版选修31 第4章 探究闭合电路欧姆定律 学案.docx

章末总结一、纯电阻电路和非纯电阻电路1对于纯电阻电路(如白炽灯、电炉丝等构成的电路)，电流做功将电能全部转化为内能，此时有wq，即uiti2rt.计算电功或电热时，可采用公式wquittpt中的任一形式进行计算2对于非纯电阻电路(如含有电动机、电解槽的电路)，电功大于电热在这种情况下，不能用i2rt或t来计算电功根据能量守恒定律可知，在非纯电阻电路中，电能的转化为：电功电热其他形式的能，即uiti2rte(其他形式的能)例1如图1所示，电解槽a和电炉b并联后接到电源上，电源内阻r1 ，电炉电阻r19 ，电解槽电阻r0.5 .当s1闭合、s2断开时，电炉消耗功率为684 w；s1、s2都闭合时电炉消耗功率为475 w(电炉电阻可看做不变)试求：图1(1)电源的电动势；(2)s1、s2都闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)s1、s2都闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率二、闭合电路的动态分析动态电路问题的分析思路(1)电路中不论是串联部分还是并联部分，只要有一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻必变大只要有一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻必变小；(2)根据总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可判定总电流、路端电压的变化；(3)判定固定支路电流、电压的变化；(4)判定变化部分的电流、电压变化，如变化部分是并联回路，那么仍应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化，然后变化部分的电流、电压就能确定了例2在如图2所示的电路中，e为电源电动势，r为其内阻，l为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，r1、r2为定值电阻，r3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，v为理想电压表若将照射r3的光的强度减弱，则()图2a电压表的示数变大b小灯泡消耗的功率变小c通过r2的电流变小d电源内阻的电压变大三、含电容器电路的分析与计算方法在直流电路中，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，电容器处电路可看做是断路，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3所示，电源电动势e10 v，内阻可忽略，r14 ，r26 ，c30 f，求：图3(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1. (闭合电路的动态分析)如图4所示的电路三只相同的灯泡l1、l2、l3，当滑动变阻器的滑动触点向b端移动时()图4al1变亮，l2、l3变暗bl1、l2变亮，l3变暗cl1、l3变暗，l2变亮dl1、l3变亮，l2变暗2. (闭合电路的动态分析)(多选)如图5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，当开关闭合后，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()图5a小灯泡l1、l2均变暗b小灯泡l1变亮，小灯泡l2变暗c电流表的读数变小，电压表的读数变大d电流表的读数变大，电压表的读数变小3. (含电容器电路的分析与计算)(多选)如图6所示的电路中，电源电动势e6 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()图6ai0.75 a bi0.5 acq2105 c dq1105 c4. (非纯电阻电路的计算)如图7所示的电路中，电源电动势e10 v，内阻r0.5 ，电动机的电阻r01.0 ，电阻r11.5 .电动机正常工作时，电压表的示数u13.0 v，求：图7(1)电源释放的电功率；(2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率；(3)电源的输出功率和效率答案精析网络构建iriruituii2rti2rieiui2r题型探究例1(1)120 v(2)20 a(3)1 700 w解析(1)设s1闭合、s2断开时电炉功率为p1，电炉中电流i a6 a电源电动势ei(rr)120 v.(2)设s1、s2都闭合时电炉功率为p2，电炉中电流为i a5 a电源路端电压为uir519 v95 v，流过电源的电流为i1 a25 a流过电解槽的电流为iai1i20 a.(3)电解槽消耗的电功率paiau2095 w1 900 w电解槽中热损耗功率p热ir2020.5 w200 w电解槽中电能转化成化学能的功率为p化pap热1 700 w.例2b若将照射r3的光的强度减弱，则r3的电阻将增大，电路中的总电阻将增大，总电流减小，故电压表的示数变小，电源内电压也减小，a、d错误；而电阻r2两端的电压将变大，通过r2的电流变大，而总电流减小，所以通过小灯泡的电流减小，小灯泡消耗的功率变小，b正确，c错误例3(1)1 a(2)1.2104 c解析(1)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断开以后才产生的，这只有通过r1这条电路实现，所以流过r1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量达标检测1b2.bc3.ad4(1)20 w(2)12 w8 w(3)18 w90%解析(1)电动机正常工作时，总电流为i a2 a，电源释放的电功率为p释ei102 w20 w.(2)电动机两端的电压为ueiru1(1020.53.0) v6 v电动机消耗的电功率为