人教版选修31 闭合电路的欧姆定律 第1课时 学案.doc

第二章 恒定电流第7节 闭合电路的欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律1闭合电路的组成（1）外电路： 的电路，在外电路中，沿电流方向电势 。（2）内电路： 的电路，在内电路中，沿电流方向电势 。2闭合电路中的能量转化如图所示，在电路中电流为i，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即eit= 。3闭合电路的欧姆定律（1）内容：闭合电路中的电流，跟电源的电动势成 ，跟内、外电路的电阻之和成 。（2）公式：。（3）适用范围： 电路。（4）常用的变形公式及适用范围：e= 或u= 。二、路端电压与负载的关系1路端电压与电流的关系（1）公式：u= 。（2）图象（ui图象）：如图所示，是一条倾斜的 ，该图线与纵轴交点的纵坐标表示 ，斜率的绝对值表示 。2路端电压随外电阻的规律变化（1）外电阻r增大时，电流i ，外电压u ，当r增大到无限大（断路）时，i= ，u= 。（2）外电阻r减小时，电流i ，外电压u ，当r减小到零时，u= 。电源外部 降低 电源内部 升高 i2rt+i2rt 正比 反比 纯电阻 u外+u内 eireir 直线 电动势 内阻 减小 增大 0 e 增大 减小 0一、电路动态分析的基本思路和基本步骤1电路分析的基本思路：局部整体局部。2电路分析的基本步骤（1）明确各部分电路的串、并联关系，特别要注意电流表或电压表测量的是哪部分电路的电流或电压。（2）由局部电路中电阻的变化确定外电路总电阻的变化。（3）根据判断闭合电路中总电流的变化情况。（4）根据u=eir判断闭合电路中总电路的变化情况。（5）根据串、并联电路的特点判断局部的电流或电压的变化。【例题1】如图所示，电源内阻不可忽略。开关s闭合后，在变阻器r0的滑片向下滑动的过程中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，电流表的示数增大参考答案：a归纳总结：（1）理想电流表可以认为是短路，理想电压表可以认为是断路。（2）含电容器的支路电压稳定时可认为是断路，电容器两端的电压等于与电容器并联的那部分电阻两端的电压。二、闭合电路功率随外电阻r的变化关系电源的输出功率：。由上式可以看出：1当r=r时，电源的输出功率最大，此时电源效率。2当rr时，随着r的增大输出功率越来越小。3当rrb，iaib crarb，ia=ib drarb，iarb，在同一坐标系内作出电阻r0的ui图象，如图所示，由图象可知iaib，故b正确，acd错误。4bd【解析】此闭合电路的外电路由r1、r2、r3构成，r2与r3并联后再与r1串联，电容器两端的电压与r3两端电压相等，现将滑片向b端滑动，r2接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，外电路电压减小，总电流变大，则定值电阻r1上的电压增大，电压表示数变大，r3两端电压减小，r3功率变小，电流表示数变大，选项a错误，b正确；平行板间电压减小，减小平行板间距时，板间电场可能不变，选项c错误；电容器两端的电压减小，所带电荷量减少，电容器极板间的场强减小，液滴受到的电场力减小，液滴向下加速运动，选项d正确。5c【解析】由图可知，r与l2并联后与l1串联，电压表测量电源的路端电压；当滑片下移时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，则总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，则由u=eir可知，路端电压减小，由灯泡l1变亮，故a错误，c正确；因路端电压减小，灯泡l1电压增大，故并联部分电压减小，则l2亮度变暗，电流减小，再由并联电路中的电流规律可知，电流表的示数增大；故bd错误。6bc【解析】当rp=r+r=10 时，滑动变阻器消耗的功率最大，r=6 ，可得内阻r=4 ，最大功率，解得e=4 v，选项a错误；滑动变阻器的阻值为4 时消耗的功率与阻值rx时消耗的功率相等，有4rx=（r+r）2，解得rx=25 ，选项b正确；当回路的电流最大时，定值电阻r消耗的功率最大，故最大功率为，选项c正确；当外电路电阻与内阻相等时，电源输出功率最大，本题中定值电阻r的阻值已经大于内阻的阻值，故滑动变阻器rp的阻值为零时，电源的输出功率最大，最大功率为，选项d错误。【名师点睛】此题是闭合电路欧姆定律及电功率的讨论问题；关键是知道当外电路电阻变化时，当外电路电阻等于内阻时电源的输出功率最大，外电阻越接近内阻时电源的输出功率越大。7、d8、c93.4 v 2 由闭合电路欧姆定律e=u+ir得e=2.8+0.3re=2.6+0.4r联立解得：内电阻r=2 电池的电动势 e=3.4 v10d【解析】开关在位置1时，外电路总电阻r总=，电压表示数u=，同理，两灯电压u1=u2=e，电源内阻的发热功率为p热=。开关在位置2时，外电路总电阻r总=r，电压表示数u=，灯泡l1的电压u1=e，l2的电压u2=，电源内阻的发热功率为，由上可知，l1亮度不变，l2将变亮，故ab错误。电源内阻的发热功率将变大，故c错误；电压表读数变小。故d正确。11d【解析】由公式，所以额定工作电流为5 a，故a错误；由动力电源上的铭牌可知，故b错误；由题意可知，额定输出功率180 w，发热功率为，额定工作电流为5 a，由公式，解得：，故c错误；根据电池容量q=10 ah，电流为5 a，则可得：，故d正确。12（1）b a （2）3 12 （3）e=8 v r=1 （1）电压表v1的示数随电流表示数的变化图象为b，电压表v2的示数随电流表示数的变化图象应为a；（2）由乙图可知，电阻的值等于ac的斜率，即；当全部接入电路时，电路中电流最小，对应bc线上的b点则，（2）对图线上的b点，根据闭合电路的欧姆定律有：对图线上的c点，根据闭合电路的欧姆定律有：联立解得：e=8 v r=1 13、d14、c15、c16d【解析】灯泡的额定电流，电阻，当开关接1时，电阻r的电流，根据根据闭合电路欧姆定律e=u+ir=3+0.1r；当开关接2时，灯泡电流，小于灯泡的额定电流，实际功率小于额定功率，则灯泡很暗，甚至不亮。故acb错误，d正确。17（1）1 （2