高中物理 2.7《闭合电路欧姆定律》学案 教科版选修3-1

用心 爱心 专心 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 一 本节高考考点及要求一 本节高考考点及要求 1 电源电动势和内电阻 II 2 闭合电路欧姆定律 I 二 基础回顾 一 电动势一 电动势 电源定义 把其它能量转化为电能的装置 作用 给电路提供持续的电压 2 电动势的含义 描述电源把其它形式能转化为电能本领的物理量 在数值上就等于电源 时两极 间电压 用符号 E 表示 1 电动势由电源自身决定 与外电路 关 2 电源的电动势等于内 外电路上的电压之和 关系式为 E U U 二 闭合电路欧姆定律二 闭合电路欧姆定律 1 闭合电路欧姆定律 电路中的电流和电源电动势成正比 跟电路中的总电阻成反比 表达式为 I 常常写成 E IR Ir 2 路端电压 路端电压变化规律 如图所示电路 闭合电键 滑线变阻器阻值R 逐渐减小 对应伏特 表读数U 逐渐 U 的理论变化范围为 原因是 电 源存在 随着 R 变小 电流 因电源内阻损失的电压 U 外电路电电压 U 变化流程为 R I U U 当 R 时 I 断路时 U U R I U U 当 R 0 时 I 电路中最大电流 U U r E 3 在闭合电路中的能量转化关系 电源总功率 电路消耗总功率 P总 外电路消耗功率 电源输出功率 P出 内电路消耗功率 一定是发热功率 P内 纯电阻电路中 电源输出功率随外电路电阻变化关系 P出 UI R R rR E rR E 2 rR E 讨论 当 R 时 输出功率有极大值 P出 电源输出功率与外阻关系图象如图所示 R r 时 R 增大输 出功率 R r 时输出功率 R r 时 R 增大 输出 功率 三 例题精讲 U I1R U内 I1r U r 0 I1 O E I o R P出 Pm r 用心 爱心 专心 例例 1 1 如图 2 所示 当滑动变阻器 R3的滑片 C 向 B 方向移动时 电路中各电表示数如何变化 电表内阻对电路的影响不计 解 滑动变阻器 R3的滑片 C 向 B 方向移动时 外电 路电阻增大 由得总电流 I1 减小 电源内部 rR E I 降压减小 由 U E 得路端电压 U4增加 由 U1 I R1 U U 得电阻 R1电压 U1减小 由 U2 U4 U1得 AB 间电压 U2增加 再由得 R2支路电流 I2增加 最后由 I3 I1 I2得滑 2 2 2 R U I 动变阻器中电流 I3减小 例例 2 如图 电源的内阻不可忽略 已知定值电阻 R1 10 R2 8 当电键 S 接位置 1 时 电流表的示数为 0 20A 那么当电键 S 接位置 2 时 电流表的示数可能是下列的哪些值 A 0 28A B 0 25A C 0 22A D 0 19A 解 电键接 2 后 电路的总电阻减小 总电流一定增大 所以不可能 是 0 19A 电源的路端电压一定减小 原来路端电压为 2V 所以电键接 2 后路端电压低于 2V 因此电流一定小于 0 25A 所以只能选 C 例例 3 在图示的电路中 若 R1 4 R3 6 电池内阻 r 0 6 则电源总功率为 40W 输出功 率为 37 6W 求电源电动势和电阻 R2 解 根据题目给出条件可知 电源内电路发热功率 I2r 40 37 6 2 4W 电路电流强度 I 2A 同电源总功率 I 40 得 20V 即外电路总电阻 R 根据闭合电路欧姆定律 IR Ir 即 20 2 2 4 R2 2 0 6 解得 R2 7 例例 4 如图所示电路 电源的内阻 r 0 4 电阻 R1 R2 R3 4 开关 S 合上时 电流表 A 的示数为 1 5A 电压表 V 的示数为 2V 求开关 S 断 开后电压表 V 的示数 电压表和电流表内阻的影响不计 解答 开关 S 闭合时等效电路如图 U3 I3R3 1 4 4 V 2 A R1 R2 1 S A1 A2 A3 V2 V A B V1 R1 R2 R3 C R1 R2 R3 R4 用心 爱心