高中物理恒定电流2.7闭合电路的欧姆定律课件新课标人教版选修三.pptVIP

2 7闭合电路的欧姆定律 第一课时 外电路 电源外部的用电器和导线构成外电路 内电路 电源内部是内电路 内电路 外电路 一 闭合电路 1 用导线把电源 用电器连成一个闭合电路 2 闭合回路的电流方向 在内电路中 即在电源内部 通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极 所以电流方向为负极流向正极 在外电路中 电流方向由正极流向负极 沿电流方向电势降低 内电路与外电路中的电流强度相同 3 电路中的电势变化情况 1 在外电路中 沿电流方向电势降低 2 在内电路中 一方面 存在内阻 沿电流方向电势也降低 另一方面 沿电流方向存在电势 跃升 a b 1 若外电路中的用电器都是纯电阻r 在时间t内 外电路中有多少电能转化为内能 e外 i2rt 2 内电路也有电阻r 当电流通过内电路时 也有一部分电能转化为内能 是多少 e内 i2rt 3 电流流经电源时 在时间t内非静电力做多少功 w eq eit 4 以上各能量之间有什么关系 讨论 r e r k 根据能量守恒定律 非静电力做的功应该等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和 w e外 e内 即 eit i2rt i2rt 表述 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比 跟内 外电路的电阻之和成反比 对纯电阻电路 二 闭合电路欧姆定律 说明 2 是外电路上总的电势降落 习惯上叫路端电压 3 是内电路上的电势降落 习惯上叫内电压 1 如图电路 r增大 r减小 路端电压 三 路端电压跟负载r的关系 两个特例 2 外电路短路时 1 外电路断路时 电流减小 路端电压增大 电流增大 路端电压减小 路端电压u随电流i变化的图象 1 图象的函数表达 在横轴上的截距表示电源的短路电流 图象斜率的绝对值表示电源的内阻 内阻越大 图线倾斜得越厉害 在纵轴上的截距表示电源的电动势e 2 图象的物理意义 e i短 断路 短路 小结 1 闭合电路欧姆定律 2 路端电压跟负载r的关系 r增大 r减小 i减小 u增大 i增大 u减小 2 外电路短路时 1 外电路断路时 断路 短路 e 1 5vr 0 2 1 如图 r 0 8 当开关s断开时电压表的读数为1 5v 当开关s闭合时电压表的读数为1 2v则该电源的电动势和内电阻分别为多少 2 如图 1 14 2 9 当开关处于位置1时 电流表读数i1 0 2a 当开关处于位置2时 电流表读数i2 0 3a 求电源的电动势e和内电阻r e 3vr 1 3 如图是某电源的路端电压u随干路电流i的变化图象 由图象可知 该电源的电动势为v 内阻为 0 5 3 4 如图所示 在同一坐标系中画出a b c三个电源的u一i图象 其中a和c的图象平行 下列说法中正确的是 a earbc ea ec ra rcd eb ec rb rc 5 有两节电池 它们的电动势分别为e1和e2 内电阻分别为r1和r2 将它们分别连成闭合电路 其外电路的电流i和路端电压u的关系如图所示 可以判定 ab a 图象交点所示状态 两电路的外电阻相等b e1 e2 r1 r2c 图象交点所示状态 两电路的电阻相等d e1 e2 r1 r2 第二课时 2 7闭合电路的欧姆定律 四 恒定电流电路的动态变化分析 具体步骤 1 判断全电路总电阻的变化情况 2 判断闭合电路干路电流的变化情况 3 依据u e ir 判断外电路电压 路端电压 的变化情况 4 依据分压 分流原理判断动态部分的物理量的变化 1 如图所示 电源的电动势和内阻都保持不变 当滑动变阻器的滑动触点向上端移动时 a 电压表的读数增大 电流表的读数减小b 电压表和电流表的读数都增大c 电压表和电流表的读数都减小d 电流表的读数增大 电压表的读数减小 a 2 a灯与b灯电阻相同 当变阻器滑片向下移动时 对两灯明暗程度的变化判断正确的是 a a b灯都变亮b a b灯都变暗c a灯变亮 b灯变暗d a灯变暗 b灯变亮 b 由于闭合电路中内 外电路的电流相等 由 得 1 电源提供的功率 电源功率 2 电源的输出功率 外电路得到的功率 3 电源内阻上的热功率 五 闭合电路中的功率 4 闭合电路中的能量转化 电源提供电能 外电路消耗的能量 内电路消耗的电能 结论 电源的效率随外电阻的增大而增大 5 电源的工作效率 对纯电阻电路 电源的效率为 1 如图所示的电路中 电池的电动势为e 内阻为r 电路中的电阻为r1 r2和r3的阻值相同 在开关s处于闭合状态下 若将开关s1由位置1切换到位置2 则 a 电压表的示数变大b 电池内部消耗的功率变大c 电阻r2两端的电压变大d 电池的效率变大 b 2 如图所示的电路中 电源的电动势e 10v 内阻r 0 5 电动机的电阻r0 1 0 电阻r1 1 5 电动机正常工作时 电压表的示数u1 3 0v 求 1 电源释放的电功率 2 电动机消耗的电功率 将电能转化为机械能的功率 3 电源的输出功率 1 p电 20w 2 p电动机 12w p电 机械 4w 3 p出 18w 3 如图所示 直线a为电源的路端电压u与电流i的关系图线 直线b是电阻r的两端电压u与电流i的关系图象 用该电源与电阻r组成闭合电路 电源的输出功率和电源的效率分别为多少 p出 4w 66 7 6 电源最大输出功率 电源的功率最大时 其效率只有50 1 电源的电动势和内阻都保持一定 在外电路的电阻逐渐减小的过程中 下面说法中正确的是 acd a 电源的路端电压一定逐渐变小b 电源的输出功率一定逐渐变小c 电源内部消耗的功率一定逐渐变大d 电源的供电效率一定逐渐变小 2 如图所示的电路中 r为电阻箱 v为理想电压表 当电阻箱读数为r1 2 时 电压读数为u1 4v 当电阻箱读数为r2 5 时 电压表读数为u2 5v 求 1 电源的电动势e和内阻r 2 当电阻箱r读数为多少时 电源的输出功率最大 最值pm为多少 e 6v r 1 r r时输出功率最大 pm 9w 3 如图所示的电路中 电源的电动势为2v 内阻为0 5 r0为2 变阻器的阻值变化范围为0 10 求 1 变阻器阻值多大时 r0消耗的功率最大 2 变阻器阻值多大时 变阻器消耗的功率最大 其最大功率为多少 r 0时 输出功率最大 r 2 5 时 变阻器消耗的功率最大 pm 1w 第三课时 2 7闭合电路的欧姆定律 六 含容电路的分析 思路方法 1 电路稳定后 电容器在电路中就相当于断路 2 电路稳定后 电容所在电路无电流 所以其两端的电压就是所在支路两端的电压 3 电路的电压 电流变化时 会引起电容器的充放电 进而引起内部电场的变化 1 图中 开关s1 s2均处于闭合状态 在分别断开s1 s2后的短暂过程中 关于流过电阻r1 r2的电流方向 以下判断正确的是 a 若只断开s1 流过r1的电流方向为自左向右b 若只断开s1 流过r1的电流方向为自右向左c 若只断开s2 流过r2的电流方向为自左向右d 若只断开s2 流过r2的电流方向为自右向左 ac 2 如图所示 e 10v r1 4 r2 6 c 30 f 电池内阻可忽略 1 闭合开关s 求稳定后通过r1的电流 2 然后将开关s断开 求这以后流过r1的总电量 1 i 1a 2 q 1 2x10 4c 3 在如图所示的电路中 电源的电动势e 3 0v 内阻r 1 0 r1 10 r2 10 r3 30 r4 35 电容器的电容c 100 f 电容器原来不带电 求接通电键s后流过r4的总电量 q 10 4c 4 如图所示 将一电动势e 6v 内阻r 0 5 的电源 与一粗细均匀的电阻丝相连 电阻丝的长度为l 0 3m 阻值为r 4 电容器的电容为c 3 f 闭合开关使其达到稳定状态后 当滑动触头p向右以速度v 0 6m s匀速滑动的过程中 电流计的读数为多少 流过电流计的电流方向如何 i 32 a 电流的方向自右向左 5 已知如图 r1 20 r2 10 r3 5 r4 10 电源电动势e 3 6v 内电阻为r 2 c 2 f 求电容器的带电量 上板带正电 6 如图所示 电池组的电动势e 18v 内阻r 1 r2 5 r3 6 平行金属板水平放置 板间距离d 2cm 当可变电阻r1的滑片移到r1的中点时 一个带电q 8 10 7c的油滴正好平衡于平行板间 电流表示数为2a 求 1 r1的全部电阻值 2 油滴的质量 3 在r1的滑片移动到最下端时 油滴获得的加速度是多大 七 电路故障分析题型 短路处特点 有电流通过而电压为零 断路处特点 电路电压不为零而电流为零 1 如图所示的电路中 电源电动势为6v 当