云南省保山市第一中学高考物理一轮复习 7.2闭合电路的欧姆定律课件.ppt

第2讲闭合电路的欧姆定律 p130 一 电源的电动势和内阻1 电动势 p130 1 定义 电动势在数值上等于非静电力把1c在电源内从移送到所做的功 2 表达式 e 3 物理意义 反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量 2 内阻 电源内部也是由导体组成的 也有电阻 将其叫作电源的 它是电源的另一重要参数 正电荷 负极 正极 内阻 二 电源的电动势和内阻1 闭合电路 电源内部 内电压 电源外部 外电压 或路端电压 2 内 外电压的关系 e u外 u内 正比 反比 u外 u内 p130 e ir r u路 u内 减小 增大 减小 增大 图7 2 2 4 ui关系图 由u e ir可知 路端电压随着电路中电流的增大而 ui关系图线如图7 22所示 当电路断路即i 0时 纵坐标的截距为 当外电路电压为u 0时 横坐标的截距为 图线的斜率的绝对值为电源的 减小 电动势 短路电流 内阻 p130 u e ir e ir r u路 u内 直流电路的动态变化分析方法 1 程序法 基本思想是 部分 整体 部分 思维流程如下 p130 e ir r u路 u内 1 如图所示 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 a 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a的读数变小 电压表v的读数变大d 电流表a的读数变大 电压表v的读数变小 bc 解析滑动触片向右滑动的过程中 滑动变阻器接入电路部分的阻值变大 电路中的总电阻变大 总电流变小 路端电压变大 故电流表a的读数变小 电压表v的读数变大 小灯泡l2变暗 l1两端电压变大 小灯泡l1变亮 b c正确 答案bc 直流电路的动态变化分析方法 2 串反并同 法 p130 1 如图所示 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 a 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a的读数变小 电压表v的读数变大d 电流表a的读数变大 电压表v的读数变小 bc 和变化电阻有串联关系的用电器 通过变化电阻的电流也通过该用电器 的电压 电流 电功率变化与变化电阻的变化相反 和变化电阻有并联关系的用电器 通过变化电阻的电流不通过该用电器 的电压 电流 电功率变化与变化电阻的变化相同 一 电路的动态分析2 在如图所示的电路中 电源内阻不可忽略 若调整可变电阻r的阻值 可使电压表的示数减小 u 电压表为理想电表 在这个过程中 a 通过r1的电流减小 减少量一定等于 u r1b r2两端的电压增加 增加量一定等于 uc 路端电压减小 减少量一定等于 ud 通过r2的电流增加 但增加量一定大于 u r2 a 解析由串反并同结论可知 当r减小时并联部分电压减小 电压表示数减小 与其并联的r1的电流也减小 与其串联的电阻r2的电压增大 由欧姆定律得r1两端电压减小 u ir1 则a对 由闭合电路欧姆定律知e u ir 电阻r2与r电压共增加了 u b c错 通过r2的电流增加 增加量一定小于 u r2 d错 答案a 三 几类常见的功率问题 1 电源的总功率p总 ei u外i u内i p出 p内 若外电路是纯电阻电路 则有p总 i2 r r 2 电源内部消耗的功率p内 i2r u内i p总 p出 3 电源的输出功率p出 ui ei i2r p总 p内 若外电路是纯电阻电路 则电源的输出功率p出 i2r 由上式可以看出 1 r r 内 外电阻相等 时 电源的输出功率最大pm 2 r r时 随着r的增大输出功率越来越小 3 r r时 随着r的增大输出功率越来越大 p130 133 e ir r u路 u内 分析电阻消耗功率大小的方法 1 定值电阻 求解定值电阻消耗的最大功率时 根据p i2r可知 只要电流最大即可 2 可变电阻 求解可变电阻消耗的最大功率时 不能套用上述方法 因为电流随电阻的变化而变化 此时 可以利用电源的输出功率与外电阻的关系进行求解 4 当p出 pm时 每个输出功率对应两个可能的外电路r1和r2 且r1 r2 r2 5 p出与r的关系如图10 2 4所 3示 p出 i2r p133 6 如图所示 已知电源电动势e 5v 内阻r 2 定值电阻r1 0 5 滑动变阻器r2的阻值范围为0 10 求 1 当滑动变阻器r2的阻值为多大时 电阻r1消耗的功率最大 最大功率是多少 2 当滑动变阻器的阻值为多大时 滑动变阻器消耗的功率最大 最大功率是多少 3 当滑动变阻器的阻值为多大时 电源的输出功率最大 最大功率是多少 答案 1 r2 0时 r1消耗的功率最大 为2w 2 r2 2 5 时 滑动变阻器消耗的功率最大 为2 5w 3 r2 1 5 时 电源的输出功率最大 为3 125w 3 如图所示为两电源的ui图象 则下列说法正确的是 a 电源 的电动势和内阻均比电源 大b 当外接同样的电阻时 两电源的输出功率可能相等c 当外接同样的电阻时 两电源的效率可能相等d 不论外接多大的相同电阻 电源 的输出功率总比电源 的输出功率大 扩展 如图所示为两电源的ui图象 则下列说法正确的是 a a 电源 的电动势和内阻均比电源 大b 当外接同样的电阻时 两电源的输出功率可能相等c 当外接同样的电阻时 两电源的效率可能相等d 不论外接多大的相同电阻 电源 的输出功率总比电源 的输出功率大 扩展 如图所示为两电源的ui图象 则下列说法正确的是 ad a 电源 的电动势和内阻均比电源 大b 当外接同样的电阻时 两电源的输出功率可能相等c 当外接同样的电阻时 两电源的效率可能相等d 不论外接多大的相同电阻 电源 的输出功率总比电源 的输出功率大 借题发挥利用电源的ui图线求解有关的问题需明确以下几点 1 根据u e ir可知 电源的ui图线是如图7 2 9所示的一条倾斜的直线 图7 2 9 1 直线斜率的绝对值表示电源的电阻r 纵轴的截距为电源电动势e 2 直线上任何一点a与原点o的连线的斜率表示对应的外电路电阻r 3 图线上每一点的坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率 对于图中的a点有pa uaia 2 对于ui图线中纵坐标 u 不从零开始的情况 图线与横坐标的交点坐标小于短路电流 但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻 求解含电容器电路的方法1 电路的简化 不分析电容器的充 放电过程时 把电容器处的电路视为断路 简化电路时可以去掉 求电荷量时再在相应位置补上 2 电路稳定时电容器的处理方法电路稳定后 与电容器串联的电路中没有电流 同支路的电阻相当于导线 即电阻不起降低电压的作用 但电容器两端可能出现电势差 3 电压变化带来的电容器带电荷量的变化 电路中电流 电压的变化可能会引起电容器的充 放电 若电容器两端电压升高 电容器将充电 若电压降低 电容器将通过与它连接的电路放电 可由 q c u计算电容器上电荷量的变化 p132 133 4 如图所示的电路中 电源电动势e 3v 内电阻r 1 定值电阻r1 3 r2 2 电容器的电容c 100 f 则下列说法正确的是 a 闭合开关s 电路稳定后电容器两端的电压为1 5vb 闭合开关s 电路稳定后电容器所带电荷量为3 0 10 4cc 闭合开关s 电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1 5 10 4cd 先闭合开关s 电路稳定后断开开关s 通过电阻r1的电荷量为3 0 10 4c ac 答案ac 5 在如图所示的电路中 c为一平行板电容器 闭合开关s 给电容器充电 当电路中电流稳定之后 下列说法正确的是 a 保持开关s闭合 把滑动变阻器r1的滑片向上