广东省高中物理第一轮总复习 第8章第2讲闭合电路欧姆定律及应用课件 粤教版 新课标.ppt

1 电源 电动势电源是把转化为电能的装置 电源的电动势e是表征电源将其他形式能量转化为电能本领的物理量 在数值上等于电源没有接入电路时两极间的 电动势由电源自身决定 与外电路无关 2 电源内阻电流通过电源内部时也受到阻碍作用 阻碍的强弱用表示 电池用久后 e会 r会 其他形式的能 电压 内阻r 变小 变大 3 闭合电路欧姆定律的几种表达形式 电路如图所示 1 电流形式 说明决定电路中电流的因素与电流大小间的关系 电流与电源电动势成 与电路成反比 此式只适用于外电路为电路的情形 正比 总电阻 纯电阻 2 电压形式 e u外 u内 或e u外 ir等 它表明电源电动势在数值上等于电路中内 外电压之和 此形式对外电路 3 功率形式 ie iu外 iu内 或ie iu外 i2r 无要求 4 路端电压与电流的关系闭合电路欧姆定律可变形为u e ir e和r可以认为是不变的 由此可以作出电源的路端电压u与总电流i的关系图线 如图所示 依据公式或图线可知 1 路端电压随总电流的增大而减小 2 电流为零时 即外电路断路时的路端电压等于电动势 在图象中 u i图象在纵轴上的截距表示电动势 3 路端电压为零时 即外电路短路时的电流i0 图线斜率的绝对值在数值上等于内阻r 4 电源的u一i图象反映了电源的特征 电动势e 内阻r 5 电源的输出功率 电源效率 1 对一电源 e r 来说 其输出功率 当r r 即内外电路阻值相等时 电源的输出功率最大 电源的输出功率随r的变化规律可用图表示 2 这时电源的总功率 p总 ie 3 这时电源的效率 主题 1 闭合电路欧姆定律的应用利用如图8 2 1所示电路 可以测定电源电动势和内电阻 已知r1 r2 r3 图8 2 1 1 当电键s断开时 电压表的读数为0 8v 当电键s闭合时 电压表的读数为1v 该电源的电动势和内电阻分别是v 0 5 2 闭合电路欧姆定律 1 当电键s断开时 其等效电路如图甲所示 对r2由部分电路欧姆定律得 对全电路 e i1 r1 r2 r 所以e 0 8 2 r 2 当电键s闭合时 其等效电路如图乙所示 对r2 对全电路 e i2 r外 r 对外电路 r外 r并 r2 1 5 所以e 1 1 5 r 由 联立得 e 2v r 0 5 在闭合电路的定量计算中 一般需要列出闭合电路欧姆定律方程 一种电路状态就对应一个闭合电路欧姆定律方程 用电动势为1 5v 内阻为1 0 的干电池5节串联 给一个 6 0v 0 6w 的用电器供电 1 求该用电器的额定电流 2 若要使该用电器在额定电压下工作 电路中还需要串联一个阻值多大的电阻 提示 串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和 串联电池组的内阻等于各个电池内阻之和 1 额定电流i0 解得i0 0 1a 2 设5节电池串联 总电动势为e 总内阻为r 串联的电阻阻值为r 其两端电压为u 则e 5e0 7 5v r 5r0 5 0 又 代入数据解得r 10 主题 2 动态直流电路的分析 单选 电动势为e 内阻为r的电源与定值电阻r1 图8 2 2 r2及滑动变阻器r连接成如图8 2 2所示的电路 当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时 下列说法正确的是 a 电压表和电流表读数都增大b 电压表和电流表读数都减小c 电压表读数增大 电流表读数减小d 电压表读数减小 电流表读数增大闭合电路欧姆定律 a 设滑动变阻器的触头上部分电阻为x 则电路的总电阻为r总 滑动变阻器的触头由中点滑向b端时 并联支路电阻x增大 故路端电压变大 同时并联部分的电压变大 故通过电流表的电流增大 故选项a正确 1 动态问题的分析一定要掌握分析顺序 一般由局部 r的变化 全局 r总 i总 u总的变化 局部 u分 i分的变化 来分析推理 2 熟记 当外电路的任何一个有效电阻增大 或减小 时 电路的总电阻一定增大 或减小 若开关的通断使串联的用电器增多时 总电阻增大 若开关的通断使并联的支路增多时 总电阻减小 单选 如图8 2 3所示 a b为相同的两个灯泡 均发光 当变阻器的滑片p向下端滑动时 则 a a灯变亮 b灯变暗b a灯变暗 b灯变亮c a b灯均变暗d a b灯均变亮 图8 2 3 c 滑动键p向下移动 变阻器电阻减小 外电路总电阻减小 根据i 电路总电流增大 根据u e ir 路端电压变小 灯a变暗 则流过r的总电流增大 r两端电压也增大 灯b两端电压则减小 灯b变暗 选项c正确 主题 3 电路故障分析 单选 用电压表检查图8 2 4所示电路中的故障 测得uab 5 0v uad 5 0v uac 5 0v 则此故障可能是 图8 2 4 a l断路b r断路c r 断路d s断路闭合电路欧姆定律 b 用电压表检查电路时 如电压表有示数 则表明电压表跨接的电路部分之外无断路或跨接的电路之内无短路 由uab uac 5 0v 可以判断r断路 故障分析的方法是 一般检测故障用电压表 如果电压表示数为零 说明电压表上无电流通过 可能在并联路段之外有断路 或并联路段有短路 如果电压表有示数 说明电压表有电流通过 则在并联路段之外无断路 或并联路段无短路 单选 有三个电阻串联 如图8 2 5所示 安培表是完好的 合上电键s后 发现安培表的示数为零 在不拆开电路的前提下 通过 图8 2 5 伏特表测量各连接点的电压值 可判断故障原因 伏特表测量数据为uab ucd 0 则该电路的故障原因是 a r1断路b r2断路c r3断路d r1 r2 r3均断路 b 由安培表的示数为零可知 电路一定有某处断路 由uab 0可知 断点可能为r2或r3 由ucd 0可知 断点可能为r1或r2 综合上述可知r2断路 主题 4 含电容器的电路如图8 2 6所示 e 10v r 1 r1 r3 5 r2 4 c 100 f 当s断开时 电容器中带电粒子恰好处于静止状态 求 图8 2 6 1 s闭合后 带电粒子加速度的大小和方向 2 s闭合后流过r3的总电荷量 含电容器的电路处理 1 开始带电粒子恰好处于静止状态 必有qe mg且qe竖直向上 s闭合后 平衡关系被打破 s断开 带电粒子恰好处于静止状态 设电容器两极板间距离为d 有s闭合后 设带电粒子加速度为a 则qu c d mg ma 解得a g 方向竖直向上 2 s闭合后 流过r3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量 所以 q c u c uc 4 10 4c 解这类题目除了要理解电学中有关概念和基本规律外 还要注意加强分析电场力的意识 单选 在图8 2 7所示电路中 开关s1 s2 s3 s4均闭合 c是极板水平放置的平行板电容器 板间悬浮着一油滴p 断开哪一开关后p会向下运动 a s1b s2c s3d s4 图8 2 7 c 电路中与电容器串联的r1与r2无电流通过 仅起 导线 作用 故电容器极板间的电压就是r3两端的电压 题中要求断开某一电键后 油滴向下运动 就是要降低两极板间的电压 当断开s1后 电阻r2仍使电容器极板保持原来的连接 即极板间电压不变 油滴仍静止 当断开s2后 电容器两极板间的电压升至电源电动势 油滴向上运动 当断开s3后 即切断了电源 电容器通过电阻r1 r2 r3放电 极板电压降低 最后降为零 油滴向下运动 当断开s4后 电容器所充电量不变 两极板间电压不变 油滴仍保持静止 如图8 2 8所示电路 e 10v r1 4 r2 6 电源内阻不计 c1 c2 30 f 先闭合开关s 待电路稳定后再断开s 求断开s后通过电阻r1的电荷量 图8 2 8 s闭合时由于c2被s短路 其两端电压 s断开时 由于电路中无电流 故电容器c2上增加的电荷量为 电容器c1上增加的电荷量为 通过r1的电荷量q dq1 dq2 4 2 10 4c 主题 5 最大电功率的问题在如图8 2 7所示电路中 已知电源电动势e 3v 内电阻r 1 r1 2 滑动变阻器r的阻 图8 2 7 值可连续增大 求 1 当r多大时 r消耗的功率最大 2 当r多大时 r1消耗的功率最大 闭合电路中功率问题 1 在求r消耗的最大功率