利用“分压原理”解析电学计算.doc

利用“分压原理”解析电学计算一、教学目标：熟练掌握欧姆定律在串联电路中的应用。巩固串联电路中电流、电压、电阻规律。巩固并联电路中电流、电压、电阻规律。二、教学难点利用“分压原理”分析问题三、教学过程1、创设情景，引入新课在串联电路中，利用电压规律结合分压原理解题可以达到事半功倍的效果。串联分压的原理：在串联电路中，各电阻上的电流相等，各电阻两端的电压之和等于电路总电压。可知每个电阻上的电压小于电路总电压，故串联电阻分压。串联分压关系式：U1U2=R1R2串联分压原理是欧姆定律在串联电路中的一个典型应用，分压原理是欧姆定律和串联电路电流、电压规律的一个综合应用。2、原理推导，强化思维由欧姆定律可知：I1=U1R1，I2=U2R2由电流规律可知：I1=I2即：U1R1=U2R2由更比定理可知：U1U2=R1R23、例题解析，整合技巧例、如图所示，电源电压保持U总=3U不变，滑动变阻器的最大阻值为R3，将滑动变阻器的滑片P置于中点M，且只闭合开关S1时，电压表的示数为U，电流表的示数I1为0.8A；将滑片P置于最右端，断开开关S1，闭合开关S2时，电压表的示数为 U,电流表的示数为I2，R2消耗的电功率P2为2.7W。求：（1）当S1，S2均闭合后，要想使整个电路为并联电路，只需将滑动变阻器的滑片P调到_端（填“A”或“B”）；（2）电流表的示数I2? （3）R1，R2各是多少? （4）整个电路中的最大功率? 解析（1）根据问题（1）给出的条件，分析电路图，结合并联电路的特点可知：当滑动变阻器滑片P滑到A端时，滑动变阻器阻值R3=0，电压表被短路， S1，S2均闭合后，电路为并联电路。（2）在解电学计算题时，先确定题目给定的不变的物理量。即：电源电压为U总=3U设滑动变阻器最大值R3=2R 当S1闭合、P在中点时，滑动变阻器R3与定值电阻R1串联，滑动变阻器两端的电压为U3=U，其电阻为R3=R由串联电压规律可知：定值电阻R1两端电压为U1=2U，并由分压规律可知：定值电阻R1的阻值为R1=2R，由题意还知，此时电路中的电流为I1=0.8A ，电路中的总电阻为R总=3R，把分析出的已知条件标记在下面的等效电路图一中：当S2闭合、P在B点时，滑动变阻器R3与定值电阻R2串联，滑动变阻器两端的电压为U3=34U，其电阻为R3=2R，由串联电压规律可知：定值电阻R2两端电压为U2=94U，并由分压规律可知：定值电阻R2的阻值为R2=6R，电路中的总电阻为R总=8R，电路中的电流为I2=？把分析出的已知条件标记在下面的等效电路图二中： 图一 图二利用欧姆定律建立关系： 3U=I13R=I 28R 即：I2=38I1=0.3A （3）当S2闭合、P在B点时，定值电阻R2上消耗的功率为P2=2.7W，利用电功率公式P=I2R可知： R2=P2I22=2.7W0.3A2=30 利用R1=2R R2=6R可知：R1=13R2=30 （4）利用P=U2R分析：当总电阻最小时，总功率最大,当S2闭合、P在B点时, 利用电功率公式P=UI可知: U2=P2I2=2.7W0.3A=9V，即， U2=94U=9V即： U总=3U=12V当滑片P滑至A点，S1，S2闭合时，总功率最大P总，先算出此时电路的总电阻为R总=R1R2R1+R2=103010+30=304，则此时电路中的总功率为P总=U总2R总=12V2304=19.2W4、课后反思，生成能力在遇到题目给出的条件复杂多变的电学计算题时，应先根据条件及时把文字说明结合电路图转化成数学表达式并画出等效电路图。然后，把必要的有用条件标记在画好的等效电路图对应的位置。最后利用欧姆定