闭合电路的欧姆定律（2）PPT学习教案

1、闭合电路的欧姆定律（2）2.电源由电源由6个电动势个电动势E=1.5V，内电阻，内电阻r=0.1的电池的电池串联而成，串联而成，R1=4.4，R2=6，R2的额定功率为的额定功率为3.375W，变阻器，变阻器R3开始放在阻值开始放在阻值12处，求：处，求：（1）通过电阻）通过电阻R2的电流和此时电源的输出功率的电流和此时电源的输出功率解解: E总总=6E=9V r总总=6r=0.6ArRREI1123总总P出出=(E-I r总总)I =8. 4WI2/ I3 = R3 /R2 =2/14323223RRRRRI2 = 2/3 A第1页/共24页若要使若要使R2消耗的实际消耗的实际功率不超过它的

2、额定功率不超过它的额定功率，功率，R3的阻值应取的范围：的阻值应取的范围： 0 R330（2）若要使）若要使R2消耗的实际功率不超过它的额定功率，消耗的实际功率不超过它的额定功率，R3的阻值应取什么范围？的阻值应取什么范围？30161515543362220RRRURpUrRRREVm23maxmax12323.第2页/共24页1.如图所示，电动机的线圈电阻是如图所示，电动机的线圈电阻是1，电动机工作时，电动机工作时电压表的示数是电压表的示数是12V，电池组的电动势是，电池组的电动势是22V，内电阻，内电阻是是0.5，电阻，电阻R上消耗的电功率是上消耗的电功率是18W。求：。求：（1）电阻）电

3、阻R的大小；的大小；（2）电动机输出的功率。）电动机输出的功率。 二、非纯电阻电路二、非纯电阻电路解：解：PR=URI=（E-U-Ir）I=（10-0.5I)I=18I1=2A, I2=18A(舍去舍去)5 . 421822IPRRP出出=UMI-I2rM=122-22 1=20W第3页/共24页1.如图所示电路，已知电源的电动势如图所示电路，已知电源的电动势E和内电阻和内电阻r恒定，恒定，R1、R2是定值电阻，是定值电阻，R3是滑动变阻器。当是滑动变阻器。当滑动头从滑动头从a移到移到b，各个电表的示数如何变化？，各个电表的示数如何变化？ 三、电路动态变化问题三、电路动态变化问题2132112

4、111)(3AAAARVVRVAIIIIUUUUIrEUrREIRR第4页/共24页2.2.如图所示的电路，已知电源的电动势如图所示的电路，已知电源的电动势E E和内电阻和内电阻r r恒恒定，定，R R0 0是定值电阻，是定值电阻，R R是滑动变阻器，当滑动头从是滑动变阻器，当滑动头从a a移移到到b b的过程中，电流表的示数如何变化？的过程中，电流表的示数如何变化？ 后先）（）（并RRRRRRRRRxxx2224I=E/(R0+R并并+r) 后先I第5页/共24页四、含电容器的电路四、含电容器的电路1.1.如图所示的电路中，电源的电动势恒定，要想使灯如图所示的电路中，电源的电动势恒定，要想使

5、灯泡变暗，可以（泡变暗，可以（ ）A.A.增大增大R R1 1 B.B.减小减小R R1 1 C.C.增大增大R R2 2 D.D.减小减小R R2 2 在直流电路中，电容器会进行充放电，电容器稳在直流电路中，电容器会进行充放电，电容器稳定后相当于阻值无限大的元件，对电路作用是断路定后相当于阻值无限大的元件，对电路作用是断路（没有电流流过电容器），简化电路时可去掉。（没有电流流过电容器），简化电路时可去掉。IRRUIrRIEULL时，；而，时，当211),(BD第6页/共24页2、在如图所示的电路中，电源的电动势、在如图所示的电路中，电源的电动势E=3V，内阻，内阻r=1 ，R1=10 ，R2

6、=10 ，R3=30 ，R4=35 ，电容器的电容电容器的电容C=100 F，电容器原来不带电，求接通开，电容器原来不带电，求接通开关关S后流过后流过R4的总电量。的总电量。解解:R4Q=Qc=CUc=CUR3UR3=R123/(R123+r)E=8/3VR4Q=Qc=CUc=CUR3 =2.6710-4C第7页/共24页3、如图所示，、如图所示，E=10V，内电阻可忽略，电阻，内电阻可忽略，电阻R1=4，R2=6 ，电容器的电容，电容器的电容C=30F。求：。求：1）闭合开关）闭合开关S，电路稳定后，求通过，电路稳定后，求通过R1的电流的电流2）将开关）将开关S断开，再次稳定后，求通过断开，

7、再次稳定后，求通过R1的电荷量。的电荷量。解解:(1) I=E/(R1+R2）=1A（2）闭合开关闭合开关S Uc=U R2 =6V开关开关S断开断开 Uc =E=10V Q=C Uc - CUc=1.2x10-4C第8页/共24页4.4.已知如图，电源内阻不计。为使电已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下那些容器的带电量增大，可采取以下那些方法：（方法：（ ） A.A.增大增大R R1 1 B. B.增大增大R R2 2 C. C.增大增大R R3 3 D. D.减小减小R R1 1R1 R3R2ECA B BC C CR1R2R3CDCD第9页/共24页5 5如图如图1

8、0-310-3所示的电路中，已知电容所示的电路中，已知电容C C1 1=C=C2 2，电阻，电阻R R1 1R R2 2，电源内阻可忽略不，电源内阻可忽略不计，当开关计，当开关S S接通时，以下说法中正确的接通时，以下说法中正确的有有 （ ） A A、C C1 1的电量增多，的电量增多，C C2 2的电量减少的电量减少 B B、C C1 1的电量减少，的电量减少，C C2 2的电量增多的电量增多 C C、C C1 1、C C2 2的电量都增多的电量都增多 D D、C C1 1、C C2 2的电量都减少的电量都减少图103D D第10页/共24页6 6、如图所示，电源电动势、如图所示，电源电动势

9、=12=12伏，内阻伏，内阻r=1r=1欧，电阻欧，电阻R R1 1=3=3欧，欧，R R2 2=2=2欧，欧，R R3 3=5=5欧，电容器的电欧，电容器的电容量容量C C1 1=4F,C=4F,C2 2=1F,=1F,求求C C1 1、C C2 2所带电量。所带电量。 QQ1 1=1.6=1.61010-5-5库库 QQ2 2=10=10-5-5库库第11页/共24页1.00五、闭合电路U外-I曲线1 1、U U路路=E=EIrIrU路路随随I的增大而减小的增大而减小直线的斜率的绝对值表示电源内阻直线的斜率的绝对值表示电源内阻IUr图线上每一点坐标的乘积为电源的输出图线上每一点坐标的乘积为

10、电源的输出功率，也是外电路的消耗功率。功率，也是外电路的消耗功率。纵轴截距代表电源纵轴截距代表电源电动势电动势E E，横轴截，横轴截距代表短路电流距代表短路电流I I短短纵轴截距代表电源纵轴截距代表电源电动势电动势E E，横轴截，横轴截距不再代表短路电距不再代表短路电流流I I短短问题：如何计算内阻？问题：如何计算内阻？第12页/共24页AVE、rR1.00直线的斜率的绝对值表示电源内阻直线的斜率的绝对值表示电源内阻IUr代表什么？代表什么？问题：问题：第13页/共24页1 1、 如图所示，电源电动势为如图所示，电源电动势为E E，内电阻为，内电阻为r r当当滑动变阻器的触片滑动变阻器的触片P

11、 P从右端滑到左端时，发现从右端滑到左端时，发现电压表电压表V V1 1、V V2 2示数变化的绝对值分别为示数变化的绝对值分别为UU1 1和和UU2 2，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是 : :oA.A.小灯泡小灯泡L L1 1、L L3 3变暗，变暗，L L2 2变亮变亮oB.B.小灯泡小灯泡L L3 3变暗，变暗，L L1 1、L L2 2变亮变亮oC.C.UU1 1UU2 2V2V1L1L2L3P B D B D 第14页/共24页1.如图所示，线段如图所示，线段A为某电源为某电源U-I图线，线段图线，线段B为某电阻为某电阻R的的U-I图线，由上述电源和电阻组成图线，由上述电源和

12、电阻组成闭合电路时，求：闭合电路时，求：1）电源的输出功率）电源的输出功率P出出多大？多大？2）电源内部损耗的电功率）电源内部损耗的电功率P内内是多少？是多少？3）电源的效率）电源的效率多大？多大？部分电路部分电路U-I曲线和闭合电路曲线和闭合电路U外外-I曲线的区别曲线的区别4W4W2W2W2/3=66.7%2/3=66.7%第15页/共24页I/AU/V1.53.0 2.0 1.00 2、p31第16页/共24页六、电源的功率和效率六、电源的功率和效率 1 1、功率、功率电源的功率（电源的总功率）电源的功率（电源的总功率）:P:PE E= =IEIE ; ;电源的输出功率电源的输出功率:

13、:电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率: :P Pr r=I=I2 2r r2 2、电源的效率、电源的效率: : rRREUPPE只适用于纯电阻电路）只适用于纯电阻电路）rIErI2)I-I(EIUP外外出出第17页/共24页rIErI2)I-I(EIUP外外出出PE=IEPr=I2r第18页/共24页闭合电路中的功率闭合电路中的功率E = U外+U内内外UIUIEI电源功率电路消耗总功率外电路功率 内阻功率rI2电源输出功率P出r4R) rR(ERr4r)RRERrRERIP222222（）（出当R=r时rEP42maxPR1R2r2=R1R2第19页/共24页1.如图所示，电源电动势如图所

14、示，电源电动势E=10V，r=1 ，R1=5 ，R2的最大值为的最大值为20 ，求，求1）R2取何值时，取何值时，R2消耗功率最大？消耗功率最大？2）R2取何值时，取何值时，R1消耗功率最大？消耗功率最大？3）R2取何值时，电源功率取何值时，电源功率PE最大？最大？R2=6 R2=0 R2=0 问题：问题： R2R2的最大值为的最大值为4 4， 情况如何？情况如何？（3）R2=0 （2）R2=0 （1）R2=4 第20页/共24页（上海（上海0505高考）高考）2 2、右图中图线表示某电池组的输出电压一电流关系，图线表示其输出功率一电、右图中图线表示某电池组的输出电压一电流关系，图线表示其输出

15、功率一电流关系该电池组的内阻为流关系该电池组的内阻为当电池组的输出功率为当电池组的输出功率为120W120W时，电池组时，电池组的输出电压是的输出电压是V V 530第21页/共24页1.1.如图所示电路，已知如图所示电路，已知R R1 1=8,R=8,R2 2=4=4，电表为理想电，电表为理想电表表. .开始时开始时R R1 1、R R2 2、R R3 3中都有电流通过，电压表示数为中都有电流通过，电压表示数为2V2V，电流表示数为电流表示数为0.75A0.75A，后来三个电阻中一个发生断路，后来三个电阻中一个发生断路，使电压表示数变为使电压表示数变为3.2V3.2V，电流表示数变为，电流表示数变为0.8A.0.8A.求（求（1 1）哪个电阻断路？）哪个电阻断路？ （2 2）电源的电动势和内电阻各为多少？）电源的电动势和内电阻各为多少？七、电路故障分析七、电路故障