课时5电流市公开课金奖市赛课一等奖课件

一、恒定电流二、交变电流三、电磁感应第五讲电流第1页1.闭合电路欧姆定律2.直流电路动态分析3.故障电路与含容电路动态分析一、恒定电流第2页（1）闭合欧姆定律解题技巧①等效法：等效法是求解电路问题最常见方法，即把不规则电路转化为规则电路或者利用一个等效电阻代替若干电路，使原有电路简化．②解析法：针对题目中给出各个相关电路，一一列出方程或不等式，再联立方程组进行求解或讨论．1.闭合电路欧姆定律

第3页例1：如图(a)所表示电路中，电源电动势E＝12V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω.(1)若在C、D间接一个理想电压表，其读数是多少？(2)若在C、D间接一个理想电流表，其读数是多少？(3)图(a)中虚线框内电路可等效为一个电源，即图(a)可等效为图(b)，其等效电动势E′等于C、D间未接入用电器时电压；若用导线直接将C、D两点连接起来，经过该导线电流等于等效电源短路电流．则等效电源内阻r′是多少？第4页(4)若在C、D间接一个“6V,3W”小灯泡，则小灯泡实际功率是多少？第5页解析：(1)若在C、D间接一个理想电压表，依据闭合电路欧姆定律，有理想电压表读数UV＝I1R2＝6V(2)若在C、D间接一个理想电流表，这时电阻R2与R3并联，并联电阻大小依据闭合电路欧姆定律，有理想电流表读数第6页(3)依题意，该等效电源电动势E′＝6V短路电流I′＝1A，所以其等效内阻(4)小灯泡电阻将小灯泡接在C、D之间，相当于接在等效电源E′两端，则流过小灯泡电流大小为小灯泡实际功率为

对于直流电路分析与计算，要熟练掌握串、并联电路特点，知道这两种电路电压、电流分配关系，并能把较为复杂电路化为简单直观串、并联电路第7页2.直流电路动态电路分析（1）引发电路特征发生改变三种主要情况①滑动变阻器滑片位置改变，使电路电阻发生改变．②电键闭合、断开或换向(单刀双掷开关)使电路结构发生改变．③非理想电表接入使电路结构发生改变．（2）滑动变阻器常见三种接法第一个：如图1所表示限流式接法，RAB随Pb间电阻增大而增大．第8页第三种：如图3所表示并联式电路，因为两并联支路电阻之和为定值，则两支路并联电阻随两支路阻值之差增大而减小，随两支路阻值之差减小而增大，且两支路阻值相差最小时有最大值，相差最大时有最小值．第二种：如图2所表示分压电路，电路总电阻RAB等于aP段并联电阻RaP与Pb段电阻RbP串联．当P由a滑至b时，即使RaP与RPb改变相反，但电路总电阻RAB连续减小；若P点反向移动，则RAB连续增大．第9页（3）惯用分析方法①程序法基本思绪是“部分→ 整体→部分”．即从阻值改变入手，由串、并联规律判定R总改变情况再由欧姆定律判断I总和U端改变情况最终由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判断各部分改变情况．②结论法——“并同串反”“并同”：指某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联电阻中电流、两端电压、电功率都将增大(减小)．第10页“串反”：指某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联电阻中电流、两端电压、电功率都将减小(增大)．③极限法即因滑动变阻器滑片滑动引发电路改变问题，可将滑动变阻器滑片分别滑至两个极端去讨论．普通用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时讨论．第11页例3.如图所表示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0滑动端向下滑动过程中A．电压表与电流表示数都减小B．电压表与电流表示数都增大C．电压表示数增大，电流表示数减小D．电压表示数减小，电流表示数增大第12页 本题考查恒定电流电路动态分析，处理本题关键是合理利用闭合电路欧姆定律及串、并联电路特点．滑动变阻器R0滑片向下滑动，R0接入电路电阻变小，电路总电阻变小，总电流变大，电源内电压变大，路端电压变小，电压表示数变小，R1两端电压变大，R2两端电压变小，电流表示数变小． 正确答案A第13页3.故障电路与含容电路动态分析（1）电路故障测试方法

①电流表法：若电路断路，电流表串接在该支路中示数为“0”或几乎为“0”；若电路短路，电流表串接在电路中示数较大或超出量程．②电压表法：若电路断路，则有电流I＝0，所以当电阻R为有限值时(即不是断开处)，依据欧姆定律U＝IR得U＝0，所以依据串联电路特点，得到断开处电压U≠0，即当电压表接在断开处时电表有示数．若电路短路，则有R→0，由U＝IR得U→0，即当电压表并联在被短接电阻两端时电压表无示数．③欧姆表检测法：当电路中止开电源后，能够利用欧姆表测量各部分电路电阻，经过对测得电阻值分析，就能够确定故障．第14页④假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，利用闭合电路或部分电路欧姆定律进行推理．⑤在日常生活中还有一个惯用测电压方法：用测电笔测试一导线，若氖管发光则有电压(火线)，若氖管不发光则无电压．（2）处理含容电路普通规律

①电容器在直流电路中相当于断路，对电路没有作用，分析时能够等效于拆去电容器，从而简化电路；②电容器两极电压等于与它并联电路电压；③当电容器与电阻串联时，电阻两端不分压．

第15页第16页电珠不亮、电流表示数几乎为零，说明电珠和电流表与电压表含有串联关系，a对应③图；电珠亮度增加，电流表示数增大，说明电珠与电流表含有串联关系，b对应①图；电流表线圈烧断，说明最终电流表短路，不过电球不亮，可知，d对应④图．A正确.第17页第18页二、交变电流1.交变电流四值计算2.相关变压器电路动态分析及远距离输电第19页1.交变电流四值计算

第20页2.相关变压器动态分析及远距离输电第21页 （2）远距离输电 (1)示意图如图所表示．

(2)惯用关系功率之间关系是：P1＝P′1，P2＝P′2，P′1＝Pr＋P2.电压之间关系是：U′1＝Ur＋U2.第22页电流之间关系是：，I′1＝Ir＝I2.输电线上功率损失：Pr＝I2r或

输电线上电压损失：Ur＝Irr.第23页例4如图所表示，有一台交流发电机E，经过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线总电阻为R.T1输入电压和输入功率分别为U1和P1，它输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2输入电压和输入功率分别为U3和P3，它输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1输入电压U1一定，当用户消耗电功率变大时，有 A．U2减小，U4变大B．U2不变，U3变小 C．P1变小，P2变小D．P2变大，P3变大第24页解析

本题考查远距离输电及理想变压器基本知识，处理本题关键是变压器工作原理掌握和闭合电路欧姆定律应用．由理想变压器输出功率决定输入功率可得，当用户功率增大时，升压变压器输入功率必增大，即P1增大，输入电压U1为定值不变，升压变压器匝数不变，输入电压不变，故输出电压U2不变，因为P1增大，由P1＝U1I1＝P2＝U2I2可得，I1增加，P2、I2增加，由闭合电路欧姆定律：U3＝U2－I2R，故U3减小，降压变压器原、副线圈匝数不变，所以随U3减小，U4减小，A错误，B正确；因为用户功率增加，即P4增加，理想变压器无功率损耗可得：P3＝P4，功率P3也增加，故C错误，D正确． BD第25页三、电磁感应1.电磁感应中图像问题2.电磁感应中电路问题第26页1.电磁感应中图像问题第27页第28页第29页2.电磁感应中电流电路分析技巧处理感应电路综合问题普通思绪是“先源后路” 第一步：确定电源．使用方法拉第电磁感应定律求感应电动势大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向．假如在一个电路中切割磁感线有几个部分但又相互联络，可等效成电源串、并联． 第二步：分析电路结构(内、外电路及外电路串、并联关系)，画出等效电路图． 第三步：利用电路规律求解．主要应用欧姆定律及串、并联电路基本性质等列方程求解．第30页

1．感应电流大小 (1)感应电动势与动生电动势 不论电路是否闭合，只要穿过电路磁通量发生改变，电路中就一定有感应电动势． 因为磁场改变而激发电场叫感生电场，感生电场对自由电荷作用力充当了非静电力，由感生电场产生感应电动势，叫感应电动势；一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非静电力与洛伦兹力相关，因为导体运动而产生电动势叫动生电动势．

第31页(2)法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势大小，跟穿过这一电路磁通量改变率成正比，公式表示为E＝nΔΦ/Δt，其中n为线圈匝数，ΔΦ/Δt是磁通量改变率． (3)闭合电路感应电流 依据闭合电路欧姆定律，由法拉第电磁感应定律

可得I＝nΔΦ/(RΔt)或I＝Blv(sinθ)/R.第32页

2．感应电动势大小计算(1)导体各部分以相同速度平动切割磁感线：E＝BLvsinθ，θ为运动方向和磁感线方向夹角． (2)导体棒绕某一固定转轴旋转切割磁感线：

3．判断感应电流方向问题解题思绪 (1)明确原磁场：搞清原磁场方向及磁通量改变情况． (2)确定感应磁场：即依据楞次定律中“妨碍”标准，结合原磁场磁通量改变情况，确定出感应电流产生感应磁场方向．

第33页(3)判定电流方向：即依据感应磁场方向，利用安培定则判断出感应电流方向．

4．判断闭合电路相对运动问题分析策略 (1)常规法：原磁场(B原方向及ΔΦ情况)确定感应磁场(B感方向)判断感应电流(I感方向)导体受力情况及运动趋势；(2)效果法：由楞次定律可知，感应电流“效果”总是妨碍引发感应电流“原因”，深刻了解“阻碍”含义．依据“妨碍”标准，可直接对运动趋势作出判断，更简捷、第34页 例5、如图甲所表示，在水平面上固定有长为L＝2m、宽为d＝1m“U”金属型导轨，在“U”型导轨右侧l＝0.5m范围内存在垂直纸面向里匀强磁场，且磁感应强度随时间改变规律如图乙所表示．在t＝0时刻，质量为m＝0.1kg导体棒以v0＝1m/s初速度从导轨左端开始向右运动，导体棒与导轨之间动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度电阻均为λ＝0.1Ω/m，不计导体棒与导轨之间接触电阻及地球磁场影响．(取g＝10m/s2)(1)经过计算分析4s内导体棒运动情况；(2)计算4s内回路中电流大小，并判断电流方向；(3)计算4s内回路产生焦耳热．第35页第36页

回路总长度为5m，所以回路总电阻为 R＝5λ＝0.5Ω

电流为

依据楞次定律，回路中电流方向是顺时针方向

(3)前2s电流为零，后2s有恒定电流，焦耳热为 Q＝I2Rt＝0.04J第37页 (1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有

－μmg＝ma，vt＝v＋at，x＝v0t＋at2

代入数据解得：t＝1s，x＝0.5m，导体棒没有进入磁场区域

导体棒在1s末已停顿运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x＝0.5m (2)前2s磁通量不变，回路中感应电动势和电流分别为 E