高中物理 第2章 恒定電流 7 閉合電路歐姆定律課件 新人教版選修3-1

第二章,恒定電流,7閉合電路的歐姆定律,如圖是閉合電路中電勢升降的一個比喻。圖中小男孩就像電路中的正電荷一樣，是升降機的作用實現(xiàn)了他的持續(xù)運動。兩端的高度差相當(dāng)于內(nèi)、外電阻兩端的電勢差，電源就像升降機，升降機升起的高度相當(dāng)于電源的電動勢。根據(jù)此比喻請?zhí)骄恳幌?，閉合電路中電流與電動勢、電阻有什么關(guān)系？,知識自主梳理,1閉合電路組成 (1)外電路：電源_部由用電器和導(dǎo)線組成的電路，在外電路中，沿電流方向電勢_。 (2)內(nèi)電路：電源_部的電路，在內(nèi)電路中，沿電流方向電勢_。,閉合電路的歐姆定律,知 識 點 1,外,降低,內(nèi),升高,2閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化 如圖所示，電路中電流為I，在時間t內(nèi)，_等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和，即EIt_。,非靜電力做功,I2RtI2rt,3閉合電路歐姆定律 (1)概念：閉合電路中的電流與_成正比，與內(nèi)、外電路中的_成反比。 (2)表達式：I_ 公式中，R表示外電路的總電阻，E表示電源的電動勢，r是電源內(nèi)阻。 (3)適用范圍：_電路。,電源的電動勢,電阻之和,純電阻,1路端電壓與電流的關(guān)系 (1)公式：U_。 (2)圖象(UI)：如圖所示是一條傾斜的直線，該直線與縱軸交點的縱坐標(biāo)表示_，斜率的絕對值表示電源的_。,知 識 點 2,路端電壓與負載的關(guān)系,EIr,電動勢,內(nèi)阻,2路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律 (1)外電阻R增大時，電流I減小，外電壓U_，當(dāng)R增大到無限大(斷路)時，I0，U_。,增大,E,減小,0,重點難點突破,1.閉合電路的歐姆定律的表達形式,一、對閉合電路的歐姆定律的理解,(2)對一定電源，電流、路端電壓、內(nèi)電壓隨外電路電阻的改變而改變，變化情況如下(表示增加，表示減少)：,解析：電池用久了，電動勢并沒明顯減小，但內(nèi)阻卻明顯變大，根據(jù)UEIr可知路端電壓明顯變小，導(dǎo)致燈泡明顯變暗。,二、閉合電路的動態(tài)分析方法,(2)結(jié)論法“并同串反”。 “并同”：指某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小。 “串反”：指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減??；某一電阻減小時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大。 (3)特殊值法與極限法：指因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。一般用于滑動變阻器兩部分在電路中都有電流時的討論。,特別提醒(1)在閉合電路中，任何一個電阻的增大(或減小)，都將引起電路總電阻的增大(或減小)，該電阻兩端的電壓一定會增大(或減小)。 (2)理想電壓表可認為是斷路，理想電流表可認為是短路。,解析：當(dāng)電路中接入較多的用電器時，由于這些用電器是并聯(lián)的，其總電阻會變小，干路中的電流就會很大，干路上就會有較大的電壓降，造成用戶用電器兩端的電壓變低，所以燈泡亮度也就變暗了。,三、全電路的功率問題,特別提醒(1)當(dāng)電源輸出功率最大時，機械效率50%。當(dāng)R時，100%，但此時P出0，無實際意義。 (2)對于內(nèi)外電路上的固定電阻，其消耗的功率根據(jù)PI2R來判斷，與輸出功率大小的判斷方法不同。,答案：82%,考點題型設(shè)計,題型1閉合電路歐姆定律的應(yīng)用,答案：2V0.5 點評：根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，結(jié)合電表示數(shù)，列閉合電路歐姆定律方程求解。,D,題型2閉合電路的動態(tài)分析問題,C,解析：方法，程序法： 當(dāng)R2的滑動片向右移動時，變阻器有效電阻減小，則總電阻減小，總電流增大，故A1讀數(shù)變大；V2測R3兩端電壓，因為電流增大，所以R3兩端電壓也增大，即V2讀數(shù)變大；電流增大，會使內(nèi)電壓增大，所以路端電壓減小，即V1讀數(shù)變小；路端電壓減小，而V2增大，則R1和R2的并聯(lián)電壓減小，故通過R1的電流減小，即A2讀數(shù)變小，所以選項C正確。,方法，結(jié)論法： “并同”：變阻器R2減小，與R2有并聯(lián)關(guān)系的V1、A2示數(shù)變小， “串反”：變阻器R2減小，與R2有串聯(lián)關(guān)系的V2、A1示數(shù)變大， 所以選項C正確。 點評：用“結(jié)論法”解題顯然快捷，但一定要理清各用電器的串、并聯(lián)關(guān)系。,B,解析：當(dāng)電鍵S閉合時，燈泡C、D并聯(lián)電阻減小，外電路總電阻R減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流I增大，燈泡A的電壓UAEIr減小，燈泡A變暗。燈泡B的電流IBIIA增大，燈泡B變亮。C燈的電壓UCUAUB，UA減小，UB增大，則UC減小，燈泡C變暗，故選B。,題型3閉合電路中的功率問題,點撥：求解本題應(yīng)把握以下三點： (1)定值電阻消耗功率最大時通過的電流最大。 (2)求可變電阻消耗的功率時可將其他電阻等效為電源內(nèi)阻。 (3)結(jié)合P出與外電阻間的函數(shù)關(guān)系分析，求解。,答案：(1)0.75W(2)2W(3)2W 點評：在解答最大功率問題時，理解好功率最大的條件是關(guān)鍵，若求解部分電阻不變時，只要滿足電流最大則功率就最大；若求解部分電阻改變時，需要計算出功率的表達形式，利用數(shù)學(xué)知識求極值。,CD,題型4含電容電路的分析與計算,答案：(1)10m/s2，豎直向上(2)4104C 點評：電路穩(wěn)定時R3中沒有電流，只有電容器充電(或放電)時R3中才有變化的電流通過，故不能用qIt求電量，只能通過電容器極板上的電量變化來求解。但要注意分析極板上電性是否改變，若不變，用兩個狀態(tài)的電量求差，若變化了，用兩個狀態(tài)的電量求和。,ACD,解析：斷開K1，電容器兩板間的電壓不變，場強不變，油滴所受的電場力不變，油滴仍處于平衡狀態(tài)，故P懸浮不動，故A正確；斷開K2，電容器兩板間的電壓增大，穩(wěn)定時，其電壓等于電源的電動勢，板間場強增大，油滴所受的電場力增大，油滴將向上運動，故B錯誤；斷開K3，電容器通過電阻放電，板間場強逐漸減小，油滴所受的電場力減小，油滴將向下加速運動，故C正確；斷開K4，電容器的電量不變，板間場強不變，油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D正確，故選ACD。,易錯案例剖析,ACD,課堂知識結(jié)構(gòu),隨堂鞏固提升,課 時 作 業(yè),