2019-2020年高中物理 2.7《閉合電路歐姆定律》學案 教科版選修3-1.doc

2019-2020年高中物理 2.7閉合電路歐姆定律學案 教科版選修3-1一本節(jié)高考考點及要求1電源電動勢和內(nèi)電阻 II2閉合電路歐姆定律 I 二基礎回顧一、電動勢電源定義：把其它能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 作用：給電路提供持續(xù)的電壓。2電動勢的含義：描述電源把其它形式能轉(zhuǎn)化為電能本領的物理量。在數(shù)值上就等于電源 時兩極間電壓。用符號E表示。（1）電動勢由電源自身決定，與外電路 關(guān)（2）電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上的電壓之和，關(guān)系式為E=U+U 二、閉合電路歐姆定律1閉合電路歐姆定律：電路中的電流和電源電動勢成正比，跟電路中的總電阻成反比。 表達式為：I= 常常寫成：E=IR+Ir2路端電壓：路端電壓變化規(guī)律如圖所示電路。閉合電鍵，滑線變阻器阻值R逐漸減小，對應伏特表讀數(shù)U逐漸 ，U的理論變化范圍為 。原因是：電源存在 ，隨著R變小，電流 ，因電源內(nèi)阻損失的電壓U ，外電路電電壓U 。U=I1RU內(nèi)=I1rUr=0I1OEI變化流程為：RIUU當R時，I= （斷路時）、U= 、U= RIUU當R=0時，I=（電路中最大電流）U= 、U= 3在閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系電源總功率（電路消耗總功率）：P總= 外電路消耗功率（電源輸出功率）：P出= 內(nèi)電路消耗功率（一定是發(fā)熱功率）：P內(nèi)= 純電阻電路中，電源輸出功率隨外電路電阻變化關(guān)系：o RP出PmrP出=UI=R=R討論：當R= 時，輸出功率有極大值：P出= ；電源輸出功率與外阻關(guān)系圖象如圖所示，Rr時，R增大輸出功率 ，R=r時輸出功率 ，Rr時，R增大，輸出功率 。三例題精講例1如圖2所示，當滑動變阻器R3的滑片C向B方向移動時，電路中各電表示數(shù)如何變化？（電表內(nèi)阻對電路的影響不計）A1A2A3V2VABV1R1R2R3C解：滑動變阻器R3的滑片C向B方向移動時，外電路電阻增大，由得總電流（I1）減小，電源內(nèi)部降壓減小，由U=E-得路端電壓U4增加，由U1=I R1得電阻R1電壓U1減小，由U2=U4-U1得AB間電壓U2增加，再由得R2支路電流I2增加，最后由I3=I1-I2得滑動變阻器中電流I3減小。2AR1R21S例2 如圖，電源的內(nèi)阻不可忽略已知定值電阻R1=10，R2=8當電鍵S接位置1時，電流表的示數(shù)為0.20A那么當電鍵S接位置2時，電流表的示數(shù)可能是下列的哪些值A.0.28A B.0.25AC.0.22A D.0.19A解：電鍵接2后，電路的總電阻減小，總電流一定增大，所以不可能是0.19A電源的路端電壓一定減小，原來路端電壓為2V，所以電鍵接2后路端電壓低于2V，因此電流一定小于0.25A所以只能選C。例3在圖示的電路中，若R1=4，R3=6，電池內(nèi)阻r=0.6，則電源總功率為40W，輸出功率為37.6W，求電源電動勢和電阻R2解：根據(jù)題目給出條件可知：電源內(nèi)電路發(fā)熱功率I2r=4037.6=2.4W 電路電流強度I=2A 同電源總功率：I=40， 得 =20V 即外電路總電阻： R= 根據(jù)閉合電路歐姆定律=IR+Ir即： 20=2（2.4+R2）+20.6，解得 R2=7例4如圖所示電路，電源的內(nèi)阻r=0.4，電阻R1=R2=R3=4，開關(guān)S合上時，電流表A的示數(shù)為1.5A，電壓表V的示數(shù)為2V，求開關(guān)S斷開后電壓表V的示數(shù)。（電壓表和電流表內(nèi)阻的影響不計） 解答：開關(guān)S閉合時等效電路如圖： R1 R2R3 R4U3I3R314=4（V） U4=U3-U2=4-2=2（V） I4=I1I2=1（A） R3 R1 R2 R4 E=U3（I3I4）r=4（11）0.4=4.8（V） S斷開時等效電路如圖