閉合電路歐姆定律的應(yīng)用ppt課件

1、1,恒定電流,新課標(biāo)高中物理選修31,7,閉合電路的歐姆定律應(yīng)用,2,閉合電路歐姆定律及能量守恒,1電源提供的功率（電源功率,2電源的輸出功率（外電路得到的功率,3電源內(nèi)阻上的熱功率,4、供電效率 =P出/P總U外/E,5、純電阻電路,3,例1、分析滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，各電表的示數(shù)變化,主題1、直流電路的動(dòng)態(tài)分析,程序法（邏輯推理法,A,V,由部分整體部分。從變化電阻的變化總電阻的變化，由閉合電路歐姆定律總電流、路端電壓的變化， 部分電路歐姆定律固定支路上電壓、電流的變化，再變化支路上電壓、電流的變化，結(jié)合分壓、分流關(guān)系綜合判斷,4,直觀法：“串反并同”法,電流表與R3串聯(lián)，則電流表的示數(shù)變化

2、與阻值變化相反。電壓表與R3并聯(lián)，則電壓表的示數(shù)變化與阻值變化相同,V,A,例2、如圖所示是一實(shí)驗(yàn)電路圖在滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過(guò)程中，下列表述正確的是 A路端電壓變小 B電流表的示數(shù)變大 C電源內(nèi)阻消耗的功率變小 D電路的總電阻變大,5,例3、在如圖所示的電路中，滑動(dòng)變阻器總阻值和另外兩個(gè)電阻阻值均為R，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為R/4，分析滑動(dòng)變阻器滑片從下向上移動(dòng)過(guò)程中，電壓表和電流表示數(shù)如何變化？求出最大電壓和最小電流表,當(dāng)x=R/2時(shí)，總電阻最大,解,所以，R外先后,V,先后,A,先后,Imin=E/R,Umax =3E/4,6,例1、在圖示的電路中，電源是用4節(jié)電池連成的串聯(lián)電池組

3、，每節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為1，R1=8，R2=8,R3=4.R1、R2、R3上的電流是多少,R1,R2,R3,E=6.0V，r=4,R外=2,主題2、閉合電路的分析與計(jì)算,定電源,定等效電阻,定電流,定電壓,研究部分電路,7,例2、如圖所示的電路中，當(dāng)S閉合時(shí)，電壓表和電流表(均為理想電表)的示數(shù)各為1.6 V和0.4 A；當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，它們的示數(shù)各改變0.1 V和0.1 A，求電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻,s閉合時(shí),R1和R2并聯(lián),s斷開(kāi)時(shí),只有R1接入電路,外電阻變大，路端電壓變大，總電流變小,8,例3、如圖所示電路，變阻器R1的最大值為4，此時(shí)它的有效值為2，定值電阻R2=6，電源內(nèi)阻r=

4、1， 當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電源消耗的總功率為16W，輸出功率為12W，這時(shí)燈正常發(fā)光，求電燈電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，要使電燈仍正常發(fā)光，R1的滑片應(yīng)移至什么位置？ 并求出此時(shí)電源的輸出功率及電源的效率,L,R1,R2,E,r,P內(nèi)=1612=4W=I2r,電源總電流: I=2A,電動(dòng)勢(shì)E=P總/I=8V,解,U內(nèi)=Ir=2V，U外=EU內(nèi)=6V,通過(guò)R2的電流I2=U外/R2=1A,通過(guò)R1的電流I1=I I2=1A，電壓U1=I1R1=2V,RL=（U外U1）/I1=4,K斷開(kāi)，U燈=4v,RL=R1+r,R1=3,I燈=1A,P總=EI燈=8W,P內(nèi)=I燈2r=1W,P出=7W,7/8=87.5,

5、9,電路計(jì)算的一般方法： 1、分析電路，畫(huà)出等效電路。（基礎(chǔ)） 2、計(jì)算等效電阻。（關(guān)鍵） 3、計(jì)算總電流、路端電壓。（主線） 4、結(jié)合部分電路歐姆定律、串聯(lián)、并聯(lián)規(guī)律分步計(jì)算。（分壓、分流靈活運(yùn)用） 5、部分全部部分，外內(nèi)外，分壓分流，RIU,10,P,R,r,E2/4r,o,R1,R2,討論輸出功率隨外電阻的變化，一定要確定外電阻與內(nèi)電阻的關(guān)系,P,主題3、討論電源的輸出功率（純電阻電路,11,例1、如圖所示電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=3v，內(nèi)電阻r=1，R1=2，滑動(dòng)變阻器的阻值可連續(xù)調(diào)節(jié)，求:當(dāng)R多大時(shí)，R消耗的功率最大？當(dāng)R多大時(shí)，R1 消耗的功率最大,R1,R,解：當(dāng)R=R1+r=3時(shí)

6、，R消耗功率最大,內(nèi)外電路轉(zhuǎn)化,當(dāng)R=0時(shí)，通過(guò)R1的電流最大，R1消耗的功率最大,要注意區(qū)分求可變電阻的最大功率和定值電阻的最大功率。只有定值電阻才可以歸入內(nèi)電路，當(dāng)作內(nèi)電阻，直接用最大輸出功率的條件討論,討論當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片從左向右移動(dòng)過(guò)程中，電源的輸出功率如何變化,若r=3呢,12,U,I,o,U，I,電源的輸出功率,R外=r時(shí)，U=E/2.電源的輸出功率最大。但電源的效率為50,U,I,E,I,U,電源內(nèi)部消耗功率,思考 ：可不可以從圖像面積變化中 討論輸出功率 、總功率 、電源內(nèi)部消耗功率 、電源效率 之間的關(guān)系 ,13,例1、如圖所示，電路中E10 V，R14 ，R26 ，C30

7、F.電池內(nèi)阻可忽略 (1)閉合開(kāi)關(guān)S，求穩(wěn)定后通過(guò)R1的電流 (2)然后將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，求這以后通過(guò)R1的總電量,主題4：含有電容電路的分析,分析要點(diǎn)：電容器處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電容器相當(dāng)于斷路，與之串聯(lián)的電阻不降壓；電容器兩極的電壓等于與之并聯(lián)電路兩端的電壓,開(kāi)關(guān)打開(kāi)后,14,R1,R2,R3,C1,C2,例2、如圖所示，電源有不可忽略的內(nèi)阻，R1、R2、R3為三個(gè)可變電阻，分析當(dāng)R1或者R2變化時(shí)，電容器C1、C2所帶電荷量的變化,R1,R總,U外,Q1,I,U2,Q2,R2,R總,U外,Q1,I,U1,U2,Q2,15,主題5、電源的伏安特性線,U,I,O,E,I/A,U/V,1 2 3 4

8、5,1.5 1.4 1.3 1.2 1.1,U/V,I/A,16,R0,R,v2,v1,A,U,I,O,兩條圖線反應(yīng)了兩個(gè)歐姆定律，圖線交點(diǎn)的意義是：此時(shí)外電壓、總電流就是R兩端的電壓和通過(guò)的它的電流,例1,17,例2.(06上海）在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P 向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用I、U1、U2和U3表示下列比值正確的是 （A）U1/I不變，U1/I不變 （B）U2/I變大，U2/I變大 （C）U2/I變大，U2/I不變 （D）U3/I變大，U3/I不變,RU3 I U2U1,R

9、1=U1/I,r= U3/I,u,u,I,I,U3 =U2 +U1,U1U2 U3 =U2 +U1,ACD,I=U/R U=EIr,18,end,19,例3、在圖示電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1=100，R2的阻值未知，R3是一滑動(dòng)變阻器，在其滑鍵從最左端滑至最右端的過(guò)程中，測(cè)得電源的路端電壓隨電流I的變化圖線如圖，其中圖線上的A、B兩點(diǎn)是滑鍵在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)時(shí)分別得到的，求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。定值電阻R2的阻值?；瑒?dòng)變阻器R3的最大值。上述過(guò)程中R1得到的最大功率及電源的最大輸出功率,R3,R2,R1,u/v,I/A,4,8,12,16,0 0.2 0.4 0.6 0.8,A

10、,B,滑鍵在最左端,滑鍵在最右端,當(dāng)R外=r時(shí),20,練習(xí)、1、 如圖所示的電路中，R1=R2=4歐姆，R3=2歐姆，電源電動(dòng)勢(shì)E=30伏，內(nèi)阻r=2歐姆，電容器C=2微法，其板間距離d=1厘米，板間有一質(zhì)量m=0.1克，帶電量q=106庫(kù)的帶正電液滴若g=10米/秒2，下面說(shuō)法正確的是,A當(dāng)K1斷開(kāi)，K2閉合時(shí)，液滴保持靜止 B當(dāng)K2斷開(kāi)，K1閉合時(shí)，液滴保持靜止 C當(dāng)K1斷開(kāi)，K2閉合時(shí)，液滴有10米/秒2向上的加速度 D當(dāng)K2斷開(kāi)，K1閉合時(shí)，液滴有10米/秒2向上的加速度,a,b,c,d,b,a,c,d,R1,R2,R3,K2,K1,21,2、C=2.7微法，電阻R1=6歐，R2=2歐

11、問(wèn)當(dāng)電鍵K斷開(kāi)時(shí)，M點(diǎn)電勢(shì)M為多少伏？當(dāng)K接通時(shí)，待電路穩(wěn)定以后，每秒鐘有多少庫(kù)電荷通過(guò)R1？從K斷開(kāi)到接通，有多少庫(kù)的電荷通過(guò)R2,解：k斷開(kāi)時(shí)，M=9V,K接通時(shí)，I=E/（R1+r)=1A,q1=It=1C,Q2=EC=2.7105C,Q2=9.0106C,22,A R D,3、電源內(nèi)電阻r=1,電爐電阻R=19，電解槽電阻r=0.5當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電爐消耗的功率684W，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電爐消耗的功率為475W，求開(kāi)關(guān)閉合時(shí)電解槽中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率,分析：當(dāng)K斷開(kāi)時(shí)，P1=E2R/(R+r)2,K閉合時(shí)，P2=UAD2/R E=UAD+Ir,通過(guò)電爐的電流I1=UAD/R,通過(guò)電解槽

12、的電流I2=II1,電解槽獲得的熱功率P電=I2UAD,電解槽的熱功率P熱=I22r,E=120V,P化=P電P熱,23,F,E=250V,R1=1,R2=1,r=3,電熱器組50只，每個(gè)額定電壓200v，額定功率1000w,當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，實(shí)際使用的電熱器都能正常工作？當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出功率最大？當(dāng)接通幾只時(shí)，電熱器組加熱物體最快？ 接通幾只電熱器時(shí)，電阻R1、R2上消耗的功率最大？當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，實(shí)際使用的每只電熱器中電流最大,R=40,4,24,u,I,u,I,o,o,R1,R2,討論：若兩個(gè)電阻，分別接到相同的電池上，R1R2，比較電流、電壓,R2,R1,I2,I1

13、,U2,U1,若同一電阻接在兩個(gè)電源上時(shí),R1,R1,E1、r 1,E2、r 2,E1=E2，r1r2,1,2,比較兩個(gè)電路的電流和路端電壓大小,25,12,U/v,R,五、路端電壓隨負(fù)載外電阻的變化情況,6,0,2,13、如圖，將總電阻R0=22的滑動(dòng)變阻器與電源相連，已知該電源的路端電壓隨外電阻變化圖線如圖，電源正常工作時(shí)允許通過(guò)的最大電流為2A，求：電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。接到滑動(dòng)變阻器A、B間的負(fù)載電阻阻值R的許可范圍,R0,R,E=12V，r=2,電源允許通過(guò)的最大電流為2A，則內(nèi)電壓為4V，外電壓為8V,R外=4,R4.9,26,例3、一電路如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=28V，內(nèi)阻r=2,電