高中物理閉合電路歐姆定律的應(yīng)用課件

《恒定電流》

新課標(biāo)高中物理選修3－17.閉合電路歐姆定律的應(yīng)用閉合電路歐姆定律和閉合電路的基本規(guī)律5.電源的輸出功率（外電路得到的功率）

6.電源內(nèi)阻上的熱功率

3.路端電壓的公式U外=E-Ir2.閉合電路的電壓規(guī)律1.閉合電路中的電流（純電阻電路）4.電源提供的功率（電源功率）

I=E/（R+r）=P出/P總＝U外/E（純電阻電路）7.電源供電效率P總=EI=P外+P內(nèi)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？一、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析1.程序法（邏輯推理法）：AV一般思路：由部分→整體→再部分一般步驟：(1)由局部電阻的變化確定外電阻R外總?cè)绾巫兓?2)根據(jù)閉合電路歐姆定律I總=E/（R外+r）確定電路

的總電流如何變化(利用電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻不變)；(3)由U內(nèi)＝I總r確定電源內(nèi)電壓變化(利用r不變)；(4)由U外＝E—U內(nèi)確定電源的外電壓(路端電壓)如何變化；(5)由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端

的電壓何變化；(6)由各部分電路電壓之和等于路端電壓確定支路兩端電壓變化，再由支路電壓確定各支路電流如何

變化，最后由電壓電流的變化判斷功率的變化。2.“串反并同”規(guī)律法VA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．R2電壓變大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A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？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↑3.極限法與特殊值法二、閉合電路的計(jì)算例1.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1.6V和0.4A；當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，它們的示數(shù)各改變0.1V和0.1A，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，總電流變小例2.如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝7.5V，內(nèi)阻r＝1.0Ω，定值電阻R2＝12Ω，電動(dòng)機(jī)M的線圈的電阻R＝0.50Ω．閉合開(kāi)關(guān)S，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后，電壓表的示數(shù)U1＝4V,電阻R2消耗的電功率P2＝3.0W．求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后：（1）電路的路端電壓.（2）通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流，R1的電阻．MVR1ErS

R26V1A2Ω電路計(jì)算的一般方法：1.分析化簡(jiǎn)電路，畫(huà)出等效電路（關(guān)鍵）2.利用閉合電路各部分電路的總電壓等于電動(dòng)勢(shì)，

各支路的電流和等于干路電流，電路上的功率

守恒等關(guān)系列方程（主線）3.熟練記憶基本公式、規(guī)律（前提）4.復(fù)雜的電路中的簡(jiǎn)單易求的物理量要盡量先求出來(lái)當(dāng)做已知條件，內(nèi)外電路靈活轉(zhuǎn)換（技巧）例1.如圖所示，電路中E＝10V，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF.（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的總電量三：含有電容電路的分析與計(jì)算開(kāi)關(guān)打開(kāi)后例2．如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω；電阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω；電容器的電容C=10μF.電容器原來(lái)不帶電.求接通電鍵K并達(dá)到穩(wěn)定這一過(guò)程中流過(guò)R4的總電量。

R2R3R4R1ErKCQ=CU′=2.0×10-5C電容器在電路中的處理方法1．電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無(wú)電流通過(guò)，

在此支路的電阻沒(méi)有電壓降，所以凡是與電容器

串聯(lián)的電阻均用導(dǎo)線代替，在分析電路時(shí)把電容

器支路看成斷路．即去掉該路．電容器兩端的

電勢(shì)差與并聯(lián)的電阻兩端的電壓相等2．電路中的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的

充（放）電．如果電容器兩端電壓升高，電容器

將充電，如果電壓降低，電容器將通過(guò)與它并聯(lián)

的電路放電．R1R2R3C1C2練習(xí)、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↑ARD練習(xí)1.電源內(nèi)電阻r=1Ω,電爐電阻R=19Ω，電解槽電阻r′=0.5Ω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)2K閉合時(shí)，P2=UAD2/RE=UAD+Ir通過(guò)電爐的電流I1=UAD/R通過(guò)電解槽的電流I2=I－I1電解槽獲得的熱功率P電=I2UAD電解槽的熱功率P熱=I22r′E=120VP化=P電－P熱練習(xí)2.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，每節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為1Ω，R1=8Ω，R2=8Ω,R3=4Ω.R1、R2、R3上的電流是多少？R1R2R3E=6.0V，r=4ΩR外=2Ω確定等效電阻確定電流確定電壓研究部分電路練習(xí)3.如圖所示電路，變阻器R1的最大值為4Ω，此時(shí)它的有效值為2Ω，定值電阻R2=6Ω，電源內(nèi)阻r=1Ω，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①電燈電阻；②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？LR1R2ErP內(nèi)=16－12=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=E－U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=2VRL=（U外－U1）/I1=4ΩK斷開(kāi)，U燈=4v,RL=R1+rR1=3ΩI燈=1A

P總=EI燈=8WP內(nèi)=I燈2r=1W