高中物理閉合電路的歐姆定律課件

閉合電路的歐姆定律一、閉合電路的歐姆定律：（一）電動(dòng)勢E：1.定義：把單位正電荷從電源負(fù)極移動(dòng)到正極的過程中克服電場力做的功.2.物理意義：電動(dòng)勢表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng).電動(dòng)勢越大，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)就越大.電源的電動(dòng)勢E是電源本身的性質(zhì)，與外電路無關(guān).3.測量電動(dòng)勢的方法：（1）在外電路斷開時(shí)，用電壓表直接測量電源正負(fù)極之間的電壓，就是電源的電動(dòng)勢（粗測）（2）用閉合電路的歐姆定律測電源的電動(dòng)勢.1．(電源、電動(dòng)勢)關(guān)于電源電動(dòng)勢E，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．電動(dòng)勢E的單位與電勢、電勢差的單位相同，都是伏特VB．干電池和鉛蓄電池的電動(dòng)勢是不同的C．電動(dòng)勢E可表示為E＝，可知電源內(nèi)非靜電力做功越多，電動(dòng)勢越大D．電動(dòng)勢較大，表示電源內(nèi)部將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大C閉合電路內(nèi)電路從電源負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部到電源正極.外電路從電源正極經(jīng)外電路到電源負(fù)極.(三）閉合電路的歐姆定律：（二）閉合電路：表達(dá)方式一：適用于任意閉合電路.表達(dá)方式二：只適用于外電路是純電阻的電路.二、閉合電路的分析與計(jì)算：（一）閉合電路的有關(guān)計(jì)算：1.路端電壓U:電源正負(fù)極之間的電壓.當(dāng)外電路斷開時(shí)（開路時(shí)）這就是在外電路斷開時(shí)，用電壓表粗測電動(dòng)勢的原理.2.路端電壓與外電阻（純電阻電路）的關(guān)系：當(dāng)外電路的電阻R增大時(shí)，路端電壓U增大.當(dāng)R→∞,外電路斷開時(shí)，當(dāng)R=0時(shí)，外電路短路時(shí)，例1.如圖2所示的電路中，電阻R＝2Ω.斷開S后，電壓表的讀數(shù)為3V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2V，則電源的內(nèi)阻r為()A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4ΩA（二）閉合電路的動(dòng)態(tài)分析：例2.如圖3所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略，電表均為理想電表．開關(guān)S閉合后，在滑動(dòng)變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中()A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小B．電壓表與電流表的示數(shù)都增大C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大A2.(閉合電路的動(dòng)態(tài)分析)如圖4，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，V與A分別為電壓表與電流表．初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則()A．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小B．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大C．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小D．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大B結(jié)論法：“串反并同”，應(yīng)用條件為電源內(nèi)阻不為零．①所謂“串反”，即某一電阻的阻值增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大．②所謂“并同”，即某一電阻的阻值增大時(shí)，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，反之則減?。?．(閉合電路的動(dòng)態(tài)分析)(多選)在如圖5所示電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，各電表的示數(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ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列說法正確的是()ACD三、電路的功率及效率問題：（一）閉合電路的功率：q=It閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化與守恒.1.電源的總功率：2.電源內(nèi)阻消耗的功率：3.電源的輸出功率：當(dāng)外電路是純電阻電路時(shí)，外電路的總電阻為R.當(dāng)外電路的電阻R與電源內(nèi)阻r相等時(shí)，電源的輸出功率最大.1.若：，輸出功率相等.2.若時(shí)，輸出功率隨外電路電阻的增大而增大.3.若：時(shí)，輸出功率隨外電路電阻的增大而減小.（二）電源的效率η：1.定義：電源的輸出功率與電源的總功率之比.2.公式：電源的效率隨外電路電阻的增大而增大.例3(多選)直流電路如圖7所示，閉合開關(guān)，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電源的()A．總功率一定減小B．效率一定增大C．內(nèi)部損耗功率一定減小D．輸出功率一定先增大后減小ABC4．(閉合電路的功率問題)(多選)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr和輸出功率PR隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系中，如圖8中的a、b、c所示．以下判斷正確的是()A．在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA＝PB＋PCB．b、c圖線的交點(diǎn)與a、b圖線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之比一定為1∶2，縱坐標(biāo)之比一定為1∶4C．電源的最大輸出功率Pm＝9WD．電源的電動(dòng)勢E＝3V，內(nèi)電阻r＝1ΩABD四、電源的路端電壓U與電流I的關(guān)系圖像：UIOE與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢E.與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)（縱坐標(biāo)從零開始）為短路電流.圖像斜率的負(fù)值就是電源的內(nèi)電阻r.例4(多選)兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖9(a)所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一位同學(xué)記錄電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一位同學(xué)記錄電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)．兩位同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)描繪出如圖(b)所示的兩條U－I圖線，則圖像中兩圖線的交點(diǎn)表示的物理意義是()A．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最右端B．電源的輸出功率最大C．定值電阻R0消耗的功率為0.5WD．電源的效率達(dá)到最大值BC五、含電容的電路分析：（一）電路簡化：把電容器所在的支路視為斷路，簡化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上．（二）電容器的電壓：1.電容器所在的支路中沒有電流，與之串聯(lián)的電阻兩端無電壓，相當(dāng)于導(dǎo)線．2.電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓．（三）電容器的電荷量及變化：1.電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電．若電容器兩端電壓升高，電容器將充電；若電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電．2.如果變化前后極板帶電的電性相同，通過所連導(dǎo)線的電荷量為|Q1－Q2|；3.如果變化前后極板帶電的電性相反，通過所連導(dǎo)線的電荷量為Q1＋Q2.例5.阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖10所示電路．開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2.Q1與Q2的比值為()C5．(含容電路的動(dòng)態(tài)分析)(多選)如圖11所示，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r.電路中的R2、R3均為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻，R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小)．當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．有關(guān)下列說法中正確的是()A．只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度，電阻R0消耗的電功率變大，電阻R3中有向上的電流B．只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí)，電源消耗的功率變大，電阻R3中有向上的電流C．只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)D．若斷開電鍵S，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)AD六、電路的故障分析：（一）故障特點(diǎn)：1.斷路特點(diǎn)：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零；2.短路特點(diǎn)：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但用電器或電阻兩端電壓為零．（二）檢測方法：1.電壓表檢測：如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)部分短路；2.電流表檢測：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可用電流表測量各部分電路上的電流，通過對(duì)電流值的分析，可以確定故障的位置．在運(yùn)用電流表檢測時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程；3.歐姆表檢測：當(dāng)測量值很大時(shí)，表示該處斷路；當(dāng)測量值很小或?yàn)榱銜r(shí)，表示該處短路．在用歐姆表檢測時(shí)，應(yīng)斷開電源．例6如圖12所示電路中，由于某處出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致電路中的A、B兩燈變亮，C、D兩燈變暗，故障的原因可能是()A．R1短路 B．R2斷路C．R2短路 D