（浙江專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 2-7 閉合電路的歐姆定律課件 新人教版選修3-1.ppt

第7節(jié)閉合電路的歐姆定律,研究學(xué)考明確要求,基礎(chǔ)梳理1如圖1所示，將電源和用電器用導(dǎo)線連接起來，就構(gòu)成閉合電路。,圖1,(1)外電路：如圖1所示，電源外部的電路稱為，其電阻稱為，電壓稱為。外電壓常稱為。(2)內(nèi)電路：如圖1所示，電源的電路稱為內(nèi)電路。其電阻稱為，電壓稱為。(3)閉合電路中電流的流向：外電路中電流由電源流向，內(nèi)電路中電流由電源流向。特別提醒外電路沿電流方向電勢降低，內(nèi)電路沿電流方向電勢升高。,外電路,外電阻,外電壓,路端電壓,內(nèi)部,內(nèi)電阻,內(nèi)電壓,負(fù)極,正極,正極,負(fù)極,正比,反比,IRIr,U外,U內(nèi),純電阻,典例精析【例1】一電池具有一定的電阻，經(jīng)測量其斷路時(shí)的電壓為1V，如果用導(dǎo)線將其短路，經(jīng)測量電流為0.05A。如果將該電池與一定值電阻R串聯(lián)在一起，已知R20，則電池的內(nèi)阻所分得的電壓為()A0.4VB0.5VC1VD0.8V,答案B,基礎(chǔ)梳理1各部分功率關(guān)系分析由EItI2RtI2rt知(1)電源的功率(電源的總功率)PE；(2)電源的輸出功率P出；(3)電源內(nèi)部消耗的功率Pr；(4)功率關(guān)系：PEPr。,EI,UI,I2r,P出,特別提醒當(dāng)外電阻增大時(shí)，輸出功率可能增大也可能減小，關(guān)鍵是看外電阻的初始值與電源內(nèi)阻的關(guān)系。,4部分電路歐姆定律的UI圖象與閉合電路歐姆定律的UI圖象。圖5中a為電源的UI圖象，b為外電阻的UI圖象。,圖5,(1)兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)電路的總電流和路端電壓；(2)以交點(diǎn)和原點(diǎn)的連線為對(duì)角線的矩形的面積表示輸出功率；(3)當(dāng)a、b斜率相等時(shí)，即內(nèi)、外電阻相等時(shí)，圖中矩形面積最大，即輸出功率最大?？梢钥闯龃藭r(shí)路端電壓是電動(dòng)勢的一半，電流是最大電流的一半。,典例精析【例2】如圖6所示，直線A為電源的UI圖線，直線B和C分別為電阻R1和R2的UI圖線，用該電源分別與R1、R2組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率分別為P1、P2，電源的效率分別為1、2，則(),圖6,電源的伏安特性曲線與電阻的伏安特性曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)含義是，電源與這個(gè)電阻構(gòu)成閉合回路時(shí)電路中的電流和電源兩端電壓。,即學(xué)即練2如圖7所示，直線a為電源的UI圖線，直線b為電阻R的UI圖線，用該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率和電源的效率分別為(),圖7,A4W,33.3%B2W,33.3%C4W,67%D2W,67%解析根據(jù)直線a可知，電源電動(dòng)勢E3V，內(nèi)阻r0.5，根據(jù)直線b可知，電阻R1。當(dāng)用該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)，干路電流IE/(rR)2A，電源的輸出功率P出I2R4W，總功率P總IE6W，所以，電源的效率P出/P總0.6767%。選項(xiàng)C正確。答案C,典例精析【例3】在如圖8所示的電路中，R1為定值電阻，R2為可變電阻，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，設(shè)電流表的讀數(shù)為I，電壓表的讀數(shù)為U，當(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭向圖中a端移動(dòng)時(shí)()圖8AI變大，U變小BI變大，U變大CI變小，U變大DI變小，U變小,答案D,即學(xué)即練3如圖9所示的電路，閉合開關(guān)S，待電路中的電流穩(wěn)定后，減小R的阻值。則下列說法正確的是()圖9A電流表的示數(shù)減小B電壓表的示數(shù)減小C電阻R2兩端的電壓減小D路端電壓增大,解析題圖中的電路結(jié)構(gòu)是R1與R先并聯(lián)，再與R2串聯(lián)，故RR總I干U內(nèi)U外。R2兩端電壓U2I干R2，U2增大，所以R與R1的并聯(lián)電壓減小，讀數(shù)減小，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。答案B,基礎(chǔ)梳理在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電路里有充、放電電流。一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無限大(只考慮電容器是理想的，不漏電的情況)的元件，電容器處電路可看做是斷路，簡化電路時(shí)可去掉它。,1電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻上無電壓降低，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓。2當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。3電路的電流、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；如果電容器兩端電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電。,典例精析【例4】如圖10所示，電源電動(dòng)勢E10V，內(nèi)阻可忽略，R14，R26，C30F，求：圖10(1)S閉合后，穩(wěn)定時(shí)通過R1的電流；(2)S原來閉合，然后斷開，這個(gè)過程中流過R1的電荷量。,答案(1)1A(2)1.2104C,(1)首先確定電路的連接關(guān)系及電容器和哪部分電路并聯(lián)。(2)根據(jù)歐姆定律求并聯(lián)部分的電壓即為電容器兩極板間的電壓。(3)最后根據(jù)公式QCU或QCU，求電荷量及其變化量。,即學(xué)即練4.(2018臺(tái)州教學(xué)質(zhì)量檢測)豎直放置的一對(duì)平行金屬板A和B，在A極板上用絕緣線懸掛了一個(gè)帶正電的小球，將平行金屬板按圖11所示的電路圖連接。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片在a、b位置時(shí)，電流表的讀數(shù)分別為I1、I2，穩(wěn)定后絕緣線與左極板的夾角分別為1、2，則(),圖11,A12，I1I2B12，I1I2C12，I1I2D12，I1I2解析電容器在直流電路中相當(dāng)于斷路，所以電流只通過滑動(dòng)變阻器與電源形成回路，而兩極板間的電壓為與兩極板并聯(lián)的部分滑動(dòng)變阻器上所分得的電壓，所以滑片由a移至b時(shí)，電路總電阻未改變，故電路中電流不變，即I1I2，極板兩端電壓增大，板間電場強(qiáng)度E增大，故增大，即12，C正確。答案C,1如圖12所示，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為3V，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表示數(shù)為1.8V，則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為()圖12A53B35C23D32,解析S斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)等于電源的電動(dòng)勢，即：E3V。S閉合時(shí)，U外1.8V，所以U內(nèi)EU外1.2V。因U外IR，U內(nèi)Ir，所以RrU外U內(nèi)1.81.232。答案D,2如圖13所示，電源為“9V、1”的電池組，要將“4V,4W”的燈泡接入虛線框中，在正常發(fā)光的條件下，最多能接()圖13A2個(gè)B3個(gè)C4個(gè)D5個(gè),解析要使燈光正常發(fā)光，燈泡兩端電壓為4V，每個(gè)燈泡的工作電流為1A。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零時(shí)，所接燈泡最多，此時(shí)電源內(nèi)電壓為5V，電路中的總電流為5A，所以最多只能接5個(gè)燈泡。答案D,3如圖14為a、b兩個(gè)電源路端電壓隨通過電源電流變化的曲線，由圖可知()圖14A電源a的內(nèi)電阻較小，電動(dòng)勢較大B電源a的內(nèi)電阻較大，電動(dòng)勢較大C電源b的內(nèi)電阻較大，電動(dòng)勢較小D電源b的內(nèi)電阻較大，電動(dòng)勢較大,解析UI圖象與縱坐標(biāo)的截距表示電源電動(dòng)勢，所以EaEb，圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，所以rarb，故B正確。答案B,4(2017浙江名校協(xié)作體模擬)許多人造衛(wèi)星都用太陽能電池供電。太陽能電池由許多片電池板組成。某電池板不接負(fù)載時(shí)電壓是600V，短路電流是30A。下列說法錯(cuò)誤的是()A該電池板電動(dòng)勢約為600VB該電池板內(nèi)阻約為20C該電池板最大輸出功率為4.5109WD該電池板最大輸出效率為50%答案D,