高二物理閉合電路的歐姆定律

基本概念 一、電動(dòng)勢(shì) 1、定義式 2、物理意義 3、寫出 E、 U內(nèi) 、 U外 的關(guān)系 基本概念 二、閉合電路歐姆定律 1、會(huì)描述內(nèi)容： 2、公式 3、討論 三、電池組： 串聯(lián)電池組特點(diǎn)： 重、難點(diǎn)解讀 一、電動(dòng)勢(shì)和電壓的關(guān)系 例、下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說法正確的是（ ） A、電動(dòng)勢(shì)是用來反映電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為 電能本領(lǐng)大小的物理量 B、外電路斷開時(shí)的路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì) C、用內(nèi)電阻較大的電壓表直接測(cè)量電源正負(fù)極之 間的電壓值約等于電源的電動(dòng)勢(shì) D、外電路的總電阻越小，則路端電壓越接近電源 的電動(dòng)勢(shì) 閉合電路歐姆定律的幾種表達(dá)形式 例、利用如圖所示電路， 可以測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì) 和內(nèi)電阻，已知 R1=R2=R3=1， 當(dāng)電鍵 K斷開時(shí)，電 壓表讀數(shù)為 0.8V； 當(dāng)電鍵 K閉合時(shí)，電 壓表的讀數(shù)為 1V， 該電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi) 阻分別 V， 兩種圖象 U-I圖象 (路端電壓和電流的關(guān)系和一 段導(dǎo)體兩段的電壓與通過的電流關(guān) 系 ) 例、如圖所示的是路端電壓 U隨電流 I的變化關(guān)系 圖線，試討論： （ 1）它在 U、 I軸上的截距表示什么物理意義？ （ 2）夾角的正切值 tan的連線的斜率的物理意 義。 （ 3）直線上任一點(diǎn)與原點(diǎn) O的連線的斜率的物 理意義。 典型例題（閉合電路的動(dòng)態(tài)分析） 在如圖所示的電路中， R1、 R2、 R3和 R4皆為定值電阻， R5為可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)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) R5 滑動(dòng)觸點(diǎn)向圖中 a端移動(dòng)時(shí)（ ） A、 I變大， U變小 B、 I變大， U變大 C、 I變小， U變大 D、 I變小， U變小 A V 變式 如圖，電路中電源的電動(dòng)勢(shì)為 E、內(nèi)電阻為 r，開關(guān) s閉合后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片 P從滑動(dòng)變阻器 R 的中點(diǎn)位置向左滑動(dòng)時(shí)，小燈泡 L1、 L2、 L3的亮 度變化情況是（ ） A、 L1燈變亮， L2燈變暗， L3燈變亮 B、 L1燈變暗， L2燈變暗， L3燈變暗 C、 L1、 L2兩燈都變亮， L3燈變暗 D、 L1、 L2兩燈都變暗， L3燈變亮 提高 在如圖所示電路中， R2、 R3是定值電阻， R1 是滑動(dòng)變阻器，當(dāng) R1的滑鍵 P向右滑動(dòng)時(shí)， 各個(gè)電表的示數(shù)怎么變化？ 電路故障的分析方法 如圖，電燈 L標(biāo)有 “ 4V， 1W”，滑動(dòng)變阻器 R總電 阻為 50，當(dāng)滑片 P滑至某位置時(shí)， L恰好正常 發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為 0 45A，由于外電路 發(fā)生故障，電燈 L突然熄滅，此時(shí)電流表示數(shù)變 為 0 5A,電壓表示數(shù)為 10V，若導(dǎo)線完好，電 路中各處接觸良好，試問： （ 1）發(fā)生的故障是短路還是斷路？發(fā)生在何處？ （ 2）發(fā)生故障前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為 多大？ 變式 兩實(shí)驗(yàn)小組使用相同規(guī)格的元件，按右圖電路進(jìn)行測(cè)量。他們將滑動(dòng)變阻器 的滑片 P分別置于 a、 b、 c、 d、 e五個(gè)間距相同的位置（ a、 e為滑動(dòng)變阻 器的兩個(gè)端點(diǎn)），把相應(yīng)的電流表示數(shù)記錄在表一、表二中，對(duì)比兩組 數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化趨勢(shì)不同，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)組 使用的滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路。 （ 1）滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路的是第實(shí)驗(yàn)組；斷路發(fā)生在滑動(dòng)變阻器 段。 （ 2）表二中，對(duì)應(yīng)滑片 P在 X（ d、 e之間的某一點(diǎn)）處的電流表示數(shù)的可能 值為（ ） A、 0 16A B、 0 26A C、 0 36A D、 0 46A 含電容器的直流電問題的分析 如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì) E=6 00V， 其內(nèi)阻可忽略不計(jì)，電阻的阻值分別為 R1=2 4K、 R2=4 8 K，電容器的 電容 C=4 7 F。閉合開關(guān) S，待電流穩(wěn) 定后，用電壓表測(cè) R1兩端的電壓，其穩(wěn)定 值為 1 50V。 （ 1）該電壓表的內(nèi)阻為多大？ （ 2）由于電壓表的接入，電容 器的帶電量變化了多少？ 變式 在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì) E=3 0V，內(nèi)阻 r=1 0；電阻 R1=10， R2=10 ， R3=30， R4=35；電容器 的電容 C=100 F，電容器原來不帶電，求 接通電鍵 K后流過 R4的總電量。 提高 在如圖所示的電路中，開關(guān) S1、 S2、 S3、 S4 均閉合， C是極板水平放置的平行板電容 器，板間懸浮著一油滴 P。問斷開哪一開 關(guān)后 P會(huì)向下運(yùn)動(dòng)？ 電源的最大輸出功率和用電器獲得的最大功率的 分析方法。 如圖所示，已知電源內(nèi)阻 R=2，定值電阻 R1=0 5，求： （ 1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值 R2為多大時(shí)，電阻 R1消耗的功率最大？ （ 2）當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，變阻器消耗 的功率最大？ （ 3）當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，電源輸出功 率最大？ 變式 在下圖中，直流發(fā)電機(jī) E=250V， r=3， R1=R2=1，電 熱器組中裝有 50只完全相同的電熱器，每只電熱器的額 定電壓為 200V，額定功率為 1000W，其他電阻不計(jì)， 并且不計(jì)電熱器隨溫度的變化，問： （ 1）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 （ 2）當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出功率最大？ （ 3）當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，電熱器組加熱物體最快？ （ 4）當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，電阻 R1、 R2上消耗的功率最大？ （ 5）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？