最新物理一輪_第八章_第二單元_第2課時

1、第二單元第二單元 閉合電路歐姆定律及應用閉合電路歐姆定律及應用第第2課時課時 閉合電路歐姆定律及應用閉合電路歐姆定律及應用 選修3-1 第八章電路基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點一 電動勢 1電路的組成：閉合電路是由兩部分組成的，一部分是電源外部的電路，叫_，主要器件有_，開關(guān)等，一部分是電源內(nèi)部的電路，叫_，主要器件是能持續(xù)供電的電源設(shè)備2電動勢(1)定義：非靜電力對電荷做的功與移送電荷的電荷量的比值，即E_.在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時電源兩端的_方向規(guī)定由_經(jīng)電源內(nèi)部指向_(2)物理意義：用來描述電源將_本領(lǐng)大小的物理量是反映能量轉(zhuǎn)化的物理量，大小是由電源本身的物質(zhì)構(gòu)成決定的，跟_無關(guān)答案：1外電

2、路用電器內(nèi)電路2(1) 電壓負極正極(2)其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能外電路要點深化要點深化1電動勢與電壓含義的區(qū)別(1)電動勢不是電壓，電動勢等于非靜電力移送單位電荷所做的功，反映其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小，可以區(qū)別不同電源移送相同電荷時做功本領(lǐng)的大小不同(2)電壓即電勢差，它表現(xiàn)在電路兩點間形成電場，電場力推動電荷做功，完成的是由電能向其他形式的能的轉(zhuǎn)化過程，從能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系看，電動勢和電壓是截然不同的物理量2電源的內(nèi)電阻電源內(nèi)電路也有消耗電能的物質(zhì)，這些物質(zhì)通過阻礙電源的電流做功而轉(zhuǎn)化為電源內(nèi)部的內(nèi)能，故電源內(nèi)部所具有的電阻叫做內(nèi)電阻基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點二 閉合電路的歐姆定律1內(nèi)容：閉合

3、電路中的電流跟_成正比，跟_成反比2公式：I_.3意義：描述了包含電源在內(nèi)的全電路中，電流與電動勢以及電路總電阻之間的關(guān)系它適用于_電路答案：1電源的電動勢閉合電路的總電阻1路端電壓跟外電阻的關(guān)系用電壓表可以測出閉合電路中的外電壓U(路端電壓)及內(nèi)電壓U(內(nèi)電路兩端電壓)，并且得出電源電動勢等于外電壓與內(nèi)電壓之和的結(jié)論，即EUU，路端電壓UEU，因為UIr，所以UEIr.由于E及r一定，可從上式分析一下U與外電阻R的關(guān)系當R增大時，根據(jù)I ，I要減小，Ir也隨之減小，則U增大；反之，當R減小時，I要增大，Ir也隨之增大，則U減小可知：路端電壓隨外電阻的增大而增大要點深化要點深化2部分電路歐姆定

4、律和閉合電路歐姆定律兩者的關(guān)系是局部和整體的關(guān)系，要注意處理好“局部影響整體，整體制約局部”的辯證關(guān)系在解答有關(guān)電流、電壓及電功率變化和分配等問題時，應對電路的整體和各部分間的聯(lián)系一起來進行分析3電源的功率、輸出功率和效率(1)電源功率、電源熱功率、電源輸出功率對于電源的功率問題主要有三種情況：PIE是電源非靜電力做功的功率，簡稱電源功率；P出IU是電源的輸出功率；P內(nèi)I2r是電源內(nèi)部消耗的熱功率，兩種特殊情況：當R增至無窮大，即斷路情況時，I0，Ir0，則UE，此時路端電壓等于電源電動勢當R減小為零，即短路情況時，I ，IrE，則U0.且三者間滿足：PP出P內(nèi)由于I ，所以電源的三個功率均受

5、到外電阻R的變化所制約電源功率和電源內(nèi)部消耗的熱功率都是隨外電阻R的增大而減小的一個單向的減函數(shù)，而電源的輸出功率隨外電阻變化的關(guān)系則不是單調(diào)函數(shù)，可由下式導出： 可見，當Rr時，P出有最大值 .P出與外電阻R的函數(shù)關(guān)系可用如右圖圖線定性表示由圖線還可看出，對于電源的某一個P0值(非最大值)可以有兩個外電阻R1和R2與之對應，不難證明 .(2)電源的效率 100% 效率隨外電阻R的增大而提高當Rr時，電源有最大輸出功率時，效率僅為50%.題型一 探究閉合電路的動態(tài)問題閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生變化，就會影響整個電路，使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)生變化基本思路是“部分整體部分”即從

6、阻值變化入手，由串、并聯(lián)規(guī)律判知R總的變化情況再由歐姆定律判知I總和U端的變化情況，最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判知各部分的變化情況，其一般思路為：1確定電路的外電阻R外總?cè)绾巫兓?1)當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小)；(2)若電鍵的閉合使串聯(lián)的用電器增多，總電阻增大；若電鍵的閉合使并聯(lián)的支路增多，總電阻減小2根據(jù)閉合電路歐姆定律 確定電路的總電流如何變化3由U內(nèi)I總r確定電源內(nèi)電壓如何變化4由U外EU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如何變化6確定支路兩端電壓如何變化以及通過各支路

7、的電流如何變化(可利用串聯(lián)電路的電壓關(guān)系、并聯(lián)電路的電流關(guān)系)具體分析程序如下：在右圖電路中，當滑動變阻器滑片P向下移動時，則()AA燈變亮、B燈變亮、C燈變亮BA燈變亮、B燈變亮、C燈變暗CA燈變亮、B燈變暗、C燈變暗DA燈變亮、B燈變暗、C燈變亮解析：滑片P向下移動時，變阻器電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)I 電路電流強度I增大，燈A兩端電壓UA增大，而變亮， 根據(jù)UEIr，路端電壓變小，UUAUB，所以UB減小，燈B電阻不變，所以燈B電流強度IB減小，燈B變暗電路電流強度IIBIC因為I增大、IB減小，所以IC增大燈C應變亮選項D正確 答案：D點評：燈泡亮暗問題可從電流、電壓的角度分析，

8、先判總電阻的變化，從而判斷電流、電壓的變化題型訓練題型訓練1.如右圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r.兩電壓表可看作是理想電表，當閉合開關(guān)、將滑動變阻器的觸片從左端滑到右端時，下列說法中正確的是()A小燈泡L1、L2均變暗B小燈泡L1變亮，V1表的讀數(shù)變大C小燈泡L2變暗，V2表的讀數(shù)變大D小燈泡L2變暗，V2表的讀數(shù)變小解析：首先要認清電路特點，小燈泡L1與滑動變阻器并聯(lián)，并聯(lián)后再與小燈泡L2串聯(lián)；V1表測電源的外電壓，V2表測小燈泡L2兩端的電壓，滑動變阻器的觸片從左端滑到右端時，滑動變阻器的電阻值變大，并聯(lián)電阻就變大，電路的總電阻就變大，電流就變小，內(nèi)電壓變小，V1表的示數(shù)變大；因L2連

9、在干路，故其電流變小，電壓自然變小，故V2表的示數(shù)變小，功率也變小，燈L2變暗；因此燈泡L1兩端的電壓變大，故L1變亮答案：BD題型二 含電容器電路的分析與計算方法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無電壓降，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓2當電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時，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，將會引起電容器的充(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，電容器將通過與它連接的電路放電如右圖所示，在A、B兩點間接一電動勢為4 V、 內(nèi)電阻為1 的直流電源，電阻R1、R2、R3的阻值均為4

10、，電容器C的電容為30 F，電流表的內(nèi)阻不計，閉合電鍵，求：(1)電流表的讀數(shù)；(2)電容器所帶的電荷量；(3)斷開電鍵后，通過R2的電荷量解析：(1)由于電阻R1、R2被電流表所短路，所以，電流表的讀數(shù)為：(2)電容器的帶電荷量為：QCUCCUR3CIR3301060.84 C9.6105 C.(3)當電鍵斷開，電容器相當于電源，外電路是：電阻R1、R2并聯(lián)后串聯(lián)R3.由于各電阻阻值相同，所以通過R2的電荷量為：Q 4.8105 C.答案：(1)0.8 A(2) 9.6105 C(3)4.8105 C題型訓練題型訓練2如圖所示電路，開關(guān)S原來是閉合的，當R1、R2的滑片剛好處于各自的中點位置

11、時，懸在空氣平行板電容器C兩水平極板間的帶電塵埃P恰好處于靜止狀態(tài)要使塵埃P向下加速運動，下列方法中可行的是()A把R1的滑片向左移動B把R2的滑片向左移動C把R2的滑片向右移動D把電容器C的下極板下移 解析：要使塵埃向下加速運動，則電場力減小，方法一是保持電容器兩板距離不變使其電壓減小，二是保持電容器的電壓不變使其兩板距離增大由于電容器的電阻極大，故跟它串聯(lián)的電阻R1相當于一條導線，滑片無論如何滑動，都不影響電容器的電壓；這樣電容器的電壓只認電阻R2滑片左側(cè)的電壓，當把R2的滑片向左移動時電容器的電壓變小由此可知BD正確答案：BD題型三 探究輸出功率的問題如圖所示，電路中電池的電動勢E5 V

12、，內(nèi)電阻r10 ，固定電阻R90 ，R0是變阻箱，在R0從零增加到400 的過程中，求：(1)R0取何值時，R上消耗的功率最大？(2)可變電阻R0上消耗功率最大的條件和最大熱功率；(3)電池的電阻r和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和解析：(1)R0取0時，電路的電流最大，固定電阻R上消耗的功率最大(2)可變電阻R0上消耗的熱功率：故R0100 0時，P0最大，其最大值：(3)當電流最小時，電阻r和R消耗的熱功率最小，此時R0應調(diào)到最大400 ，內(nèi)阻r和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和為答案：(1)R0取0時R上消耗的功率最大(2)R0取100 時 R0消耗的功率最大，為(3)0.01 W 題型

13、訓練題型訓練3兩個分別標有“6 V,6 W”和“6 V,9 W”的小燈泡L1和L2，把它們分別接在同一直流電源(電源的內(nèi)阻不能忽略)上，小燈泡L1消耗的功率恰好等于6 W，則小燈泡L2消耗的功率()A等于9 WB小于9 WC大于9 W D條件不足，無法確定解析：根據(jù)題意得小燈泡L1和L2的電阻分別為R16 和R24 .設(shè)電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，由于小燈泡L1正常發(fā)光，故有關(guān)系式EI1(R1r)6r.對小燈泡L2，其實際電壓因r0，故U26 V所以小燈泡L2消耗的功率小于9 W. 答案：B警示死記結(jié)論亂套試題造成的錯誤 有四個電源，電動勢均為8 V，內(nèi)阻分別為1 、2 、4 、8 ，今要對R2 的電阻供電，問選擇內(nèi)阻為多大的電源才能使R上獲得的功率最大()A1 B2 C4 D8 錯解：依“外電阻等于內(nèi)電阻(Rr)時，外電路上的電功率有最大值”可知，應選內(nèi)阻2