高中物理-恒定電律課件-新人教版選修3

第二章恒定電流2.7閉合電路歐姆定律第一頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。新課引入前面講了兩種電路結(jié)構(gòu)：串聯(lián)、并聯(lián)及其混聯(lián)電路，并研究例他們U、I、R特點(diǎn)和規(guī)律，但我們看他們的電流，均是有始有終的，這種電路，我們稱之為局部電路，其中電流的決定關(guān)系我們叫局部電路歐姆定律。實(shí)際上的任何電路都包括電源和用電器，電流在其中是閉合的，這樣的電路我們稱之為閉合電路。為研究的方便，我們把其中電源兩極之間的電路叫內(nèi)電路、兩極之外的電路叫外電路。 在閉合電路中，電流的決定關(guān)系是怎樣的，這就是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的閉合電路歐姆定律。第二頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。電動(dòng)勢(shì)E內(nèi)電壓U內(nèi)外電壓U外根據(jù)電路閉合的特點(diǎn)，它們的關(guān)系是：E=U內(nèi)+U外E=Ir+U外E=Ir+IR外從電路閉合的特點(diǎn)研究閉合電路中電流的決定關(guān)系第三頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。電動(dòng)勢(shì)E內(nèi)電壓U內(nèi)外電壓U外這個(gè)關(guān)系也能從能的轉(zhuǎn)化角度導(dǎo)出設(shè)電路電流為I，在t時(shí)間內(nèi)電源搬移的電荷量非靜電力做功轉(zhuǎn)化得到的電能內(nèi)電阻消耗的電能外電路消耗的電能q=ItW非=qE=EItW=U內(nèi)It=I2rtW=U外It=I2Rt根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒EIt=U內(nèi)It+U外ItE=U內(nèi)+U外E=Ir+U外E=Ir+IR外第四頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。一、閉合電路歐姆定律1.E=U內(nèi)+U外E=Ir+U外2.E=Ir+IR外含義也可寫成含義閉合電路歐姆定律第五頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。練習(xí).如圖，R1=14Ω，R2=9Ω，當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí)，電流表讀數(shù)I1=0.2A；當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，電流表讀數(shù)I2=0.3A。求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。sE、rR1AR212假設(shè)只有電壓表？假設(shè)既有電壓表，又有電流表？測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方案第六頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。二、路端電壓與干路電流的關(guān)系〔任意外電路〕如觸頭向左滑動(dòng)，電壓表讀數(shù)如何變化？直接：U外=IR？轉(zhuǎn)移法：U外=E-Ir動(dòng)態(tài)分析思路：R局部→R總→I干→U外→串并聯(lián)電路特點(diǎn)分析外電壓U外與干路電流I干圖像：1.畫圖？〔依據(jù)？〕2.研究圖像①與縱軸交點(diǎn)含義②與橫軸交點(diǎn)含義③斜率含義EI短×=E/rr實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理第七頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。二、路端電壓與外電阻的關(guān)系〔純電阻外電路〕如觸頭向左滑動(dòng)，電壓表讀數(shù)如何變化？直接：U外=IR？U外=圖像：E=4V、r=0.5ΩU=4V第八頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。例：如圖是某電源的路端電壓U隨干路電流I的變化圖象,由圖象可知,該電源的電動(dòng)勢(shì)為

V,內(nèi)阻為

Ω0.5U/VI/AO1232463第九頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。例：如以以下圖，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都保持不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向左端移動(dòng)時(shí)〔〕A、電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小B、電壓表和電流表的讀數(shù)都增大C、電壓表和電流表的讀數(shù)都減小D、電流表的讀數(shù)增大，電壓表的讀數(shù)減小

AE、rR1AVR2R3P第十頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。三、電源的輸出功率的討論1.P輸出—I干關(guān)系〔任意外電路〕①P輸出=U外I干U外是I干的隱函數(shù)……×②P輸出=EI-I2r轉(zhuǎn)移法：能的轉(zhuǎn)化和守恒定律③極值條件和極值I=E/2rP輸出=-I2r+EIPmax=E/2r圖像第十一頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。三、電源的輸出功率的討論2.P輸出—R外關(guān)系〔純電阻外電路〕①P輸出=I2R②P輸出=I為R的隱函數(shù)③極值條件及極值P輸出=R=rPmax=④圖像R=0，P輸出=0R=∞，P輸出=00P輸出R外R=rE=4V、r=0.5Ω第十二頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。例：電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都保持一定，在外電路的電阻逐漸減小的過(guò)程中，下面說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()ACDA．電源的路端電壓一定逐漸變小B．電源的輸出功率一定逐漸變小C．電源內(nèi)部消耗的功率一定逐漸變大D．電源的供電效率一定逐漸變小第十三頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。例：如以以下圖的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為2V,內(nèi)阻為0.5Ω,R0為2Ω,變阻器的阻值變化范圍為0~10Ω,求:(1)變阻器阻值多大時(shí),R0消耗的功率最大？(2)變阻器阻值多大時(shí),變阻器消耗的功率最大.其最大功率為多少?R0ErR(1)R=0時(shí),R0功率最大(2)R=2.5Ω時(shí),變阻器消耗的功率最大.Pm=0.4W外電阻內(nèi)化、內(nèi)電阻外化第十四頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。六、含容電路的分析思路方法：1、電路穩(wěn)定后，電容器在電路中就相當(dāng)于斷路2、電路穩(wěn)定后，電容所在電路無(wú)電流，所以其兩端的電壓就是所在支路兩端的電壓3、電路的電壓、電流變化時(shí)，會(huì)引起電容器的充放電，進(jìn)而引起內(nèi)部電場(chǎng)的變化第十五頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。R1R2CsE(1)I=1A(2)Q=1.2X10-4C16.如圖,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF.電池內(nèi)阻可忽略.(1)閉合開關(guān)S,求穩(wěn)定后通過(guò)R1的電流.(2)然后將開關(guān)S斷開,求這以后流過(guò)R1的總電量.第十六頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。6．如以以下圖，直線OAC為某一直流電源的總功率P總隨電流I變化的圖線.拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖線.假設(shè)A、B的橫坐標(biāo)為1A，那么AB線段表示的功率等于〔〕A．1WB．3WC．2WD．2.5WC第十七頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。7．如以以下圖的電路中，閉合電鍵S后，燈L1和L2都正常發(fā)光，后來(lái)由于某種故障使燈L2突然變亮，電壓表讀數(shù)增加，由此推斷，這故障可能是〔〕A．L1燈燈絲燒斷B．電阻R2斷路C．電阻R2短路D．電容器被擊穿短路B第十八頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。8．調(diào)整如圖所示電路的可變電阻R的阻值，使電壓表V的示數(shù)增大ΔU，在這個(gè)過(guò)程中（）A．通過(guò)R1的電流增加，增加量一定等于ΔU/R1B．R2兩端的電壓減小，減少量一定等于ΔUC．通過(guò)R2的電流減小，但減少量一定小ΔU/R2D．路端電壓增加，增加量一定等于ΔUAC第十九頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十分。9．如下右圖所示的電路中