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）電動勢E：1.定義：把單位正電荷從電源負極移動到正極的過程中克服電場力做的功.2.物理意義：電動勢表示電源把其他形式的能轉化為電能的本領.電動勢越大，電源把其他形式的能轉化為電能的本領就越大.電源的電動勢E是電源本身的性質，與外電路無關.3.測量電動勢的方法：（1）在外電路斷開時，用電壓表直接測量電源正負極之間的電壓，就是電源的電動勢（粗測）（2）用閉合電路的歐姆定律測電源的電動勢.1．(電源、電動勢)關于電源電動勢E，下列說法中錯誤的是()A．電動勢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勢是不同的C．電動勢E可表示為E＝，可知電源內非靜電力做功越多，電動勢越大D．電動勢較大，表示電源內部將其他形式能轉化為電能的本領越大C閉合電路內電路從電源負極經電源內部到電源正極.外電路從電源正極經外電路到電源負極.(三）閉合電路的歐姆定律：（二）閉合電路：表達方式一：適用于任意閉合電路.表達方式二：只適用于外電路是純電阻的電路.二、閉合電路的分析與計算：（一）閉合電路的有關計算：1.路端電壓U:電源正負極之間的電壓.當外電路斷開時（開路時）這就是在外電路斷開時，用電壓表粗測電動勢的原理.2.路端電壓與外電阻（純電阻電路）的關系：當外電路的電阻R增大時，路端電壓U增大.當R→∞,外電路斷開時，當R=0時，外電路短路時，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，則電源的內阻r為()A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4ΩA（二）閉合電路的動態(tài)分析：例2.如圖3所示電路，電源內阻不可忽略，電表均為理想電表．開關S閉合后，在滑動變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中()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.(閉合電路的動態(tài)分析)如圖4，E為內阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關，V與A分別為電壓表與電流表．初始時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結論法：“串反并同”，應用條件為電源內阻不為零．①所謂“串反”，即某一電阻的阻值增大時，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，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?。?．(閉合電路的動態(tài)分析)(多選)在如圖5所示電路中，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，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化與守恒.1.電源的總功率：2.電源內阻消耗的功率：3.電源的輸出功率：當外電路是純電阻電路時，外電路的總電阻為R.當外電路的電阻R與電源內阻r相等時，電源的輸出功率最大.1.若：，輸出功率相等.2.若時，輸出功率隨外電路電阻的增大而增大.3.若：時，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，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的()A．總功率一定減小B．效率一定增大C．內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)某同學將一直流電源的總功率PE、電源內部的發(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相同的A、B、C三點，這三點的縱坐標一定滿足關系PA＝PB＋PCB．b、c圖線的交點與a、b圖線的交點的橫坐標之比一定為1∶2，縱坐標之比一定為1∶4C．電源的最大輸出功率Pm＝9WD．電源的電動勢E＝3V，內電阻r＝1ΩABD四、電源的路端電壓U與電流I的關系圖像：UIOE與縱軸交點表示電源電動勢E.與橫坐標的交點（縱坐標從零開始）為短路電流.圖像斜率的負值就是電源的內電阻r.例4(多選)兩位同學在實驗室中利用如圖9(a)所示的電路進行實驗，將滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一位同學記錄電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一位同學記錄電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)．兩位同學根據(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表示的物理意義是()A．滑動變阻器的滑動觸頭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，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應位置補上．（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，相當于導線．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，通過所連導線的電荷量為Q1＋Q2.例5.阻值相等的四個電阻、電容器C及電池E(內阻可忽略)連接成如圖10所示電路．開關S斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關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．(含容電路的動態(tài)分析)(多選)如圖11所示，電源電動勢為E，內阻為r.電路中的R2、R3均為總阻值一定的滑動變阻器，R0為定值電阻，R1為光敏電阻(其電阻隨光照強度增大而減小)．當電鍵S閉合時，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止狀態(tài)．有關下列說法中正確的是()A．只逐漸增大R1的光照強度，電阻R0消耗的電功率變大，電阻R3中有向上的電流B．只調節(jié)滑動變阻器R3的滑動端P2向上端移動時，電源消耗的功率變大，電阻R3中有向上的電流C．只調節(jié)滑動變阻器R2的滑動端P1向下端移動時，電壓表示數(shù)變大，帶電微粒向下運動D．若斷開電鍵S，帶電微粒向下運動AD六、電路的故障分析：（一）故障特點：1.斷路特點：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零；2.短路特點：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：當電路中接有電源時，可用電流表測量各部分電路上的電流，通過對電流值的分析，可以確定故障的位置．在運用電流表檢測時，一定要注意電流表的極性和量程；3.歐姆表檢測：當測量值很大時，表示該處斷路；當測量值很小或為零時，表示該處短路．在用歐姆表檢測時，應斷開電源．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