高二物理魯科版選修3-1課件：第1部分 第4章 第1節(jié)《閉合電路歐姆定律》

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歡迎進(jìn)入物理課堂 1 電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量 在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓 2 流過(guò)閉合電路的電流跟電路中電源的電動(dòng)勢(shì)成正比 跟電路中內(nèi)外電阻之和成反比 3 外電路電阻R增大時(shí) 電路中電流減小 路端電壓增大 外電路電阻減小時(shí) 電路中電流增大 路端電壓減小 自學(xué)教材 1 電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為的裝置 2 電動(dòng)勢(shì) 1 大小等于沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的 2 物理意義 表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為的本領(lǐng) 電能 電壓 電能 3 干電池電動(dòng)勢(shì)為1 5V的物理意義干電池的電動(dòng)勢(shì)為1 5V 說(shuō)明電荷量為1C的電荷通過(guò)電源時(shí) 電源通過(guò)非靜電力做功將J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 1 5 重點(diǎn)詮釋 1 電動(dòng)勢(shì)的理解 1 電動(dòng)勢(shì)由電源本身決定 與外電路無(wú)關(guān) 2 電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量 但有方向 物理學(xué)中規(guī)定方向?yàn)橛韶?fù)極經(jīng)電源內(nèi)部指向正極 即電源內(nèi)部電流的方向 3 電源的內(nèi)部也有電阻 即內(nèi)電阻 當(dāng)電流經(jīng)電源內(nèi)部時(shí)也有電壓降 即內(nèi)電壓 2 電動(dòng)勢(shì)與電壓的區(qū)別 1 物理含義 電壓表示電阻或用電器兩端的電勢(shì)差 是形成電場(chǎng)產(chǎn)生電流的原因 電動(dòng)勢(shì)表示電源提供電能的本領(lǐng) 是電壓產(chǎn)生的原因 2 做功的實(shí)質(zhì) 電壓對(duì)應(yīng)電場(chǎng)力做功 電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)非靜電力做功 3 能的轉(zhuǎn)化 電壓相關(guān)的能是把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能 電動(dòng)勢(shì)相關(guān)的能是把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能 1 下列說(shuō)法中正確的是 A 電源的電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)上就是電源兩極間的電壓B 電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源兩極間的電壓C 電源的電動(dòng)勢(shì)與電壓的單位相同 但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別D 電動(dòng)勢(shì)越大 電源兩極間的電壓一定越高 解析 電動(dòng)勢(shì)與電壓有本質(zhì)的區(qū)別 二者單位相同 只有電源與外電路斷開(kāi)時(shí) 兩極間的電壓在數(shù)值上才與電動(dòng)勢(shì)相等 答案 C 自學(xué)教材 1 閉合電路 1 只有用導(dǎo)線把電源 用電器連成一個(gè)才有電流 用電器 導(dǎo)線組成 電源內(nèi)部是 內(nèi)電路的電阻叫 2 在外電路中 沿電流方向電勢(shì) 在內(nèi)電路中電流從極到極 閉合電路 外電路 內(nèi)電路 內(nèi)阻 降低 負(fù) 正 2 閉合電路歐姆定律 1 內(nèi)容 流過(guò)閉合電路的電流跟電路中電源的成正比 跟電路中內(nèi) 外之和成反比 2 公式 I 3 適用的條件為 外電路為 4 電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓的關(guān)系 E 電動(dòng)勢(shì) 電阻 純電阻電路 U外 U內(nèi) 重點(diǎn)詮釋 1 閉合電路的組成 3 閉合電路的能量關(guān)系 1 電源的總功率 P總 PE EI 2 電源的內(nèi)阻消耗的功率 P內(nèi) I2r 3 外電路消耗的功率 P外 P輸出 IU端 P總 P內(nèi) EI I2r 圖4 1 1 2 如圖4 1 1所示 電源的內(nèi)阻r為2 R1 10 R2 8 當(dāng)S連接1時(shí) 電流表的示數(shù)為0 2A 則將S切換到2時(shí) 電流表的示數(shù)變?yōu)?A 0 18AB 0 20AC 0 24AD 0 26A 答案 C 自學(xué)教材 增大 減小 無(wú)窮大 E 零 零 最大 零 重點(diǎn)詮釋 由此可見(jiàn) 當(dāng)外電路電阻R增大時(shí) 電流I減小 路端電壓U增大 反之 當(dāng)外電路電阻R減小時(shí) 電路中電流I增大 路端電壓U減小 2 閉合電路和部分電路的U I圖像的區(qū)別 圖4 1 2 1 兩圖像直線方向不同 斜率的物理意義不同 閉合電路的U I圖像 如圖4 1 2甲 的斜率表示電源的內(nèi)阻 而部分電路的U I圖像 如圖乙 的斜率表示的是這段電路上的電阻 2 從表示的內(nèi)容上 閉合電路的U I圖像 甲圖 表示U與I的制約關(guān)系 而部分電路的U I圖像 乙圖 是對(duì)于固定電阻而言的 反映了U I的正比關(guān)系 3 從物理意義上 閉合電路的U I圖像 甲圖 表示電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變 外電阻是變化的 而部分電路的U I圖像 乙圖 表示導(dǎo)體的性質(zhì) 前提是電阻R保持不變 答案 B 圖4 1 3 例1 如圖4 1 3所示的電路中 當(dāng)S閉合時(shí) 電壓表和電流表 理想電表 的讀數(shù)分別為1 6V和0 4A 當(dāng)S斷開(kāi)時(shí) 它們的示數(shù)變?yōu)? 7V和0 3A 則電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻各為多少 審題指導(dǎo) 解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn) 1 明確S閉合前后R1和R2的連接方式 2 明確電壓表所測(cè)電壓為路端電壓 解析 當(dāng)S閉合時(shí) R1和R2并聯(lián)接入電路 由閉合電路歐姆定律得 U端1 E I1r代入數(shù)據(jù)得 E 1 6 0 4r 當(dāng)S斷開(kāi)時(shí) 只有R1接入電路 由閉合電路歐姆定律得 U端2 E I2r代入數(shù)據(jù)得 E 1 7 0 3r 聯(lián)立 得 E 2V r 1 答案 2V1 解決這類問(wèn)題應(yīng)該充分利用題設(shè)條件 結(jié)合閉合電路歐姆定律進(jìn)行列方程求解 在求解過(guò)程中要注意電流的變化 因?yàn)殡娏魇沁B接內(nèi)外電路的紐帶 圖4 1 4 1 如圖4 1 4所示電路 R由2 變?yōu)? 時(shí) 電路中的電流變?yōu)樵瓉?lái)的一半 則電源的內(nèi)阻是 A 1 B 2 C 3 D 4 答案 B 例2 2012 龍巖高二檢測(cè) 如圖4 1 5所示 電動(dòng)勢(shì)為E 內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接 只合上開(kāi)關(guān)S1 三個(gè)燈泡都能正常工作 如果再合上S2 則下列表述正確的是 圖4 1 5 A 電源輸出功率減小B L1上消耗的功率增大C 通過(guò)R1上的電流增大D 通過(guò)R3上的電流增大 思路點(diǎn)撥 此題是一道有關(guān)閉合電路動(dòng)態(tài)變化的問(wèn)題 我們可以依據(jù) 先局部后整體再局部 的思路進(jìn)行分析 答案 C 對(duì)于閉合電路動(dòng)態(tài)分析 一般解題思路是 先局部后整體再局部 具體步驟可歸納為 2 在圖4 1 6所示的電路中 電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r恒定不變 電燈L恰好能正常發(fā)光 如果變阻器R1的滑片向b端滑動(dòng) 則 圖4 1 6 A 電燈L更亮 電流表的示數(shù)減小B 電燈L更亮 電流表的示數(shù)增大C 電燈L變暗 電流表的示數(shù)減小D 電燈L變暗 電流表的示數(shù)增大 答案 A 例3 如圖4 1 7所示 R1 8 電源的電動(dòng)勢(shì)E 8V 內(nèi)阻r 2 R2為變阻器 問(wèn) 圖4 1 7 1 要使變阻器獲得的電功率最大 R2的值應(yīng)是多大 這時(shí)R2的功率多大 2 要使R1得到最大的電功率 R2的取值多大 R1的最大功率多大 這時(shí)電源的效率是多少 審題指導(dǎo) 解此題的關(guān)鍵兩點(diǎn) 1 研究R2的最大功率時(shí) 將R1等效為內(nèi)電阻 2 研究R1的最大功率時(shí) 只需流過(guò)R1的電流最大 答案 1 10 1 6W 2 05 12W80 閉合電路中的功率分析 1 各部分功率關(guān)系分析 P電源 EIP外 I2RP內(nèi) I2r 3 P出對(duì)外電阻R的函數(shù)關(guān)系圖像 如圖4 1 8 圖4 1 8 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全