闭合电路欧姆定律及其应用(69张ppt).ppt

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1、电阻的串联、并联,想一想,把两个灯泡串联接入电路与并联接入电路相比较，它们的亮度有何变化？提示灯泡并联接入电路时比串联接入电路时亮度亮。,记一记,1串、并联电路的特点,I1I2In,U2Un,R1R2Rn,2几个有用的结论(1)串联电路的总电阻 电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻。(2)并联电路的总电阻 电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻。(3)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和。,大于,变大,小于,变大,试一试1.一个T型电路如图721所示，电路中的电阻R110，R2120，R340。另有一测试电源，电动势为100 V，

2、内阻忽略不计。则()A当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 B当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 C当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 VD当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V,图721,答案：AC,部分电路欧姆定律,想一想,图722,有a、b、c、d四个电阻，它们的IU关系如图722所示，其中电阻最小的是哪一个？提示a,记一记,1内容 导体中的电流跟导体两端的 成正比，跟导体的 成反比。2表达式。3适用范围(1)金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)。(2)纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)。,电压,电阻,4导体的伏安特性曲线(1)IU图线：以 为

3、纵轴、为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为IU图线，如图723所示。(2)比较电阻的大小：,(3)线性元件：伏安特性曲线是 的电学元件，适用欧姆定律。(4)非线性元件：伏安特性曲线为 的电学元件，不适用欧姆定律。,图723,电流,电压,直线,曲线,试一试2一只标有“220 V60 W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到200 V。在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示。在如图724所示的四个图线中，肯定不符合实际的是(),图724,解析：由电阻的定义式RU/I知：在UI图象上，某一点的纵坐标U和该点的横坐标I的比值U/I就对应着电阻值R。由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高

4、而增大，当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220 V时，灯丝的温度不断升高，电阻将不断增大，A图象表示U/I为一定值，说明电阻不变，不符合要求；C图象上各点的U/I值随U的增大而减小，也不符合实际；D图象中的U/I的值开始随U的增大而增大，后来随U的增大而减小，也不符合实际；只有B图象中U/I的值随U的增大而变大，符合实际，应选A、C、D。答案：ACD,闭合电路欧姆定律,想一想,一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是多少？,记一记,1闭合电路,内电路,外电路,(2)内、外电压的关系：E。2闭合电路欧

5、姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成，跟内、外电路的电阻之和成。,U内U外,正比,反比,3路端电压与外电阻的关系,增大,E,4路端电压跟电流的关系(1)关系式：U。(2)用图象表示如图725所示，其中纵轴截距为，横轴截距为，斜率的绝对值为。,EIr,电动势,短路电流,内阻,图725,试一试3下列关于电动势的说法正确的是(),答案：D,电路的动态分析,2“串反并同”结论法(1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大。,(3)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为

6、零去讨论。,例1(2011北京高考)如图726所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()A电压表与电流表的示数都减小 B电压表与电流表的示数都增大 C电压表的示数增大，电流表的示数减小 D电压表的示数减小，电流表的示数增大,图726,尝试解题 滑动变阻器R0的滑片向下滑动，R0接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，总电流变大，电源的内电压变大，外电压变小，电压表的示数变小，R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，电流表的示数变小，A项正确。答案A,程序法分析电路动态变化(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。(2)根据局部电阻的变化，确定电路

7、的外电阻R总如何变化。,(4)由U内I总r确定电源的内电压如何变化。(5)由U外EU内确定路端电压如何变化。(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。(7)确定支路两端的电压以及通过各支路的电流如何变化。,电源的功率和效率,2电源内部消耗的功率P内I2rU内IP总P出。,(2)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小。(3)当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大。(4)当P出Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2r2。(5)P出与R的关系如图727所示。,图727,例2电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内阻的实验

8、中得到的实验图线如图728所示。图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b。由图可知a、b的值分别为(),图728,答案D,如何在图象中求解电源的输出功率和效率(1)分析图象问题时，一定要明确图线的含义，即要确定两坐标轴表示的物理意义。(2)对闭合电路的UI图象，图线上每一点纵、横坐标的乘积为电源的输出功率；纯电阻电路的图线上每一点纵、横坐标的比值为此时外电路的电阻。(3)注意电源输出功率最大与电源效率的区别，输出功率增大时，效率不一定增大，当Rr时，电源有最大输出功率，而效率仅为50%。,闭合电路欧姆定律的应用,1.一般解题步骤(1)分析电路，将复

9、杂的电路简化，分析各电阻的连接情况。(2)求出电路的总电阻，根据闭合电路欧姆定律求出总电流。若电路发生变化，可以列出方程组。(3)应用串并联电路和部分电路欧姆定律研究各部分电路的情况，可以求解各部分电路的电阻、电压、电流、电功率等。(4)根据计算所得结果，判断电路的工作情况，并分析结果的合理性。,2应注意的问题(1)判断电路故障，要首先确定是断路还是短路，然后依据电压表、电流表示数判断。例如断路故障，主要参考电压表示数，电压表有示数，则与电压表并联的部分发生断路。(2)与电源串联的未知电阻可以等效为电源内阻，这是应用闭合电路欧姆定律常用的方法。,图729,例3(2012上海华师大附中等八校联考

10、)如图729所示，电源内阻r1，R12，R26，灯L上标有“3 V1.5 W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时，电流表示数为1 A，灯L恰能正常发光。(1)求电源的电动势；(2)求当P移到最左端时，电流表的示数；(3)当滑动变阻器的Pb段电阻多大时，变阻器R3上消耗的功率最大？最大值多大？,审题指导第一步：抓关键点,灯L两端电压为3 V,灯L正常发光,电路连接方式，R2被短路,R3的滑片P移到最右端,获取信息,关键点,第二步：找突破口(1)要求电源的电动势应利用闭合电路欧姆定律。(2)当P移到最左端时灯L和R2同时被短路。(3)要求R3上消耗的功率最大值应用数学知识求极值的方法。,

11、尝试解题(1)电源的电动势EULIR1Ir3 V12 V11 V6 V。(2)当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律，IE/(R1r)2 A。,答案(1)6 V(2)2 A(3)2 W2,模型概述 电容器是一个储存电能的元件。在直流电路中，当电容器充放电时，电路里有充放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路看做是断路，简化电路时可去掉它。简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上。,图7210,答案BD,题后悟道 解决含电容器的直流电路问题的一般方法：(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过

12、程。(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路。(3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。(4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。,(2012江西省重点中学联考)如图7211所示电路中，4个电阻阻值均为R，电键S闭合时，有质量为m、带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开电键S，则下列说法正确的是()A小球带负电B断

13、开电键后电容器的带电量减小C断开电键后带电小球向下运动D断开电键后带电小球向上运动,图7211,解析：带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间，说明所受电场力向上，小球带负电，选项A正确；断开电键后电容器两端电压减小，电容器的带电量减小，带电小球所受电场力减小，带电小球向下运动，选项C正确D错误。答案：ABC,随堂巩固落实1飞船上的太阳能电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达24%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是()A0.24 JB0.25 JC0.26

14、 J D0.28 J,解析：根据WUIt可得，每秒太阳能电池产生的能量为W0.60.11 J0.06 J，设太阳每秒照射的能量为Q，则由能量守恒定律得Q24%W，所以Q0.25 J，故选项B正确。答案：B,2.在如图7212所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则()AA灯变亮、B灯变亮、C灯变亮BA灯变亮、B灯变亮、C灯变暗CA灯变亮、B灯变暗、C灯变暗DA灯变亮、B灯变暗、C灯变亮,图7212,答案：D,3(2012南通期末)如图7213所示的电路中，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，电源的内阻不能忽略。闭合开关S，当光敏电阻上的光照强度增大时，下列说法中正确的是()A通过R2的电流减小

15、B电源的路端电压减小C电容器C所带的电荷量增加D电源的效率增大,图7213,解析：当光敏电阻上的光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，通过R2的电流增大，电源的路端电压减小，电容器C所带的电荷量减小，电源效率U/E减小，选项A、C、D错误，B正确。答案：B,4(2012北京朝阳期末)一块手机电池的背面印有如图7214所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为()A1.8 W,5.4102 WB3.6 W,0.108 WC0.6 W,1.8102 WD6.48103 W,1.94102 W,图7214,答案：C,5(20

16、13上海模拟)如图7215所示，直线A为某电源的UI图线，曲线B为某小灯泡的UI图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是()A4 W,8 WB2 W,4 WC2 W,3 WD4 W,6 W,图7215,解析：用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是UI22 W4 W，电源的总功率是EI32 W6 W。选项D正确。答案：D,你懂得！,（给有能力的学生加餐）,图1,答案：B,2(2013沈阳四校联考)如图2所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正确的是()A电流表读数变小，电压表读数变大B小电泡L变亮C电容器C上电荷量减小D电源的总功率变

17、大,图2,解析：闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路中电阻增大，电源输出电流减小，电源路端电压增大，电流表读数变小，电压表读数变大，小电泡L变暗，选项A正确B错误；由于电容器两端电压增大，由CQ/U可知，电容器C上电荷量增大，选项C错误；电源的总功率PEI变小，选项D错误。答案：A,3(2012重庆检测)如图3所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则()A电压表读数减小B电流表读数减小C质点P将向上运动DR3上消耗的功率逐渐增大,图3,解析：当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，电压表读数减小，电流表

18、读数增大，选项A正确B错误；平行金属板之间电压减小，带电质点P所受电场力减小，质点P将向下运动，选项C错误；当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R3中电流减小，R3上消耗的功率逐渐减小，选项D错误。答案：A,4.(2013南昌一模)如图4所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为U1、U2、U3，下列各值可能出现的是()AU13 VU22 VU31 VBU11 VU23 VU32 VCU10.5 VU21 VU31.5 VDU10.2 VU21 VU30.8 V,图4,解析：滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，电压表V2示数减小，V3示数增大。滑

19、动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，外电路电阻减小，路端电压即电压表V1示数减小。电压表V2示数减小值等于电压表V3示数增大值和电压表V1示数减小值之和。所以选项B、D正确。,答案：BD,5.(2011上海高考)如图5所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时()A电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小,图5,答案：A,6(2011重庆高考)在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图6所示。电源内阻

20、不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：,图6,a电珠L不亮；电流表示数几乎为零b电珠L亮度增加；电流表示数增大c电珠L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断与上述abcd四种现象对应的电路序号为()A BC D解析：电珠不亮、电流表示数几乎为零，说明电珠和电流表与电压表具有串联关系，a对应图；电珠亮度增加，电流表示数增大，说明电珠与电流表具有串联关系，b对应图；电流表线圈烧断，说明最后电流表短路，但是电灯L不亮，可知，d对应图，故选项A正确。,答案：A,7.如图7为小灯泡的UI图线，若将该小灯泡与一节电动势E1.5 V、内阻r0.75 的干电池组成闭合电路时，电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据()A1.5 W1.0 WB0.75 W0.5 WC0.75 W0.75 WD1.5 W0.75 W,图7,解析：在题图中作出电源的外电压和电流的关系图象，即U1.50.75I的图象，两图象的交点就是电源和小灯泡构成闭合回路时的路端电压和电流。图象交点坐标是(1.0,0.75)，电源的总功率P总IE11.5 W1.5 W，灯泡的实际功率P灯UI0.75 W。答案：D,