第二課時(shí)閉合電路的歐姆定律

第二課時(shí)閉合電路的歐姆定律一? 電動(dòng)勢知識(shí)講解(1)非靜電力:從低電勢處指向高電勢處得某種力稱為非靜電力、說明:非靜電力得種類很多,例如,化學(xué)電源中得化學(xué)力?發(fā)電機(jī)內(nèi)由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生得電磁力、

(2)電動(dòng)勢

①定義:非靜電力把正電荷從負(fù)極移送到正極所做得功跟被移送得電荷量得比值叫電源得電動(dòng)勢、

②公式

③單位:伏特,用“V”表示、

④物理意義:反映電源把其她形式得能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)得大小,在數(shù)值上等于非靜電力把1C得正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做得功、二? 閉合電路得歐姆定律

知識(shí)講解

1、閉合電路歐姆定律

①文字表達(dá):閉合電路中得電流跟電源電動(dòng)勢成正比,跟內(nèi)?外電路中得電阻之與成反比、

②數(shù)學(xué)表達(dá)式:I

公式中R表示外電路得總電阻,E表示電源電動(dòng)勢,r就是電源內(nèi)阻、(2)路端電壓與電流得關(guān)系,即U-I圖線①因?yàn)閁=E-Ir,故U隨I得增大而減小,它們得關(guān)系曲線如圖所示、②直線斜率得絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻r,縱軸得截距為電源得電動(dòng)勢E,橫軸得截距為短路電流、③U隨I變化得本質(zhì)原因就是電源有內(nèi)阻、④圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)得乘積為電源在此時(shí)得輸出功率、

活學(xué)活用如圖所示,變阻器R2得最大值為10Ω,電阻R3=5Ω,電源內(nèi)阻為1Ω、當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),變阻器得滑片在中點(diǎn)得位置、當(dāng)電源得總功率為16W,輸出功率為12W,此時(shí)R1正常工作、求:(1)電燈R1得阻值就是多少?(2)當(dāng)S斷開時(shí),要使電燈正常發(fā)光,應(yīng)使變阻器得使用電阻改變多少?答案:(1)2、5Ω(2)增加1、5Ω第二關(guān):技法關(guān)解讀高考解題技法大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)一? 電源得最大輸出功率與用電器獲得最大功率得分析方法

技法講解

1、電源得輸出功率:P出

由上式可以瞧出:(1)當(dāng)R=r時(shí),電源得輸出功率最大,

此時(shí)電源效率η=50%、(2)當(dāng)R>r時(shí),隨著R得增大輸出功率越來越小、(3)當(dāng)R<r時(shí),隨著R得增大輸出功率越來越大、(4)當(dāng)P出<Pm時(shí),每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能得外電阻R1與R2,且R1·R2=r2、(5)P外與R得關(guān)系如圖所示、

2、對(duì)用電器獲得最大功率得分析通常用等效電源法,如當(dāng)用電器還與其她電路串聯(lián)時(shí),利用電路得等效性,可以將其她串聯(lián)電路得電阻R其與電源得內(nèi)阻r之與瞧作新得電源內(nèi)阻,再利用前面得方法分析、典例剖析【例1】如圖所示,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為電源電動(dòng)勢,r為電源內(nèi)電阻,以下說法中正確得就是()A、當(dāng)R2=R1+r時(shí),R2上獲得最大功率B、當(dāng)R1=R2+r時(shí),R1上獲得最大功率C、當(dāng)R2=0時(shí),R1上獲得最大功率D、當(dāng)R2=0時(shí),電源得輸出功率最大

[解析]解答該題通常用等效電源法、解題時(shí)應(yīng)根據(jù)需要選用不同得等效方式、在討論R2得電功率時(shí),可將R1視為電源內(nèi)阻得一部分,即將原電路等效為外電阻R2與電動(dòng)勢為E?內(nèi)阻為(R1+r)得電源(等效電源)連成得閉合電路(如圖1),R2得電功率就是等效電源得輸出功率、顯然當(dāng)R2=R1+r時(shí),R2獲得電功率最大,選項(xiàng)A正確、在討論R1得電功率時(shí),可將R2視為電源內(nèi)阻得一部分,即將原電路等效為外電阻R1與電動(dòng)勢為E?內(nèi)阻為(R2+r)得電源(等效電源)連成得閉合電路(如圖2),R1得電功率即等效電源得輸出功率、當(dāng)R2=0時(shí),等效電源內(nèi)阻最小(等于r),R1獲得得電功率最大;

故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確,在討論電源得輸出功率時(shí),(R1+R2)為外電阻,內(nèi)電阻r恒定,由于題目沒有給出R1與r得具體數(shù)值,所以當(dāng)R2=0時(shí),電源輸出功率并不一定最大,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤、綜上所述,該題得正確答案就是A?C、[答案]AC二? 含有電容器得電路分析方法技法講解電容器就是一個(gè)儲(chǔ)存電能得元件,在直流電路中,當(dāng)電容器充?放電時(shí),電路有充電?放電電流,一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無限大(只考慮電容器就是理想不漏電得情況)得元件,在電容器處電路可瞧作就是斷路,簡化電路時(shí)可去掉它,簡化后若要求電容器所帶電荷量時(shí),可在相應(yīng)得位置補(bǔ)上,分析與計(jì)算含有電容器得直流電路時(shí),關(guān)鍵就是準(zhǔn)確地判斷與求出電容器兩端得電壓,其具體方法就是:1、確定電容器與哪個(gè)電阻并聯(lián),該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓、2、當(dāng)電容器與某一電阻串聯(lián)后接在某一電路兩端時(shí),此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓,而與電容器串聯(lián)得電阻瞧成導(dǎo)線、3、對(duì)于較復(fù)雜電路,需要將電容器兩端得電勢與基準(zhǔn)點(diǎn)得電勢比較后才能確定電容器兩端得電壓、典例剖析【例2】如圖所示,電容器C1=6μF,C2=3μF,電阻R1=6Ω,R2=3Ω、當(dāng)電鍵S斷開時(shí),A、B兩點(diǎn)間得電壓UAB等于多少?當(dāng)S閉合時(shí),電容器C1得電荷量改變了多少?(已知電壓U=18V)[解析]在電路中電容器C1、C2得作用就是斷路,當(dāng)電鍵S斷開時(shí),電路中無電流,B、C等電勢,A、D等電勢,因此UAB=UAC=UDB=18V、當(dāng)S斷開時(shí),電容器C1所帶電荷量為Q1=C1UAC=C1UDC=6×10-6×18C=1、08×10-4C、

當(dāng)S閉合時(shí),電路R1?R2導(dǎo)通,電容C1兩端得電壓即電阻R1兩端得電壓、由串聯(lián)電路得電壓分配關(guān)系得

U′AC 18V=12V

此時(shí)電容器C1所帶電荷量為

Q′1=C1U′AC=6×10-6×12C=0、72×10-4C、

電容器C1所帶電荷量得變化量為

ΔQ=Q′1-Q1=-3、6×10-5C負(fù)號(hào)表示減少

[答案]UAB=18V減少3、6×10-5C三? 電路故障得分析方法技法講解1、故障得特點(diǎn)(1)斷路得特點(diǎn):電路中發(fā)生斷路,表現(xiàn)為電源電壓不為零而電流為零;若外電路中某兩點(diǎn)之間得電壓不為零,則這兩點(diǎn)間有斷點(diǎn),而這兩點(diǎn)與電源連結(jié)部分無斷點(diǎn)、(2)短路得特點(diǎn):電路中發(fā)生短路,表現(xiàn)為有電流通過電路而電壓為零、2、故障得分析方法(1)儀器檢測法①斷點(diǎn)故障得判斷:用電壓表與電源并聯(lián),若有電壓時(shí),再逐段與電路并聯(lián),若電壓表指針偏轉(zhuǎn),則該段電路中有斷點(diǎn)、②短路故障得判斷:用電壓表與電源并聯(lián),若有電壓時(shí),再逐段與電路并聯(lián);若電壓表示數(shù)為零時(shí),該電路被短路,若電壓表示數(shù)不為零,則該電路不被短路或不完全被短路、③用電壓表測量,若理想電壓表示數(shù)為電源電動(dòng)勢,可判斷電路故障為斷路;若電壓表示數(shù)不為零,則電壓表兩端至電源部分電路無斷點(diǎn)且與電壓表并聯(lián)得電路沒被短路;若電壓表示數(shù)為零,則電壓表兩端至電源得部分電路可能有斷點(diǎn),或者就是與電壓表并聯(lián)得部分電路被短路、

(2)假設(shè)法:已知電路發(fā)生某種故障,尋求故障發(fā)生在何處時(shí),可將整個(gè)電路劃分為若干部分;然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障,運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正向推理,推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合,則故障不就是發(fā)生在這部分電路;若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合,則故障可能發(fā)生在這部分電路;直到找到可能發(fā)生得全部故障為止、典例剖析【例3】如圖所示得電路中,電源電動(dòng)勢為6V,當(dāng)開關(guān)S接通后,燈泡L1與L2都不亮,用電壓表測得各部分電壓就是Uab=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可判定()A、L1與L2得燈絲都燒斷了B、L1得燈絲燒斷了C、L2得燈絲燒斷了D、變阻器R斷路[解析]由題目給出得條件可知,電路中有得地方有電壓,說明電源就是有電壓得、由Uab=6V與Uad=0可知外電路上bcd段有斷點(diǎn);由Ucd=6V可知外電路上cL2d段有斷點(diǎn),即L2燒斷,而且除L2外,燈L1與變阻器R都沒有與L2同時(shí)斷開,否則也不存在Ucd=6V、這種情況下,Uad=0就是情理之中得、故而C選項(xiàng)正確、[答案]C第三關(guān):訓(xùn)練關(guān)笑對(duì)高考隨堂·訓(xùn)練1、下列關(guān)于電源電動(dòng)勢得說法①電動(dòng)勢就是用來比較電源將其她形式得能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小得物理量②外電路斷開時(shí)得路端電壓等于電源得電動(dòng)勢③用內(nèi)阻較大得電壓表直接測量電源正負(fù)之間得電壓值約等于電源得電動(dòng)勢④外電路得總電阻越小,則路端電壓越接近電源得電動(dòng)勢以上說法正確得就是()A、①②③④B、①②③C、①②④ D、只有②解析:電動(dòng)勢就是表示電源把其她形式得能轉(zhuǎn)化為電能得本領(lǐng)得物理量、①正確,由E=U+Ir知,當(dāng)外電路斷開時(shí),I=0,E=U,②正確、由于電壓表電阻很大,I很小,則U≈E、③正確、外電路得總電阻越小,路端電壓越小,④錯(cuò)、正確選項(xiàng)為B、答案:B2、如圖所示電路中,閉合電鍵,燈L1?L2正常發(fā)光,由于電路出現(xiàn)故障,突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮,燈L2變暗,電流表得讀數(shù)變小,根據(jù)分析,發(fā)生得故障可能就是()A、R1斷路B、R2斷路C、R3短路D、R4短路解析:等效電路如下圖所示,若R1斷路,總電阻變大,總電流變小,內(nèi)電壓變小,外電壓變大,L2變暗,電流表讀數(shù)變小,L1變亮,故A正確、若R2斷路,總電阻變大,進(jìn)一步得出L1變暗,L2變亮,故B錯(cuò)誤、若R3短路,總電阻變小,電流變大,內(nèi)電壓變大,外電壓變小,L1變亮,L2變暗,但電流表示數(shù)等于I總-I2變大,故C錯(cuò)誤、若R4短路,情形與R3短路相似、D錯(cuò)誤,故本題只有A正確、(本題也可用“串反并同”快速求解)答案:A3、如圖所示,直線OAC為某一直流電源得總功率P總隨電流I變化得圖線,拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化得圖線、若A?B對(duì)應(yīng)得橫坐標(biāo)2A,那么線段AB表示得功率及I=2A對(duì)應(yīng)得外電阻就是()A、2W?0、5Ω B、4W、2ΩC、2W?1Ω D、6W?2Ω解析:兩圖線在C點(diǎn)相交,表明電源總功率與內(nèi)部熱功率相等,意味著電源短路、

Ω=1Ω,電源電動(dòng)勢E=Ir=3V,因AB對(duì)

應(yīng)得電流I=2A,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

所以R=(1、5-1)Ω=0、5Ω,其功率P=I2R=22×0、5W=2W、

答案:A4、演示位移傳感器得工作原理如圖所示,物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí),帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器得金屬桿P,通過電壓表顯示得