高中物理(电路-闭合电路欧姆定律)复习课件.pptx
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- 电路-闭合电路欧姆定律 高中物理 电路 闭合电路 欧姆定律 复习 课件
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1、高中物理高中物理【电路电路 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律】复习课件复习课件1闭合电路欧姆定律公式E=_(可以适用任何电路)U外+U内2路端电压U与电流I的关系(1)关系式:U_.(2)UI图象如图当电路断路即I0时,纵坐标的截距为 当 外 电 路 短 路 即 U 0 时,横 坐 标 的 截 距 为 图线的斜率的绝对值为电源的内阻EIr电源电动势短路电流3电路的动态分析方法(1)程序法:电路结构的变化R的变化R总的变化 I总的变化U端的变化固定支路(2)极限法:即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论并联分流I串联分压U变化支路例1如图,E为内阻
2、不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,与 分别为电压表与电流表初始时S0与S均闭合,现将S断开,则()A.的读数变大,的读数变小B.的读数变大,的读数变大C.的读数变小,的读数变小D.的读数变小,的读数变大S断开:阻值解析由串反并同得:与S并联与S并联变式题组1如图电路,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,电流表的示数增大解析 、与R0并联,由串反并同得:2 在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,
3、电路如图M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时()ARM变大,且R越大,U增大越明显BRM变大,且R越小,U增大越明显CRM变小,且R越大,U增大越明显DRM变小,且R越小,U增大越明显解析S与M串联RM变小M、R并联,小电阻起主要作用且R越大,U增大越明显(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小判定总电阻变化情况的规律规律总结IEIU外I2(Rr)I2rIU内IU例2如图,已知电源电动势E5
4、 V,内阻r2,定值电阻R10.5,滑动变阻器R2的阻值范围为010.求:(1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时,电阻R1消耗的功率最大?最大功率是多少?例2如图,已知电源电动势E5 V,内阻r2,定值电阻R10.5,滑动变阻器R2的阻值范围为010.求:(2)当滑动变阻器的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大?最大功率是多少?思维方法将定值电阻R1看做电源内阻的一部分,则电源的等效内阻rR1r2.5.例2如图,已知电源电动势E5 V,内阻r2,定值电阻R10.5,滑动变阻器R2的阻值范围为010.求:(3)当滑动变阻器的阻值为多大时,电源的输出功率最大?最大功率是多少?变式题组3电源的电动势
5、为E30 V,内阻为r1,将它与一只“6 V12 W”的灯泡和一台电阻为2 的小电动机串联组成闭合电路,当灯泡正常发光时,若不计摩擦,电动机输出机械功率与输入电功率之比为()A91%B82%C67%D60%4直流电路如图,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()A总功率一定减小B效率一定增大C内部损耗功率一定减小D输出功率一定先增大后减小解析 电源内部损耗的功率P内I2r一定减小;总功率PEI一定减小;而内电压降低,外电压升高,电源的效率增大;当内电阻等于外电阻时,输出功率最大,此题中无法知道内、外电阻的大小关系I(1)闭合电路是一个能量转化系统,电源将其他形式的能转化为电能内、外电路将电能
6、转化为其他形式的能,IEP内P外就是能量守恒定律在闭合电路中的体现(2)外电阻的阻值向接近内阻的阻值方向变化时,电源的输出功率变大对闭合电路功率的两点认识规律总结1故障特点(1)断路特点:表现为路端电压不为零而电流为零(2)短路特点:用电器或电阻发生短路,表现为有电流通过电路但它两端电压为零2检查方法(1)电压表检测:如果电压表示数为零,则说明可能在并联路段之外有断路,或并联路段短路(2)电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位置在运用电流表检测时,一定要注意电流表的极性和量程(3)欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路,当测量值
7、很小或为零时,表示该处短路在运用欧姆表检测时,电路一定要切断电源(4)假设法:将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生某种故障,运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理例3如图是某同学连接的实验实物图,开关闭合后A、B灯都不亮,他采用以下方法进行故障检查选用量程为10 V的已校准的电压表进行检查,测试结果如表1所示根据测试结果,可判定故障是_A灯A短路 B灯B短路Ccd 段断路 Ddf 段断路表1测试点电压示数a、b有示数b、c有示数c、d无示数d、f有示数A灯A短路 B灯B短路Ccd段断路 Ddf 段断路表1测试点电压示数a、b有示数b、c有示数c、d无示数d、f有示数解析 c、
8、d间无示数,故d、f 段断路,选项D正确;若灯A短路或灯B短路,不会造成A、B灯都不亮,选项A、B错误;若cd段断路,则d、f 间不会有示数,选项C错误无断路无断路变式题组5如图的电路中,电源的电动势为6 V,当开关S接通后,灯泡L1、L2都不亮,用电压表测得各部分的电压是Uab6 V,Uad0 V,Ucd6 V,由此可判定()AL1和L2的灯丝都烧断了BL1的灯丝烧断了CL2的灯丝烧断了D变阻器R断路解析由Uab6 V可知,电源完好,灯泡都不亮,说明电路中出现断路故障,且在a、b之间由Ucd6 V可知,灯泡L1与滑动变阻器R是接通的,断路故障出现在c、d之间,故灯L2断路6在如图的电路中,由
9、于某一电阻发生短路或断路,A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是()AR1短路BR2断路CR3断路DR4短路解析若任意电阻短路I干A灯变亮排除选项A、DR2断路R3断路B与R2并联B变亮A与R2串联A变暗B与R3并联B变亮A与R3串联A变暗BCI2=0 I3=0图象上的特征物理意义电源UI图象电阻UI图象图形图象表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系图线与坐标轴交点过坐标轴原点,表示没有电压时电流为零图象上的特征物理意义电源UI图象电阻UI图象图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、I比值表示外电阻的大小
10、,不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大,表示此电阻的大小不变图线斜率的绝对值大小内电阻r电阻大小例4在如图的UI图象中,直线为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线为某一电阻R的UI图线用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路,由图象可知()A电源的电动势为3 V,内阻为0.5 B电阻R的阻值为1 C电源的输出功率为4 WD电源的效率为50%E=3 V电源的输出功率为PUI4 W,电源的效率为 100%66.7%ABC变式题组7如图,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 W B2 W,
11、4 WC2 W,3 W D4 W,6 W解析电源的输出功率P出UI22 W4 W,电源的总功率P总EI32 W6 WU不从0 V开始E=50 V1电路的简化:不分析电容器的充、放电过程时,把电容器所处的支路视为断路,简化电路时可以去掉,求电荷量时再在相应位置补上2电路稳定时电容器的处理方法:电路稳定后,与电容器串联的电路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,即电阻不起降低电压的作用,与电容器串联的电阻视为等势体电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压3电容器所带电荷量的变化的计算:(1)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初、末状态电容器所带电荷量之差;(2)如果变化前后极
12、板带电的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和例5如图,C16 F,C23 F,R13,R26,电源电动势E18 V,内阻不计,下列说法正确的是()A开关S断开时,a、b两点电势相等B开关S闭合后,a、b两点间的电流是2 AC开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D不论开关S断开还是闭合,C1带的电荷量总比C2带的电荷量大S断开U1=U2,C1C2,由QCU知此时Q1Q2A开关S断开时,a、b两点电势相等B开关S闭合后,a、b两点间的电流是2 AC开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D不论开关S断开还是闭合,C1带的电荷量总比
13、C2带的电荷量大S闭合U1IR16 V、U2IR212 V,Q1C1U13.6105 CQ2C2U23.6105 CQ1=Q2Q1 Q1变式题组9电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图电路,电容器的两平行板水平放置当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻R3时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,则()A液滴向下运动B液滴向上运动C电容器所带电荷量减少D电容器两极板间电压变大当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,则()A液滴向下运动B液滴向上运动C电容器所带电荷量减少D电容器两极板间电压变大解析R3与R1串联R1
14、两端的电压U1液滴向上运动Q=CUQF=qE10如图,R1、R2、R3、R4均为可变电阻,C1、C2均为电容器,电源的电动势为E,内阻r0.若改变四个电阻中的一个阻值,则()A减小R1,C1、C2所带的电荷量都增加B增大R2,C1、C2所带的电荷量都增加C增大R3,C1、C2所带的电荷量都增加D减小R4,C1、C2所带的电荷量都增加解析R1上没有电流流过,R1是等势体,故减小R1,C1两端电压不变,C2两端电压不变,C1、C2所带的电荷量都不变,选项A错误;增大R2,C1、C2两端电压都增大,C1、C2所带的电荷量都增加,选项B正确;增大R3,C1两端电压减小,C2两端电压增大,C1所带的电荷
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