2019-2020年高中物理 第二章 恒定電流 7.閉合電路歐姆定律學(xué)案 新人教A版選修3-1.doc
《2019-2020年高中物理 第二章 恒定電流 7.閉合電路歐姆定律學(xué)案 新人教A版選修3-1.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高中物理 第二章 恒定電流 7.閉合電路歐姆定律學(xué)案 新人教A版選修3-1.doc(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高中物理 第二章 恒定電流 7.閉合電路歐姆定律學(xué)案 新人教A版選修3-1 [要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)] 1.閉合電路的歐姆定律 (1)閉合電路的組成:①內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路,其電阻稱為內(nèi)電阻,內(nèi)電阻所降落的電壓稱為內(nèi)電壓;②外電路:電源外部的電路,其兩端電壓稱為外電壓或路端電壓;③內(nèi)、外電壓的關(guān)系:E=U+U/. (2)閉合電路歐姆定律的內(nèi)容:閉合電路里的電流,跟電源的電動(dòng)勢(shì)成_______,跟整個(gè)電路的電阻成__________. 公式:,公式的適用條件:外電路為純電阻電路。 圖12—7—1 (3)路端電壓與電流的關(guān)系圖象(U—I圖象) 是一條_________線.該線與縱軸交點(diǎn)的值表示__________,該線的斜率表示__________;據(jù)U=E-Ir畫出電源的U一I圖象。如圖l2—7一l所示。 2.路端電壓U與外電阻R之間的關(guān)系: ①當(dāng)外電阻R增大時(shí),根據(jù)可知,電流I減小(E和r為定值),內(nèi)電壓Ur減小,根據(jù)U外=E-Ur可知路端電壓增大. ②當(dāng)外電阻R減小時(shí),根據(jù)可知電流I增大,內(nèi)電壓Ur增大,根據(jù)U外=E-Ur可知路端電壓減?。? 3.關(guān)于全電路歐姆定律的動(dòng)態(tài)應(yīng)用 全電路歐姆定律之中的動(dòng)態(tài)分析的具體步驟大體如下: (1)判斷動(dòng)態(tài)源及動(dòng)態(tài)源總電阻的變化.進(jìn)而判斷閉合電路總電阻的變化情況. (2)依據(jù),判斷閉合電路干路電流的變化情況. (3)依據(jù)U=E-Ir,判斷外電路電壓(路端電壓)的變化情況. (4)依據(jù)分壓、分流原理判斷動(dòng)態(tài)部分的物理量的變化. 4.關(guān)于電源的功率問(wèn)題 (1)如圖l2—7—2所示,電阻R與電源構(gòu)成的一個(gè)閉合電路.電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻r,則: 圖12—7—2 E、r R S 電源消耗的總功率用P總=______求解; 電源的輸出功率用P出=________求解; 電源的內(nèi)耗功率用P耗=________求解. 定值電阻的發(fā)熱功率亦可用PR=I2R 電源的效率為% 值得注意的是,若外電路是純電阻電路,部分電路的歐姆定律適用:P=I2R=U2/R.電源的輸出功率P外=UI=I2R=U2/R.同樣能量守恒的方程也就有:EI=UI+I2r或EI=I2R+I2r,或EI=U2/R+I2r。若外電路是非純電阻電路,能量守恒方程只有:EI=IU+I2r. (2)電源的輸出功率的變化: ①當(dāng)∣R一r∣越大,電源的輸出功率P出越______;∣R-r∣越小,電源的輸出功率 P出越___________. ②當(dāng)∣R—r ∣=0時(shí),即R=r時(shí).電源的輸出功率最大為. [范例精析] 例1 如圖12—7—3所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電阻R1=R2,當(dāng)合上電鍵S1時(shí),通過(guò)電源的電流為1A。求:電鍵S1、S2都合上時(shí)通過(guò)電源的總電流和電源兩端的電壓。 圖12—7—3 解析 要求通過(guò)電源的電流,還需要知道外電路的總電阻。當(dāng)S1合上時(shí)根據(jù)閉合電路歐姆定律有: I1=E/(R1+r)得:R1=E/I1-r=1Ω S1、S2都合上時(shí)有: I=E/(R總+r)=1.5A 路端電壓U外=E-Ir=0.75V 拓展 本題讓學(xué)生簡(jiǎn)單運(yùn)用閉合電路歐姆定律處理問(wèn)題,讓學(xué)生知道總電阻是二分之一,電流是二倍關(guān)系只有在電壓不變的情況下才成立,由于電源存在內(nèi)阻,路端電壓將隨著外電路電阻的變化而變化。 例2 圖12—7—4所示,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí).三個(gè)燈泡亮度的變化情況是 ( ) L1 L2 L3 P E、r 圖12—7—4 A.L1變亮,L2和L3皆變暗 B.L1變亮,L2不能確定,L3變暗 C.L1變暗,L2變亮,L3也變亮 D.L1變亮,L2變亮,L3變暗 解析:當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器的電阻減小,則總電阻減小,總電流增大,內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,所以L3變亮;因?yàn)閁3變大,且路端電壓變小,所以L1變暗;總電流變大,又I1變小的,所以L2的電流增大,L2變亮 。因此,本題的正確選項(xiàng)應(yīng)為C. 拓展 電路中任一局部發(fā)生變化,將引起各處的電流和電壓的變化。判斷這類問(wèn)題,可以先從局部的變化推出總電流、路端電壓的變化,再根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及部分電路歐姆定律作出相應(yīng)的判斷。 例3 如圖12—7—5中電阻R1=14Ω,R2=9Ω,合上電鍵S1時(shí),電壓表示數(shù)為2.8V,當(dāng)S1、S2都合上時(shí),電壓表示數(shù)為2.5V。求電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 圖12—7—5 解析 根據(jù)閉合電路歐姆定律來(lái)求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,一個(gè)方程中有兩個(gè)未知的量,而題中給了兩種情況下電壓表的兩次示數(shù),因此可以列出兩個(gè)方程: E=U1+U1r/R1 E=U2+U2r/R12 (其中R12是電阻R1、R2并聯(lián)后的總電阻) 解得:E=3V,r=1Ω 拓展 本題給出了根據(jù)閉合電路歐姆定律測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法,由于定律表達(dá)式中包含兩個(gè)要測(cè)量的量,所以至少要進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn),取得兩組數(shù)據(jù),列出方程組進(jìn)行求解。實(shí)際測(cè)量中為了減小誤差往往要進(jìn)行多次測(cè)量,描繪路端電壓與電流關(guān)系的圖線,對(duì)圖線進(jìn)行分析得到測(cè)量結(jié)果。 例4 圖12—7—6所示的電路中,電路消耗的總功率為40W,電阻R1為4Ω,R2為6Ω,電源內(nèi)阻r為0.6Ω,電源的效率為94%,求: (1)ab兩點(diǎn)問(wèn)的電壓 (2)電源的電動(dòng)勢(shì) R1 R2 R3 E、r a b 圖12—7—6 解析:電源內(nèi)部的熱功率P內(nèi)=I2r,又P內(nèi)=P總(1-η) 所以(A) 由于R1與R2是并聯(lián)的,所以(V) 由P總=IE,可得E=P總/I=20V 拓展 總電流I是聯(lián)系內(nèi)、外電路的橋梁,是求解閉合電路問(wèn)題的關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō),,總電流I可以由閉合電路歐姆定律求得,也可以從外電路和內(nèi)電路上分別由歐姆定律求得,還可以由電源的總功率、輸出功率、內(nèi)部發(fā)熱功率求得,應(yīng)視具體問(wèn)題具體分析。 [能力訓(xùn)練] 1.如圖l 2—7—7所示.電源的電動(dòng)勢(shì)E=2V, 內(nèi)電阻為r=0.1 Ω,R=1.9Ω,電流表、電壓表對(duì)電路的影響不計(jì),且兩電表不被燒毀, 那么: (1)當(dāng)S接到“l(fā)”擋時(shí),電流表讀數(shù)為_________,電壓表的瀆數(shù)為 __________. (2)當(dāng)S接到“2”擋時(shí),電流表讀數(shù)為__________,電壓表的讀數(shù)為____________. (3)當(dāng)S接到“3”擋時(shí),電流表瀆數(shù)為___________,電壓表的數(shù)為_____________. 圖12—7—7 圖12—7—8 2.如圖12—7—8所示,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí).電路中的能量轉(zhuǎn)化情況是:在干電池內(nèi)部,靜電力移動(dòng)電荷做功,_______能轉(zhuǎn)化為________能,在整個(gè)電路中正電荷從電源的正極經(jīng)外電路、內(nèi)電路再回到電源的正極繞行一圈,電場(chǎng)力做功,_______能轉(zhuǎn)化為_______能。 3.關(guān)于電功和電熱.以下說(shuō)法正確的是 ( ) A.外電路電流做的功一定等于電熱 B.外電路中電流所做的功一定大于電熱 C.只有在外電路是純電阻的情況下.電功才等于電熱 D.當(dāng)外電路有電動(dòng)機(jī)、電解槽的情況下電流做的功將轉(zhuǎn)化為熱能、機(jī)械能、化學(xué)能,因此,電功大于電熱 圖12—7—9 4.在如圖12—7—9所示的電路中,當(dāng)可變電阻R的阻值增大時(shí),下述結(jié)論中哪些是 正確的 ( ) A.P、Q兩點(diǎn)間的電壓U增大 B.通過(guò)R、R1的電流增大 C.通過(guò)可變電阻R的電流強(qiáng)度不變 D.通過(guò)可變電阻R的電流強(qiáng)度減小 5.如圖12—7—10所示,a、b、c三盞燈都能發(fā)光,且在電路變化時(shí),燈不被燒壞,試判斷:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向上移動(dòng)時(shí),三盞燈的亮度變化情況是 ( ) A.c變亮,a、b變暗 B.a(chǎn)、b變亮,c變暗 C.a(chǎn)、c變亮,b變暗 c a b p M N 圖12—7—10 D.a(chǎn)變亮,c、b變暗 圖12—7—12 V A R1 R2 R3 圖12—7—11 6.如圖12—7—11所示.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向上端移動(dòng)時(shí),則 ( ) A.V的示數(shù)增大,A的示數(shù)變小 B.V、A示數(shù)都增大 C.V、A示數(shù)都減小 D.V示數(shù)減小,A示數(shù)增大 7.一平行板電容器C,極板是水平放置的,它與三個(gè)可變電阻及電源連接成如圖12—7—12的電路,有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電油滴懸浮在電容器的兩極板之間,靜止不動(dòng)?,F(xiàn)要使油滴上升,可采用的辦法是 ( ) A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.減小R2 8.如圖12—7一l3所示,直線A為電源的伏安特性曲線,直線B為電阻R的伏安特性曲線,用該電源和電阻組成一個(gè)閉合電路,電源的輸出功率和電路的總功率分別為多少? 圖12—7—13 9.如圖12—7—14所示的電路中,R2=14Ω,調(diào)整R1(0~15Ω),使滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)p從c點(diǎn)移到a點(diǎn)時(shí),通過(guò)R2的電流變?yōu)樵瓉?lái)的1/2,求該電源的內(nèi)阻. 圖12—7—14 10.如圖12—7一15所示,電源電動(dòng)勢(shì)為6伏,內(nèi)阻為5歐,燈A標(biāo)有“2V,O.1 W”, 燈B標(biāo)有“1.5V,0.075W”,燈C標(biāo)有“1.5V,0.15 W”為使三燈都能正常發(fā)光,變阻器R0的阻值應(yīng)為多大?滑動(dòng)觸頭P應(yīng)放在何位置? 圖12—7—15 [素質(zhì)提高] 11. 手電筒里的兩節(jié)干電池用了很久后,小燈泡只能發(fā)出微弱的光了,把這兩節(jié)干電池取出來(lái),用電壓表測(cè)量,每一節(jié)的兩端的電壓都很接近1.5V,把它們裝入電子鐘里,電子鐘能正常工作。試用閉合電路歐姆定律來(lái)解釋這個(gè)現(xiàn)象 12.如圖12—7—16所示電源總功率為15W,電源的輸出功率為12W,電阻R1為4Ω,R2為6Ω,R3為0.6Ω,求:(1)A、B兩端的電壓;(2)電源電動(dòng)勢(shì) 圖12—7—16 13.將電量為q的正電荷,從電源的負(fù)極移向電源的正極的過(guò)程中,電源的非靜電力所做的功W非與被移送的電荷的電量q的比值w非/q叫做電源的電動(dòng)勢(shì)E,即,在國(guó)際單位制中,電動(dòng)勢(shì)的單位是焦/庫(kù),即伏特,與電勢(shì)、電勢(shì)差的單位相同,試回答: (1)電源的電動(dòng)勢(shì)和電壓是否是一回事?說(shuō)明理由 (2)依據(jù),是否認(rèn)為E與W非成正比,與q成反比? 為什么? (3)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,從能量轉(zhuǎn)化的角度,也可以說(shuō)電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源內(nèi)_____時(shí)其他形式的能量轉(zhuǎn)化為_________的多少. (4)電源內(nèi)部的非靜電力可以將正電荷從_______移向_______,維持電源兩極間有恒定的電勢(shì)差;在電源的外部電流由________流向_________.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019-2020年高中物理 第二章 恒定電流 7.閉合電路歐姆定律學(xué)案 新人教A版選修3-1 2019 2020 年高 物理 第二 恒定 電流 閉合電路 歐姆定律 新人 選修
鏈接地址:http://www.hcyjhs8.com/p-2588548.html