【高考零距离】2014—2015高三物理总复习（上海专用）【配套教案】（考点解读+教学归纳+分类解析）第九章第44讲——全电路欧姆定律中的图像问题（2份）

教案(44)———全电路欧姆定律中的图像问题 考点解读 考　点 解　读 学 题 目 分 布 电功 电功率 理解电功的概念 掌握电功率的概念 B C 04年上海高考第12题、第18题 05年上海高考第5题 测量电池的电动势和内阻多用表 会用电流表和电压表测电池的电动势和内阻 会用多用表测电阻、电压、电流 D D 04年上海高考第15题 出卷网 教学目标 1．I、R间关系与图像 表达式： I＝ HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" (1) 2．U、I间关系与图像 表达式： U＝E＋Ir 从表达式看出： 当外电路断开时(I＝0) 出卷网，路端电压等于电动势．而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势(有微弱电流)．当外电路短路时(R＝0，因而U＝0)电流最大为Im＝(一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏)． 图像： 图甲反映电源的U—I图线截距ε，I短＝E/r，斜率＝－r.即tanα＝r 图乙反映电阻的U—I图线，U＝IR.tanβ＝R 甲乙二图线的交点表示： 某一确定的电源对某一确定的电阻供电，电路中端压为U，总电流为I HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" (2) 面积： CDOE: 输出功率，也即外电路上消耗的功率． ABOE: 发出功率，电源的总功率． ABCD: 内电路消耗的功率． 当α＝β，即R＝r时CDOE面积＝ABCD面积，输出功率最大． 3．U、R间关系与图像 表达式： U外＝(图线甲)； U内＝(图线乙)． HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" (3) 4．P—I图像 (1)电源的功率(电源的总功率): P总＝Iε，图线甲． (2)电源内部消耗的功率： Pr＝I2r，P内＝I2r，图线乙． (3)电源的输出功率(外电阻消耗的功率)P出＝UI＝Iε－I2r，图线丙． HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" (4) 5．P—R图像 电源的输出功率P＝＝·≤，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为Pm＝ HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" (5) 6．电源的效率 η＝＝＝(最后一个等号只适用于纯电阻电路) 分类剖析 电源的功率和效率 例1 　已知如图，E＝6V，r＝4Ω，R1＝2Ω，R2的变化范围是0～10Ω. HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" 求： (1)电源的最大输出功率； (2)R1上消耗的最大功率； (3)R2上消耗的最大功率． 【解析】　(1)R2＝2Ω时，外电阻等于内 出卷网电阻，电源输出功率最大为2.25W；(2)R1是定值电阻，电流越大功率越大，所以R2＝0时R1上消耗的功率最大为2W；(3)把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω，所以，当R2＝6Ω时，R2上消耗的功率最大为1.5W. 例2 　如图为分压器接法电路图，电源电动势为E， 出卷网内阻不计，变阻器总电阻为r.闭合电键S后，负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" (1)　　　　　　　(2) A．① B．② C．③ D．④ 【解析】　当Rx增大时，左 出卷网半部分总电阻增大，右半部分电阻减小，所以R两端的电压U应增大，排除④；如果没有并联R，电压均匀增大，图线将是②；实际上并联了R，对应于同一个Rx值，左半部分分得的电压将比原来小了，所以③正确，选C. 例3 　电池甲和乙的电动势分别为E1和E2， 出卷网内电阻分别为r1和r2.若用甲、乙电池分别向某个电阻R供电，则在这个电阻上所消耗的电功率相同．若用甲、乙电池分别向某个电阻R′供电，则在R′上消耗的电功率分别为P1和P2，已知E1＞E2，R′＞R，则(　　) A．r1＞r2 B．r1＜r2 C．P1＞P2 D．P1＜P2 【解析】　将一电动势为E，内电阻为 出卷网r的电源与电阻R组成一闭合电路，路端电压U和干路电流I的关系为U＝E－Ir.在U—I直角坐标系中作U—I图线，则该图线为一条在纵轴上截距为E、斜率为－r的直线，这就是电源伏安特性曲线．如果再 ... ...