人教版高中物理必修第三册第十二章素养提升课(四)闭合电路动态分析问题及功率问题 课件+学案（两份打包）

素养提升课(四)　 闭合电路动态分析问题及功率问题 1．能够应用闭合电路欧姆定律与串、并联电路的特点对闭合电路进行动态分析。 2．能熟练进行闭合电路有关功率、效率的计算。 　闭合电路的动态分析 1．引起电路特性发生变化的两种情况 (1)滑动变阻器滑片位置的改变，使电路的电阻发生变化。 (2)开关的闭合、断开或换向(双掷开关)使电路结构发生变化。 2．分析方法 (1)程序法———�部分→整体→部分” ①由局部电阻变化判断总电阻的变化。 ②由I＝判断总电流的变化。 ③根据U外＝E－Ir判断路端电压的变化。 ④由欧姆定律及串、并联电路的规律判断电路各部分电压及电流的变化。 以上分析可形象表示为： R局→R总→I总→U外 (2)结论法———�串反并同” “串反”：是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。 “并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。 【典例1】　电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，下列说法正确的是(　　) A．电压表和电流表示数都增大 B．电压表和电流表示数都减小 C．电压表示数增大，电流表A1示数减小，A2读数增大 D．电压表示数减小，电流表A1示数增大，A2读数减小 C　[由题图可知滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，滑动变阻器连入电路中的阻值增大，则外电路的总阻值R总增大，干路电流I＝减小，故电流表A1示数减小；路端电压U＝E－Ir，因I减小，所以U增大，即电压表的示数增大；R2两端电压U2＝E－I(R1＋r)，因I减小，所以U2增大，由I2＝知，I2增大，即电流表A2的示数增大，故选项C正确，A、B、D错误。] [针对训练] 1．(多选)如图所示，用两节干电池点亮几盏小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是(　　) A．灯泡少时各灯泡较亮，灯泡多时各灯泡较暗 B．灯泡多时各灯泡两端的电压较低 C．灯泡多时通过电池的电流较大 D．灯泡多时通过各个灯泡的电流较大 ABC　[由于灯泡并联在电路中，所以接入电路的灯泡越多，总电阻越小，电路的总电流越大，电源的内电压越大，路端电压越低，流过每个灯泡的电流越小，每个灯泡越暗，选项A、B、C正确，D错误。] 2．(多选)在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，各电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是(　　) A．不变，不变 B．变大，变大 C．变大，不变 D．变大，不变 ACD　[由题图可知，U1、U2分别是R1、R2两端的电压，电流表测通过这个电路的总电流，U3是路端电压，由欧姆定律可知R1＝＝(因R1是定值电阻)，故A正确；由闭合电路的欧姆定律有U2＝E－I(R1＋r)(因E、R1、r均是定值)，＝R2，R2变大，变大，的大小为R1＋r，保持不变，故B错误，C正确；由欧姆定律有＝R1＋R2，因R2变大，则变大，又由于U3＝E－Ir，可知的大小为r，保持不变，故D正确。] 　闭合电路的功率 1．电源的总功率 P总＝EI；电源内电阻消耗的功率P内＝U内I＝I2r；电源输出功率P出＝U外I。 2．对于纯电阻电路，电源的输出功率 P出＝I2R＝R＝，当R＝r时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为Pm＝。电源输出功率随外电阻变化的曲线如图所示。 3．电源的效率 指电源的输出功率与电源的总功率之比， 即η＝×100%＝×100%＝×100%。 对于纯电阻电路，电源的效率η＝×100%＝×100%＝×100%，所以当R增大时，效率η提 ... ...