高中物理复习题教案闭合电路欧姆定律

高中物理高考复习题教案闭合电路欧姆定律 教学目标 1.掌握闭合电路欧姆定律,并能应用其解决有关问题 2.掌握路端电压和外电路电阻的关系,掌握讨论电路结构变化题的一般方 法 3.掌握闭合电路的U-图象 教学重点:闭合电路欧姆定律及其应用 教学难点:闭合电路欧姆定律的应用 教学方法:讲练结合,计算机辅助教学 教学过程: 、闭合电路欧姆定律 1主要物理量 研究闭合电路,主要物理量有E、r、R、1、U,前两个是常量,后三个是变 量 闭合电路欧姆定律的表达形式有 ①E=U外+U内 (l、R间关系 探针 Rtr ③U=Er(U、间关系) ④UR E(U、R间关系) 从③式看出:当外电路断开时(I=0),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lm=Er(一般不允许出现这种情况,会把电源烧坏)。 2电源的功率和效率。 (1)功率:①电源的功率(电源的总功率)PE=E②电源的输出功率P出 =UI ③电源内部消耗的功率P=12r (2)电源的效率:n=PR(最后一个等号只适用于 Pe E Rtr 纯电阻电路) P出 电源的输出功率P=ER=4RrE≤巨,可见电源输 (R+r)(R+r)4r4r 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Pn=E 【例1】已知如图,E=6V,r=49,R1=29,R的变化范围是0~10 9。求:①电源的最大输出功率;②R1上消耗的最大功率;③R2上消耗的 最大功率。 解:①R=29时,外电阻等于内电阻,电源输出功率最大为225W;②R1 是定植电阻,电流越大功率越大,所以R=0时R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69,所以,当R2=69时,R2上 消耗的功率最大为1.5W。 3变化电路的讨论。 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化,就会影响整个电 路,使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是: Er 闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并 联电路的电流关系。以右图电路为例:设R1增大,总电阻一定增大;由/=E 定减小;由U=E-r,U一定增大;因此U4、l4一定增大:由l3=H-4,l3、U3 定减小;由U2=UU3,U2、12一定增大;由l1=l3-2,l1一定减小。总结规律如 下 ①总电路上R增大时总电流减小,路端电压U增大;②变化电阻本身和 总电路变化规律相同;③和变化电阻有串联关系(通过变化电阻的电流也通过该 电阻)的看电流(即总电流减小时,该电阻的电流、电压都减小):④和变化电 阻有并联关系的(通过变化电阻的电流不通过该电阻)看电压(即路端电压增大 时,该电阻的电流、电压都增大)。 【例2】如图,电源的内阻不可忽略.已知定值电阻R1=109,R2=89,当 电键S接位置1时,电流表的示数为020A.那么当电键S接位置 2时,电流表的示数可能是下列的哪些值 R2 A.0.28A B.0.25A C.0.22A D.0.19A 解:电键接2后,电路的总电阻减小,总电流一定增大,所以不可能是 0.19A.电源的路端电压一定减小,原来路端电压为2V,所以电键接2后路端电 压低于2V,因此电流一定小于0.25A.所以只能选C。 ... ...