高中物理教科版选修3-1 专题强化5 闭合电路欧姆定律及电路中的能量综合应用课件+学案

(课件网) 专题强化5　闭合电路欧姆定律 及电路中的能量综 合应用 第二章　直流电路 学习目标 1.进一步熟练掌握闭合电路欧姆定律. 2.会计算闭合电路的功率，借助于公式和图像，分析求解电源的最大输出功率. 3.学会含容电路的分析方法. 内容索引 NEIRONGSUOYIN 达标检测 重点探究 专题强化练 01 重点探究 闭合电路的功率 一 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 图1 3.电源的效率 指电源的输出功率与电源的总功率之比， 例1　如图2所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，变阻器的最大阻值为10 Ω. (1)变阻器接入电路的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？ 图2 解析　此种情况可以把R0归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率. 即当R＝r＋R0＝2 Ω时，R消耗功率最大为： (2)变阻器接入电路的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？ 解析　定值电阻R0上消耗的功率可以表示为：P＝I2R0，因为R0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R＝0时，R0上消耗的功率最大： 总结提升 功率最大值的求解方法 1.流过电源的电流最大时，电源的功率、内阻损耗功率均最大. 2.对某定值电阻来说，其电流最大时功率最大. 3.电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大，若不能相等，外电阻越接近内阻时，电源的输出功率越大. 针对训练1　将一个电源与一电阻箱连接构成闭合回路，测得的电阻箱所消耗的功率P与电阻箱的读数R的关系如图3所示，下列说法正确的是 A.电源最大输出功率可能大于45 W B.电源内阻为5 Ω C.电源的电动势为45 V D.电阻箱消耗的功率为最大值时，电源的效率大于50% 图3 √ 解析　由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线 可知，电阻箱所消耗功率P最大为45 W，即电源最大输出 功率为45 W，A错误； 由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5 Ω，B正确； 电阻的U－I图线与电源的U－I图线的对比 二 1.两种图像 ? 电阻 电源 U－I图像 ? ? 研究对象 定值电阻 电源 图像的 物理意义 表示导体的性质R＝ ，R不随U与I的变化而变化 表示电源的性质，图线与纵轴的交点表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻 联系 电源的电动势和内阻是不变的，正是由于外电阻R的变化才会引起外电压U外和总电流I的变化 2.两种图像的交点坐标表示该用电器单独与电源串联的工作电流和路端电压(也是用电器两端的电压).如图4，电源的输出功率分别为Pb＝U1I1，Pc＝U2I2. 图4 例2　如图5所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻的U－I图线，当上述电源和电阻组成闭合电路时，求： (1)电源的输出功率P出为多大？ 答案　4 W 图5 则电源的输出功率P出＝I2R＝4 W (2)电源内部损耗的电功率是多少？ 答案　2 W 解析　电源内部消耗的电功率P内＝I2r＝2 W， (3)电源的效率η为多大？ 答案　66.7% 解析　电源的总功率P总＝IE＝6 W， 故电源的效率η＝ ×100%≈66.7%. 针对训练2　(多选)(2019·新乡市高二期中)如图6所示，线段A为电源的U－I图线，线段B和C分别为电阻R1和R2的U－I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则 A.P1＝P2 B.P1>P2 C.η1>η2 D.η1<η2 图6 √ √ 含电容器电路的分析与计算 三 1.电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，此支路相当于断路，因此电容器两极板间的电压等于该支路两端的电压. 2.电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高，电容器 ... ...