高中物理教科版选修3-1ppt课件第二章-第9讲-习题课闭合电路欧姆定律和电路中的能量转化

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,9,讲习题课：闭合电路欧姆定律,和电路中的能量转化,第,二,章直流电路,第9讲习题课：闭合电路欧姆定律第二章直流电路,1.,会用闭合电路欧姆定律分析动态电路,.,2,.,知道电路中闭合电路的功率关系，会计算闭合电路的功率,.,3,.,会利用闭合电路欧姆定律进行含电容器电路的分析与计算,.,4,.,知道短路与断路，并会在闭合电路中进行故障分析,.,目标定位,1.会用闭合电路欧姆定律分析动态电路.目标定位,二、闭合电路的功率和效率,三、含电容器电路的分析与计算方法,对点检测,自查自纠,栏目索引,一、闭合电路的动态分析,四、电路故障分析,二、闭合电路的功率和效率三、含电容器电路的分析与计算方法对点,1.,解决闭合电路动态变化问题，应按照局部,整体,局部的程序进行分析,.,一、闭合电路的动态分析,知识梳理,1.解决闭合电路动态变化问题，应按照局部整体局部的程序进,(1),对于固定不变的部分，一般按照欧姆定律直接判断,.,(2),对于变化的部分，一般应根据分压或分流间接判断,.,(3),涉及变阻器滑动引起的电路变化问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论,.,(1)对于固定不变的部分，一般按照欧姆定律直接判断.,例,1,如图,1,所示，,R,1,阻值恒定，,R,2,为热敏电阻,(,热敏电阻阻值随温度降低而增大,),，,L,为小灯泡，当,R,2,所在位置温度升高时,(,),典例精析,解析答案,返回,方法点拨,图,1,A.,R,1,两端的电压,减小,B,.,小灯泡的亮度变暗,C.,电流表的示数,减小,D,.,通过,R,2,的电流减小,例1如图1所示，R1阻值恒定，R2为热敏电阻(热敏电阻阻值,解析,当,R,2,所在位置温度升高时,R,2,阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电流表的示数增大，,R,1,两端的电压,U,1,IR,1,增大，故,A,、,C,错误,；,总,电流增大，内电压增大，则路端电压,U,E,Ir,减小，并联部分的电压减小，所以灯泡,L,变暗，故,B,正确,；,通过,L,的电流减小，而总电流增大，则通过,R,2,的电流增大，故,D,错误,.,答案,B,方法点拨,解析当R2所在位置温度升高时R2阻值减小，总电阻减小，总电,返回,方法点拨,动态电路的分析,方法,(,1,),程序法：按照局部,整体,局部的程序分析,.,(,2,),“,并同串反,”,规律：所谓,“,并同,”,，即某一电阻增大时，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，反之则减小；所谓,“,串反,”,，即某一电阻增大时，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，反之则增大,.,返回方法点拨动态电路的分析方法,1.,电源的总功率：,P,总,；,电源内耗功率,P,内,U,内,I,I,2,r,；电源输出功率,P,出,U,外,I,.,答案,知识梳理,二、闭合电路的功率和效率,2.,对于纯电阻电路，电源的输出功率,P,出,I,2,R,，,当,R,时,，电源的输出功率最大，其最大输出功率为,P,.,电源输出功率随外电阻的变化曲线如图,2,所示,.,图,2,EI,r,1.电源的总功率：P总；电源内耗功率P内U内II2,高中物理教科版选修3-1ppt课件第二章-第9讲-习题课闭合电路欧姆定律和电路中的能量转化,例,2,如图,3,所示，电路中,E,3 V,，,r,0.5,，,R,0,1.5,，变阻器的最大阻值,R,10,.,(1),在变阻器的阻值,R,为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大,？,典例精析,解析答案,图,3,解析,此种情况可以把,R,0,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,R,0,2,时，,R,消耗功率最大为：,例2如图3所示，电路中E3 V，r0.5，R01,(2),在变阻器的阻值,R,为多大时，定值电阻,R,0,上消耗的功率最大？最大为多大？,解析答案,总结提升,图,3,解析,定值电阻,R,0,上消耗的功率可以表示为：,P,I,2,R,0,，因为,R,0,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，,R,0,上消耗的功率最大：,返回,(2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大,总结提升,(,1,),定值电阻消耗功率最大时通过的电流最大,.,(,2,),求可变电阻消耗的功率时可将其他电阻等效为电源内阻,.,返回,总结提升(1)定值电阻消耗功率最大时通过的电流最大.返回,在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流,.,一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大,(,只考虑电容器是理想的，不漏电的情况,),的元件，电容器处电路可看做,是,路,，简化电路时可去掉它,.,1.,电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降低，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压,.,答案,三、含电容器电路的分析与计算方法,知识梳理,断,在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流.一旦,2.,当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的,电压,.,3.,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,将,电,；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的,电路,电,.,答案,相等,充,放,2.当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并,例,3,如图,4,所示，电源电动势,E,10 V,，内阻可忽略，,R,1,4,，,R,2,6,，,C,30 F,，求,：,(1)S,闭合后，稳定时通过,R,1,的电流,；,典例精析,解析答案,图,4,答案,1 A,例3如图4所示，电源电动势E10 V，内阻可忽略，R1,(2)S,原来闭合，然后断开，这个过程中流过,R,1,的电荷量,.,解析答案,图,4,返回,方法点拨,解析,S,闭合时，电容器两端电压,U,C,U,2,I,R,2,6 V,，储存的电荷量,Q,1,C,U,C,.S,断开至达到稳定后电路中电流为零，此时,U,C,E,，储存的电荷量,Q,1,C,U,C,.,很显然电容器上的电荷量增加了,Q,Q,Q,CU,C,CU,C,1.2,10,4,C.,电容器上电荷量的增加是在,S,断开以后才产生的，只有通过,R,1,这条途径实现，所以流过,R,1,的电荷量就是电容器上增加的电荷量,.,答案,1.2,10,4,C,(2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过R1的电荷量.解析,方法点拨,含电容器电路的分析与计算方法,：,(,1,),首先确定电路的连接关系及电容器和哪部分电路并联,.,(,2,),根据欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压,.,(,3,),最后根据公式,Q,CU,或,Q,C,U,，求电荷量及其变化量,.,返回,方法点拨含电容器电路的分析与计算方法：返回,四、电路故障分析,用电压表检查故障：,(1),断路故障判断：先用电压表与电源并联，,若,示,数，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则说明该段电路中有断点,.,(2),短路故障判断：先用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则说明该段电路被短路,.,知识梳理,答案,有,四、电路故障分析用电压表检查故障：知识梳理答案有,例,4,如图,5,所示，用电压表检查电路的故障，测得,U,ad,5.0 V,，,U,cd,0,，,U,ab,5.0 V,，则此故障可能是,(,),A.L,断路,B.,R,断路,C.,R,断路,D,.S,断路,典例精析,解析答案,图,5,解析,U,ab,5.0 V,、,U,ad,5.0 V,说明,b,、,c,、,d,与电源之间和,a,与电源之间的元件和导线是完好的，又,U,cd,0,，只能是,R,断路,.,B,返回,例4如图5所示，用电压表检查电路的故障，测得Uad5.0,1.(,闭合电路的动态分析,),如图,6,所示电路，电源内阻不可忽略,.,开关,S,闭合后，在变阻器,R,0,的滑动端向下滑动的过程中,(,),解析答案,对点检测,1,2,3,4,图,6,A.,电压表与电流表的示数都减小,B.,电压表与电流表的示数都增大,C.,电压表的示数增大，电流表的示数减小,D.,电压表的示数减小，电流表的示数增大,1.(闭合电路的动态分析)如图6所示电路，电源内阻不可忽略.,1,2,3,4,答案,A,1234答案A,解析答案,1,2,3,4,2.(,闭合电路的功率和效率,),如图,7,所示，直线,A,为电源的,U,I,图线，直线,B,为电阻,R,的,U,I,图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是,(,),图,7,A.4,W,33.3%B.2,W,33.3%,C.4,W,66.7%D.2,W,66.7%,解析,从题图中可知,E,3 V,，直线,A,和直线,B,的交点是电源和电阻,R,构成闭合电路的工作点，因此,P,出,UI,4 W,，,P,总,EI,6 W.,电源的效率,66.7%.,C,解析答案12342.(闭合电路的功率和效率)如图7所示，直线,3.(,含容电路分析,)(,多选,),在如图,8,所示的电路中，灯泡,L,的电阻大于电源的内阻,r,，闭合开关,S,，将滑动变阻器的滑片,P,向左移动一段距离后，下列结论正确的是,(,),A.,灯泡,L,变亮,B.,电源的输出功率变小,C.,电容器,C,上电荷量减少,D.,电流表读数变小，电压表读数变,大,解析答案,1,2,3,4,图,8,3.(含容电路分析)(多选)在如图8所示的电路中，灯泡L的电,解析,将滑动变阻器的滑片,P,向左移动一段距离后，,R,的阻值变大，电路中电流变小，灯泡,L,变暗，,A,错误,；,路端电压,变大，电阻,R,两端电压变大，电容器,C,两端电压变大，电容器,C,上电荷量增加，,C,错误，,D,正确,；,当,外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大，灯泡,L,的,电阻大于,电源的内阻,r,，则当,P,向左移动一段距离后，外电路电阻比,r,大得越多，电源的输出功率变小，,B,正确,.,答案,BD,1,2,3,4,解析将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，R的阻值变大，,4.(,电路故障分析,),如图,9,所示，灯泡,L,1,、,L,2,原来都正常发光，在两灯突然熄灭后，用电压表测得,c,、,d,间电压比灯泡正常发光时的电压高，故障的原因可能是,(,假设电路中仅有一处故障,)(,),解析答案,图,9,1,2,3,4,A.,a,、,c,间断路,B.,c,、,d,间断路,C.,b,、,d,间断路,D.,b,、,d,间短路,解析,因电路中,L,1,、,L,2,、,R,及电源串联，电路中只有一处故障且两灯不亮，电路中必是断路，故,D,错误,.,电路,中无电流，但,c,、,d,间电压升高，是因为,c,、,d,间断路，,c,、,d,两点分别与电源正、负极等电势,.,故正确答案为,B.,B,返回,4.(电路故障分析)如图9所示，灯泡L1、L2原来都正常发光,感谢阅读下载！,仅供参考学习之用！,感谢阅读下载！,