高二物理鲁科版选修3-1课件：第1部分 第4章 第1节《闭合电路欧姆定律》

欢迎进入物理课堂 1 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量 在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压 2 流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比 跟电路中内外电阻之和成反比 3 外电路电阻R增大时 电路中电流减小 路端电压增大 外电路电阻减小时 电路中电流增大 路端电压减小 自学教材 1 电源把其它形式的能转化为的装置 2 电动势 1 大小等于没有接入电路时两极间的 2 物理意义 表征电源把其他形式的能转化为的本领 电能 电压 电能 3 干电池电动势为1 5V的物理意义干电池的电动势为1 5V 说明电荷量为1C的电荷通过电源时 电源通过非静电力做功将J的化学能转化为电能 1 5 重点诠释 1 电动势的理解 1 电动势由电源本身决定 与外电路无关 2 电动势是标量 但有方向 物理学中规定方向为由负极经电源内部指向正极 即电源内部电流的方向 3 电源的内部也有电阻 即内电阻 当电流经电源内部时也有电压降 即内电压 2 电动势与电压的区别 1 物理含义 电压表示电阻或用电器两端的电势差 是形成电场产生电流的原因 电动势表示电源提供电能的本领 是电压产生的原因 2 做功的实质 电压对应电场力做功 电动势对应非静电力做功 3 能的转化 电压相关的能是把电能转化成其他形式的能 电动势相关的能是把其他形式的能转化成电能 1 下列说法中正确的是 A 电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B 电源的电动势在数值上等于电源两极间的电压C 电源的电动势与电压的单位相同 但与电压有本质的区别D 电动势越大 电源两极间的电压一定越高 解析 电动势与电压有本质的区别 二者单位相同 只有电源与外电路断开时 两极间的电压在数值上才与电动势相等 答案 C 自学教材 1 闭合电路 1 只有用导线把电源 用电器连成一个才有电流 用电器 导线组成 电源内部是 内电路的电阻叫 2 在外电路中 沿电流方向电势 在内电路中电流从极到极 闭合电路 外电路 内电路 内阻 降低 负 正 2 闭合电路欧姆定律 1 内容 流过闭合电路的电流跟电路中电源的成正比 跟电路中内 外之和成反比 2 公式 I 3 适用的条件为 外电路为 4 电动势与内外电压的关系 E 电动势 电阻 纯电阻电路 U外 U内 重点诠释 1 闭合电路的组成 3 闭合电路的能量关系 1 电源的总功率 P总 PE EI 2 电源的内阻消耗的功率 P内 I2r 3 外电路消耗的功率 P外 P输出 IU端 P总 P内 EI I2r 图4 1 1 2 如图4 1 1所示 电源的内阻r为2 R1 10 R2 8 当S连接1时 电流表的示数为0 2A 则将S切换到2时 电流表的示数变为 A 0 18AB 0 20AC 0 24AD 0 26A 答案 C 自学教材 增大 减小 无穷大 E 零 零 最大 零 重点诠释 由此可见 当外电路电阻R增大时 电流I减小 路端电压U增大 反之 当外电路电阻R减小时 电路中电流I增大 路端电压U减小 2 闭合电路和部分电路的U I图像的区别 图4 1 2 1 两图像直线方向不同 斜率的物理意义不同 闭合电路的U I图像 如图4 1 2甲 的斜率表示电源的内阻 而部分电路的U I图像 如图乙 的斜率表示的是这段电路上的电阻 2 从表示的内容上 闭合电路的U I图像 甲图 表示U与I的制约关系 而部分电路的U I图像 乙图 是对于固定电阻而言的 反映了U I的正比关系 3 从物理意义上 闭合电路的U I图像 甲图 表示电动势和内阻不变 外电阻是变化的 而部分电路的U I图像 乙图 表示导体的性质 前提是电阻R保持不变 答案 B 图4 1 3 例1 如图4 1 3所示的电路中 当S闭合时 电压表和电流表 理想电表 的读数分别为1 6V和0 4A 当S断开时 它们的示数变为1 7V和0 3A 则电源的电动势和内阻各为多少 审题指导 解答本题时应把握以下两点 1 明确S闭合前后R1和R2的连接方式 2 明确电压表所测电压为路端电压 解析 当S闭合时 R1和R2并联接入电路 由闭合电路欧姆定律得 U端1 E I1r代入数据得 E 1 6 0 4r 当S断开时 只有R1接入电路 由闭合电路欧姆定律得 U端2 E I2r代入数据得 E 1 7 0 3r 联立 得 E 2V r 1 答案 2V1 解决这类问题应该充分利用题设条件 结合闭合电路欧姆定律进行列方程求解 在求解过程中要注意电流的变化 因为电流是连接内外电路的纽带 图4 1 4 1 如图4 1 4所示电路 R由2 变为6 时 电路中的电流变为原来的一半 则电源的内阻是 A 1 B 2 C 3 D 4 答案 B 例2 2012 龙岩高二检测 如图4 1 5所示 电动势为E 内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接 只合上开关S1 三个灯泡都能正常工作 如果再合上S2 则下列表述正确的是 图4 1 5 A 电源输出功率减小B L1上消耗的功率增大C 通过R1上的电流增大D 通过R3上的电流增大 思路点拨 此题是一道有关闭合电路动态变化的问题 我们可以依据 先局部后整体再局部 的思路进行分析 答案 C 对于闭合电路动态分析 一般解题思路是 先局部后整体再局部 具体步骤可归纳为 2 在图4 1 6所示的电路中 电源电动势E和内阻r恒定不变 电灯L恰好能正常发光 如果变阻器R1的滑片向b端滑动 则 图4 1 6 A 电灯L更亮 电流表的示数减小B 电灯L更亮 电流表的示数增大C 电灯L变暗 电流表的示数减小D 电灯L变暗 电流表的示数增大 答案 A 例3 如图4 1 7所示 R1 8 电源的电动势E 8V 内阻r 2 R2为变阻器 问 图4 1 7 1 要使变阻器获得的电功率最大 R2的值应是多大 这时R2的功率多大 2 要使R1得到最大的电功率 R2的取值多大 R1的最大功率多大 这时电源的效率是多少 审题指导 解此题的关键两点 1 研究R2的最大功率时 将R1等效为内电阻 2 研究R1的最大功率时 只需流过R1的电流最大 答案 1 10 1 6W 2 05 12W80 闭合电路中的功率分析 1 各部分功率关系分析 P电源 EIP外 I2RP内 I2r 3 P出对外电阻R的函数关系图像 如图4 1 8 图4 1 8 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全