閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用(69張ppt)

1、電阻的串聯(lián)、并聯(lián),想一想,把兩個(gè)燈泡串聯(lián)接入電路與并聯(lián)接入電路相比較，它們的亮度有何變化？ 提示燈泡并聯(lián)接入電路時(shí)比串聯(lián)接入電路時(shí)亮度亮。,記一記,1串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),I1I2In,U2Un,R1R2Rn,2幾個(gè)有用的結(jié)論 (1)串聯(lián)電路的總電阻 電路中任意一個(gè)電阻，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，總電阻 。 (2)并聯(lián)電路的總電阻 電路中任意一個(gè)電阻，任意一個(gè)電阻變大時(shí)，總電阻 。 (3)某電路中無(wú)論電阻怎樣連接，該電路消耗的電功率P總等于各個(gè)電阻消耗的電功率之和。,大于,變大,小于,變大,試一試 1.一個(gè)T型電路如圖721所示，電路 中的電阻R110 ，R2120 ，R3 40 。另有一測(cè)試電

2、源，電動(dòng)勢(shì)為100 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)。則 () A當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40 B當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40 C當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓為80 V D當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為80 V,圖721,答案：AC,部分電路歐姆定律,想一想,圖722,有a、b、c、d四個(gè)電阻，它們的IU關(guān)系如圖722所示，其中電阻最小的是哪一個(gè)？ 提示a,記一記,1內(nèi)容 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的 成正比，跟導(dǎo)體的 成反比。 2表達(dá)式 。 3適用范圍 (1)金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電(對(duì)氣體導(dǎo)電不適用)。 (2)純電阻電路(不含電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路)。,電壓,電阻,

3、4導(dǎo)體的伏安特性曲線 (1)IU圖線： 以 為縱軸、 為橫軸所畫出的導(dǎo) 體上的電流隨電壓的變化曲線稱為IU圖線， 如圖723所示。 (2)比較電阻的大?。?(3)線性元件：伏安特性曲線是 的電學(xué)元件，適用歐姆定律。 (4)非線性元件：伏安特性曲線為 的電學(xué)元件，不適用歐姆定律。,圖723,電流,電壓,直線,曲線,試一試 2一只標(biāo)有“220 V60 W”的白熾燈泡，加上的電壓 U由零逐漸增大到200 V。在此過(guò)程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表示。在如圖724所示的四個(gè)圖線中，肯定不符合實(shí)際的是 (),圖724,解析：由電阻的定義式RU/I知：在UI圖象上，某一點(diǎn)的縱坐標(biāo)U和該點(diǎn)的橫坐標(biāo)I的比

4、值U/I就對(duì)應(yīng)著電阻值R。由于白熾燈泡鎢絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大，當(dāng)白熾燈上加的電壓從零逐漸增大到220 V時(shí)，燈絲的溫度不斷升高，電阻將不斷增大，A圖象表示U/I為一定值，說(shuō)明電阻不變，不符合要求；C圖象上各點(diǎn)的U/I值隨U的增大而減小，也不符合實(shí)際；D圖象中的U/I的值開始隨U的增大而增大，后來(lái)隨U的增大而減小，也不符合實(shí)際；只有B圖象中U/I的值隨U的增大而變大，符合實(shí)際，應(yīng)選A、C、D。 答案：ACD,閉合電路歐姆定律,想一想,一太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開路電壓為800 mV，短路電流為40 mA，若將該電池板與一阻值為20 的電阻連成一閉合電路，則它的路端電壓是多少？,記一記,1閉

5、合電路,內(nèi)電路,外電路,(2)內(nèi)、外電壓的關(guān)系：E 。 2閉合電路歐姆定律 (1)內(nèi)容：閉合電路里的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成 ，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成 。,U內(nèi)U外,正比,反比,3路端電壓與外電阻的關(guān)系,增大,E,4路端電壓跟電流的關(guān)系 (1)關(guān)系式：U 。 (2)用圖象表示如圖725所示，其中縱軸截距為 ，橫軸截距為 ，斜率的絕對(duì)值為 。,EIr,電動(dòng)勢(shì),短路電流,內(nèi)阻,圖725,試一試 3下列關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法正確的是 (),答案：D,電路的動(dòng)態(tài)分析,2“串反并同”結(jié)論法 (1)所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大。,(3)極限

6、法：因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，讓電阻最大或電阻為零去討論。,例1(2011北京高考)如圖7 26所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。 開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端 向下滑動(dòng)的過(guò)程中 () A電壓表與電流表的示數(shù)都減小 B電壓表與電流表的示數(shù)都增大 C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小 D電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大,圖726,嘗試解題 滑動(dòng)變阻器R0的滑片向下滑動(dòng)，R0接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，總電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，外電壓變小，電壓表的示數(shù)變小，R1兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變小，電流表的示數(shù)變小，A項(xiàng)正確。 答案A,程序

7、法分析電路動(dòng)態(tài)變化 (1)明確局部電路變化時(shí)所引起的局部電路電阻的變化。 (2)根據(jù)局部電阻的變化，確定電路的外電阻R總?cè)绾巫兓?(4)由U內(nèi)I總r確定電源的內(nèi)電壓如何變化。 (5)由U外EU內(nèi)確定路端電壓如何變化。 (6)由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化。 (7)確定支路兩端的電壓以及通過(guò)各支路的電流如何變化。,電源的功率和效率,2電源內(nèi)部消耗的功率 P內(nèi)I2rU內(nèi)IP總P出。,(2)當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小。 (3)當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大。 (4)當(dāng)P出Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R1和R2，且R1R2r2。 (5)P出與

8、R的關(guān)系如圖727所示。,圖727,例2電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比。在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖728所示。圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點(diǎn)，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為a、b。由圖可知a、b的值分別為 (),圖728,答案D,如何在圖象中求解電源的輸出功率和效率 (1)分析圖象問題時(shí)，一定要明確圖線的含義，即要確定兩坐標(biāo)軸表示的物理意義。 (2)對(duì)閉合電路的UI圖象，圖線上每一點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)的乘積為電源的輸出功率；純電阻電路的圖線上每一點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)的比值為此時(shí)外電路的電阻。 (3)注意電源輸出功率最大與電源效率的區(qū)別，輸出功率增大

9、時(shí)，效率不一定增大，當(dāng)Rr時(shí)，電源有最大輸出功率，而效率僅為50%。,閉合電路歐姆定律的應(yīng)用,1.一般解題步驟 (1)分析電路，將復(fù)雜的電路簡(jiǎn)化，分析各電阻的連接情況。 (2)求出電路的總電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出總電流。若電路發(fā)生變化，可以列出方程組。 (3)應(yīng)用串并聯(lián)電路和部分電路歐姆定律研究各部分電路的情況，可以求解各部分電路的電阻、電壓、電流、電功率等。 (4)根據(jù)計(jì)算所得結(jié)果，判斷電路的工作情況，并分析結(jié)果的合理性。,2應(yīng)注意的問題 (1)判斷電路故障，要首先確定是斷路還是短路，然后依據(jù)電壓表、電流表示數(shù)判斷。例如斷路故障，主要參考電壓表示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的部分發(fā)

10、生斷路。 (2)與電源串聯(lián)的未知電阻可以等效為電源內(nèi)阻，這是應(yīng)用閉合電路歐姆定律常用的方法。,圖729,例3(2012上海華師大附中等八校聯(lián) 考)如圖729所示，電源內(nèi)阻r1 ，R1 2 ，R26 ，燈L上標(biāo)有“3 V1.5 W” 的字樣，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片P移到最右 端時(shí)，電流表示數(shù)為1 A，燈L恰能正常發(fā)光。 (1)求電源的電動(dòng)勢(shì)； (2)求當(dāng)P移到最左端時(shí)，電流表的示數(shù)； (3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的Pb段電阻多大時(shí)，變阻器R3上消耗的功率最大？最大值多大？,審題指導(dǎo) 第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn),燈L兩端電壓為3 V,燈L正常發(fā)光,電路連接方式，R2被短路,R3的滑片P移到最右端,獲取信息,關(guān)鍵點(diǎn),第

11、二步：找突破口 (1)要求電源的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)利用閉合電路歐姆定律。 (2)當(dāng)P移到最左端時(shí)燈L和R2同時(shí)被短路。 (3)要求R3上消耗的功率最大值應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值的方法。,嘗試解題 (1)電源的電動(dòng)勢(shì)EULIR1Ir3 V12 V11 V6 V。 (2)當(dāng)P移到最左端時(shí)，由閉合電路歐姆定律，IE/(R1r)2 A。,答案(1)6 V(2)2 A(3)2 W2 ,模型概述 電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件。在直流電路中，當(dāng)電容器充放電時(shí)，電路里有充放電電流，一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大(只考慮電容器是理想的不漏電的情況)的元件，在電容器處電路看做是斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它。

12、簡(jiǎn)化后若要求電容器所帶電荷量時(shí)，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上。,圖7210,答案BD,題后悟道 解決含電容器的直流電路問題的一般方法： (1)通過(guò)初末兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)來(lái)了解中間不穩(wěn)定的變化過(guò)程。 (2)只有當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電容器支路中才會(huì)有電流，當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，電容器對(duì)電路的作用是斷路。 (3)電路穩(wěn)定時(shí)，與電容器串聯(lián)的電阻為等勢(shì)體，電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。 (4)在計(jì)算電容器的帶電荷量變化時(shí)，如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之差；如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。,(2012江西省重點(diǎn)中

13、學(xué)聯(lián)考)如圖72 11所示電路中，4個(gè)電阻阻值均為R， 電鍵S閉合時(shí)，有質(zhì)量為m、帶電量為q的 小球靜止于水平放置的平行板電容器的正中間?，F(xiàn)斷開電鍵S，則下列說(shuō)法正確的是 () A小球帶負(fù)電 B斷開電鍵后電容器的帶電量減小 C斷開電鍵后帶電小球向下運(yùn)動(dòng) D斷開電鍵后帶電小球向上運(yùn)動(dòng),圖7211,解析：帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的正中間，說(shuō)明所受電場(chǎng)力向上，小球帶負(fù)電，選項(xiàng)A正確；斷開電鍵后電容器兩端電壓減小，電容器的帶電量減小，帶電小球所受電場(chǎng)力減小，帶電小球向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。 答案：ABC,隨堂鞏固落實(shí) 1飛船上的太陽(yáng)能電池是依靠光伏效應(yīng)設(shè)計(jì)的單晶硅太 陽(yáng)能電池。

14、在正常照射下，太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)24%。單片單晶硅太陽(yáng)能電池可產(chǎn)生0.6 V的電動(dòng)勢(shì)，可獲得0.1 A的電流，則每秒照射到這種太陽(yáng)能電池上的太陽(yáng)光的能量是 () A0.24 JB0.25 J C0.26 J D0.28 J,解析：根據(jù)WUIt可得，每秒太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的能量為W0.60.11 J0.06 J，設(shè)太陽(yáng)每秒照射的能量為Q，則由能量守恒定律得Q24%W，所以Q0.25 J，故選項(xiàng)B正確。 答案：B,2.在如圖7212所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變 阻器滑片P向下移動(dòng)時(shí)，則 () AA燈變亮、B燈變亮、C燈變亮 BA燈變亮、B燈變亮、C燈變暗 CA燈變亮、B燈變暗、C燈變暗 DA燈變亮、

15、B燈變暗、C燈變亮,圖7212,答案：D,3(2012南通期末)如圖7213所示的 電路中，R1是定值電阻，R2是光敏電 阻，電源的內(nèi)阻不能忽略。閉合開關(guān) S，當(dāng)光敏電阻上的光照強(qiáng)度增大時(shí)， 下列說(shuō)法中正確的是 () A通過(guò)R2的電流減小 B電源的路端電壓減小 C電容器C所帶的電荷量增加 D電源的效率增大,圖7213,解析：當(dāng)光敏電阻上的光照強(qiáng)度增大時(shí)，光敏電阻阻值減小，通過(guò)R2的電流增大，電源的路端電壓減小，電容器C所帶的電荷量減小，電源效率U/E減小，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，B正確。 答案：B,4(2012北京朝陽(yáng)期末)一塊手 機(jī)電池的背面印有如圖72 14所示的一些符號(hào)，另外 在手機(jī)使用說(shuō)明

16、書上還寫有 “通話時(shí)間3 h，待機(jī)時(shí)間100 h”，則該手機(jī)通話和待機(jī)時(shí)消耗的功率分別約為 () A1.8 W,5.4102 W B3.6 W,0.108 W C0.6 W,1.8102 W D6.48103 W,1.94102 W,圖7214,答案：C,5(2013上海模擬)如圖7215所示， 直線A為某電源的UI圖線，曲線 B為某小燈泡的UI圖線，用該電 源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，電源 的輸出功率和電源的總功率分別是 () A4 W,8 W B2 W,4 W C2 W,3 W D4 W,6 W,圖7215,解析：用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率是UI22 W4 W，電源的總功

17、率是EI32 W6 W。選項(xiàng)D正確。 答案：D,你懂得！,（給有能力的學(xué)生加餐）,圖1,答案：B,2(2013沈陽(yáng)四校聯(lián)考)如圖2所示的電 路，閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器滑片P 向左移動(dòng)，下列結(jié)論正確的是() A電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 B小電泡L變亮 C電容器C上電荷量減小 D電源的總功率變大,圖2,解析：閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻增大，電源輸出電流減小，電源路端電壓增大，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大，小電泡L變暗，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；由于電容器兩端電壓增大，由CQ/U可知，電容器C上電荷量增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電源的總功率PEI變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：A

18、,3(2012重慶檢測(cè))如圖3所示， 平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處 于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和 電壓表對(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng) 變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則 () A電壓表讀數(shù)減小 B電流表讀數(shù)減小 C質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng) DR3上消耗的功率逐漸增大,圖3,解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；平行金屬板之間電壓減小，帶電質(zhì)點(diǎn)P所受電場(chǎng)力減小，質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，R3中電流減小，R3上消耗的功率逐漸減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：A,4.(2013南昌一模)如圖4所示的電路中， 滑動(dòng)變阻器的滑片P從a滑向b

19、的過(guò) 程中，三只理想電壓表示數(shù)變化的 絕對(duì)值分別為U1、U2、U3，下列 各值可能出現(xiàn)的是 () AU13 VU22 VU31 V BU11 VU23 VU32 V CU10.5 VU21 VU31.5 V DU10.2 VU21 VU30.8 V,圖4,解析：滑動(dòng)變阻器的滑片P從a滑向b的過(guò)程中，電壓表V2示數(shù)減小，V3示數(shù)增大?；瑒?dòng)變阻器的滑片P從a滑向b的過(guò)程中，外電路電阻減小，路端電壓即電壓表V1示數(shù)減小。電壓表V2示數(shù)減小值等于電壓表V3示數(shù)增大值和電壓表V1示數(shù)減小值之和。所以選項(xiàng)B、D正確。,答案：BD,5.(2011上海高考)如圖5所示電路中，閉合電 鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最高端向 下滑動(dòng)時(shí) () A電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A 讀數(shù)變大 B電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)變小 C電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)先變 小后變大 D電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流