物理 闭合电路欧姆定律.ppt

物理闭合电路欧姆定律,一、电动势,E,：反映电源,的本领大小的物理量,1,电动势在数值上等于电源,电源两极间的电压；,2,电动势等于,正、负极间电压；,3,电动势等于,电压之和,把其他形式的能转化为电能,不接入电路时,电路断开时,电,源,内、外电路,1,内容：闭合电路里的电流，跟,成正比，跟,成反比,2,表达式：,或,E,U,外,U,内,注意：式只适用于外电路为纯电阻电路时的情形，、式对外电路无要求,电源的电动势,电路中的总电阻,E,U,外,Ir,二、闭合电路欧姆定律,1,原理：依,制成，用来粗略测量,2,电路图：,闭合电路的欧姆定律,电阻,特别提醒：,黑表笔插,“,”,插孔，连接表内电源的,“,”,极,五、欧姆表,元贝驾考,元贝驾考,2016,科目一 科目四驾考宝典网,,/,驾考宝典,2016,科目一 科目四,3,刻度的原理：,红、黑表笔,、,，使,满偏此时接在两表笔间的电阻为,0,，在电流,I,g,刻度处刻上电阻,值,“,0”,，如图甲,(,I,g,),红、黑表笔,，,中无电流，此时，接在两表笔间的电阻为,，在,电流刻度“,0”,处，刻上电阻值,“”,，如图乙,在红、黑表笔间接入电阻,R,x,，,指示电流,I,x,(,I,x,),，在电流刻度,“,I,x,”,处，刻上电阻值,“,R,x,”,，如图丙,短接,调节,R,断开,中值电阻,等于,不均匀,稀,密,中央刻线的附近,4,使用步骤及注意事项,先看指针是否指在表盘左侧电流的,(,电阻,),，若有偏差，要进行机械调零,(,即用螺丝刀调节定位螺旋,),选挡位,(,依估计的电阻大小选择,1,、,10,、,100,、,1k),几个挡位中的一个,),欧姆调零,(,两表笔,，调节,，使指针指在表盘右侧满偏电流,I,g,的刻度线,)(,电阻的零刻度线,),处,零刻度线,短接,调零旋纽,大倍率,小倍率,挡位倍率,断开,金属部分,选择开关,例,1,如图所示，,a,、,b,分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线则以下说法,正确的是,(,),A,电池组的内阻是,1,B,电阻的阻值为,0.33,C,将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是,4 W,D,改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为,4 W,题型一：对电源外特性曲线,(,U,I,图象,),的理解和应用,【,思路点拨,】,正确理解电源的,U,I,图象和电阻的,U,I,图象的物理意义及其交点的物理意义是解题的关键,【,答案,】,AD,【,方法与知识感悟,】,定值电阻的,U,I,图象与电源的,U,I,图象的比较,定值电阻,电源,U,I,图象,物理意义,表示电阻两端的电压与通过导体的电流之间的变化关系，描述了导体的性质,表示电源的路端电压与电源中电流之间的变化关系，描述了电源的性质,定值电阻,电源,截距、斜率,斜率表示电阻的阻值,在,U,轴上的截距等于电源的电动势，斜率的绝对值等于电源的内阻,坐标值的乘积,UI,表示电阻消耗的电功率,表示电源的输出功率,图线交点的物理意义,交点的纵坐标,U,既为定值电阻两端的电压又是电源的路端电压，横坐标,I,既是定值电阻的电流又是电源中的电流，故交点坐标表示该电阻与该电源组成闭合回路时的电压、电流值,.,例,2,如图所示电路，已知,E,6 V,，,r,4 ,，,R,1,2,，,R,2,的变化范围是,0,10.,求：,(1),电源的最大输出功率,(2),R,1,上消耗的最大功率,(3),R,2,上消耗的最大功率,【,思路点拨,】,(1),当,R,1,R,2,r,时电源的输出功率最大,(2),R,1,是固定电阻，注意不要照搬上述方法,(3),R,2,是可变电阻，可把,R,1,r,看成内阻，当,R,2,R,1,r,时，,R,2,功率最大,题型二：闭合电路中的功率的分析和计算,【,答案,】,(1)2.25 W,(2)2 W,(3)1.5 W,注意：此图象只适用于外电阻为纯电阻的情况，对于非纯电阻电路：,P,出,UI,I,2,R,.,(2),等效法：找出等效电源，再利用,(1),，如分析变阻器,R,2,消耗的功率何时最大时，把,R,1,和电源等效成新的电源,例,3,在如图所示的电路中，,E,为电源电动势，,r,为电源内阻，,R,1,和,R,3,均为定值电阻，,R,2,为滑动变阻器当,R,2,的滑动触点在,a,端时合上开关,S,，此时三个电表,A,1,、,A,2,和,V,的示数分别为,I,1,、,I,2,和,U,.,现将,R,2,的滑动触点向,b,端移动，则三个电表示数的变化情况是,(,),A,I,1,增大，,I,2,不变，,U,增大,B,I,1,减小，,I,2,增大，,U,减小,C,I,1,增大，,I,2,减不，,U,增大,D,I,1,减小，,I,2,不变，,U,减小,题型三：闭合电路的动态分析,【,解析,】,R,2,的滑动触点向,b,端移动，,R,2,接入电路中的电阻减小，总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知干路电流,I,增大，内电压,U,内,Ir,增大，外电压,U,外,E,U,内,减小，即电压表的读数减小；,R,3,的电压增大，并联电路两端的电压减小；,R,1,的电流减小，,R,2,的电流增大，故选项,B,正确,【,答案,】,B,【,方法与知识感悟,】,闭合电路的动态分析,1.,特点：闭合电路中只要某一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和电压都发生变化,2.,基本依据：闭合电路的欧姆定律、部分电路的欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系等,3.,基本方法,(1),程序法：基本思路是,“,部分,整体,部分,”,例,4,如图所示，四个电阻,阻值均为,R,，开关,S,闭合时，,有一质量为,m,、带电量为,q,的,小球静止于水平放置的平行,板电容器的中点现断开开关,S,，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球所带电量发生变化，碰后小球带有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板设两极板间距离为,d,，不计电源内阻，求：,(1),电源电动势,E,为多大？,(2),小球与极板碰撞后所带的电量,q,为多少？,题型四：含容电路的分析和计算,【,思路点拨,】,电路稳定时与电容器串联的电阻相当于导线，电容器两板的电势差等于与其并联电阻的电压,【,方法与知识感悟,】,含容电路的分析,电容器是一个储存电荷的元件,.,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，在电容器处电路看做断路，简化电路时可去掉它,.,简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上,.,(1),解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个状态来了解不稳定的中间变化过程,.,(2),只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器处电路相当于断路,.,(3),电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，相当于一段导线，电容器的电压为与之并联的电阻电压,.,有时要求出电容器两端电势，然后求电势差,(4),在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并在图上标出,(5),在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向,(6),如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和，可用公式,Q,C,U,计算电容器上电荷的变化量,1,如图所示是欧姆表的工作原理图,若表头的满偏电流,I,g,500,A,.,电池电动势,E,1.5 V,，把与电流刻度值相对应的欧姆表电阻值填在表格中,.,电流刻度,0,50,A,100,A,200,A,250,A,300,A,400,A,500,A,电阻刻度,27,k,12,k,4.5,k,3,k,2,k,0.75,k,0,3,k,3,k,*,2,如图所示电路中，电源电,动势,E,9 V,、内阻,r,3 ,，,R,15.,下列说法中正确的是,(),A,当,S,断开时，,U,AC,9 V,B,当,S,闭合时，,U,AC,9 V,C,当,S,闭合时，,U,AB,7.5 V,，,U,BC,0,D,当,S,断开时，,U,AB,0,，,U,BC,0,AC,3,如图所示的电路中，灯泡,A,和灯,泡,B,原来都是正常发光的现在突然,灯泡,A,比原来变暗了些，灯泡,B,比原,来变亮了些，则电路中出现的故障可能是,(),A,R,3,断路,B,R,1,短路,C,R,2,断路,D,R,1,、,R,2,同时短路,C,【,解析,】,R,3,断路后，总电阻变大，路端电压变大，,A,、,B,的电压也要变大，,A,灯变亮，所以选项,A,错,R,1,短路后，总电阻减小，路端电压减小，总电流增大，,R,3,中电流减小，,A,灯的电流增大，,A,灯要变亮，选项,B,错,R,2,断路后，总电阻变大，路端电压变大，总电流减小，,R,3,中电流增大，,A,灯电流减小，,A,灯变暗，,A,灯电压减小，,B,灯电压增大，,B,灯变亮，所以选项,C,对,R,1,、,R,2,同时短路后，,B,灯熄灭，选项,D,错,4,汽车电动机启动时车灯会瞬时,变暗，如图所示，在打开车灯的,情况下，电动机未启动时电流表,读数为,10 A,，电动机启动时电流表读数为,58 A,，若电源电动势为,12.5 V,，内阻为,0.05,，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了,(),A,35.8 W B,43.2 W C,48.2 W D,76.8 W,B,1,下列关于电源电动势的说法，不正确的是,(),A,电源的电动势等于内、外电路电势降落之和,B,电源的电动势等于外电路断开时的路端电压,C,在电源内，非静电力做功越多，电源把其他形式的能转化为电能也越多，电动势也越大,D,电源的电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领,C,【,解析,】,根据闭合电路的欧姆定律可知，选项,A,、,B,正确；电源的电动势是固定的，是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，与非静电力做功无关，选项,C,错误，选项,D,正确,【,巩固基础,】,*,2,关于闭合电路的性质，下列说法正确的是,(),A,外电路断路时，路端电压最高,B,外电路短路时，电源的功率最大,C,外电路电阻变大时，电源的输出功率变大,D,不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变,ABD,3,一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是,1,、,10,、,100,，用,10,挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到,如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是,，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是,100,调零,2.2,k,4,如图所示，,A,和,B,为竖直,放置的平行金属板，在两极,板间用绝缘线悬挂一带电小,球开始时开关,S,闭合且滑,动变阻器的滑动触头,P,在,a,处，此时绝缘线向右偏离竖直方向,(,电源的内阻不能忽略,),下列判断正确的是,(),A,小球带负电,B,当滑动触头从,a,向,b,滑动时，细线的偏角,变大,C,当滑动触头从,a,向,b,滑动时，电流表中有电流，方向从上向下,D,当滑动触头停在,b,处时，电源的输出功率一定大于滑动头在,a,处时电源的输出功率,C,【,解析,】,A,板带正电，,B,板带负电，小球应带正电滑动触头从,a,滑向,b,，总电阻减小，路端电压减小，,A,、,B,间电压减小，场强减小，,要变小,A,、,B,均错同时，电容器要放电电流表中电流从上向下，,C,对因为不知电源内阻与总外电阻的大小关系，,D,不能肯定,【,提升能力,】,*,5.,如图所示，电源电动势为,E,，,内阻为,r,，不计电压表和电流表,内阻对电路的影响，当电键闭合,后，两小灯泡均能发光在将滑,动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是,(),A,小灯泡,L,1,、,L,2,均变暗,B,小灯泡,L,1,变亮，小灯泡,L,2,变暗,C,电流表,A,的读数变小，电压表,V,的读数变大,D,电流表,A,的读数变大，电压表,V,的读数变小,BC,【,解析,】,滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，路端电压变大，总电流变小，故电流表,A,的读数变小，电压表,V,的读数变大，小灯泡,L,2,变暗，小灯泡,L,1,变亮，,B,、,C,正确,6,如图所示，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,S,1,，三个灯泡都能正常工作，如果再合上,S,2,，则下列表述正确的是,(),A,电源输出功率减小,B,L,1,上消耗的功率增大,C,通过,R,1,上的电流增大,D,通过,R,3,上的电流增大,C,【,解析,】,本题主要考查电路的串、并联、电功率的公式及电路的动态变化问题，对学生的逻辑推理能力要求较高电源的内阻不计，故电源两端的电压不变，再合上,S,2,，实际上就是将电阻,R,2,并联入电路中，引起总电阻减小，干路总电流必然增大，由,P,UI,知，电源的输出功率应增大，,A,错；,R,1,处于干路中，,C,对；由于,R,1,两端的电压,U,1,IR,1,，,I,增大，故,U,1,增大，则,L,1,两端的电压减小，由,P,U,2,/,R,知,L,1,的功率减小，,B,错；,L,3,和,R,3,两端的电压减小，通过,R,3,的电流必减小，,D,错,7,如图所示为汽车蓄电池与,车灯、启动电动机组成的电,路，蓄电池内阻为,0.05,，,电表可视为理想电表只接通,S,1,时，电流表示数为,10 A,，电压表示数为,12 V,，再接通,S,2,，启动电动机时，电流表示数变为,8 A,，则此时通过启动电动机的电流是,(),A,2 A B,8 A C,42 A D,50 A,D,8,如图所示电路中，闭合电键,S,，当滑,动变阻器的滑动触头,P,从最高端向下滑动,时,(),A,电压表,V,读数先变大后变小，电流表,A,读数变大,B,电压表,V,读数先变小后变大，电流表,A,读数变小,C,电压表,V,读数先变大后变小，电流表,A,读数先变小后变大,D,电压表,V,读数先变小后变大，电流表,A,读数先变大后变小,A,【,解析,】,触头,P,在上端时外电阻只有,R,，变阻器未接入电流表读数为零；变阻丝未接入时,V,读数比接入后小，但接入后又因接入的变阻丝减短使,V,读数变小,*,9.,如图所示，电路中电源电动,势,E,恒定，内阻,r,2,，定值,电阻,R,3,4,.,ab,段电路消耗的,电功率在开关,S,断开与闭合时,相等，则以下说法中正确的是,(),A,电阻,R,1,、,R,2,的阻值可能分别为,3,、,9,B,电阻,R,1,、,R,2,的阻值可能分别为,4,、,6,C,开关,S,断开时电压表的示数一定等于,S,闭合时的示数,D,开关,S,断开与闭合时，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量大小之比与,R,1,、,R,2,大小无关,AD,【,解析,】,把,R,3,放入电源内，等效电源内阻,r,r,R,3,6,，依两种情况下等效电源的输出功率相等，有,R,1,R,2,r,2,，即,R,1,(,R,1,R,2,),36.A,对、,B,错，电压表示数为等效电源的路端电压，,C,错，,S,扩开与闭合时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的大小之比，等于等效电源的电阻,6,，与,R,1,、,R,2,大小无关，,D,对,*,10,某同学将一直流电源的总,功率,P,E,、输出功率,P,R,和电源内,部的发热功率,P,r,随电流,I,变化的,图线画在同一坐标系内，如图,所示，根据图线可知,(),A,反映,P,r,变化的图线是,c,B,电源电动势为,8 V,C,电源内阻为,2,D,当电流为,0.5 A,时，外电路的电阻为,6,ACD,【,解析,】,电源的总功率,P,E,IE,，功率与电流成正比，由,P,r,I,2,r,知电源内部的发热功率与电流的平方成正比，,A,正确电流为,2 A,时电源的总功率与发热功率相等，可得出电源电动势为,4 V,，内阻为,2,，当电流为,0.5 A,时，根据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为,6,，,C,、,D,正确,11,如图甲为某一小灯泡的,U,I,图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个,4,的定值电阻,R,串联，接在内阻为,1,、电动势为,5 V,的电源两端，如图乙所示则,(),A,通过每盏小灯泡的电流为,0.2 A,，此时每盏小灯泡的电功率为,0.6 W,B,通过每盏小灯泡的电流为,0.3 A,，此时每盏小灯泡的电功率为,0.6 W,B,C,通过每盏小灯泡的电流为,0.2 A,，此时每盏小灯泡的电功率为,0.26 W,D,通过每盏小灯泡的电流为,0.3 A,，此时每盏小灯泡的电功率为,0.4 W,【,解析,】,若通过每盏小灯泡的电流为,0.2 A,，则电源输出电流为,I,0.4 A,，由闭合电路欧姆定律计算得此时小灯泡两端电压为,U,E,I,(,R,r,),3 V,由题图甲可知小灯泡的电流为,0.2 A,时小灯泡两端的电压仅为,1.3 V,，显然通过每盏小灯泡的电流不可能为,0.2 A,，,A,、,C,错误；若通过每盏小灯泡的电流为,0.3 A,，由题图甲可知小灯泡的电流为,0.3 A,时小灯泡两端电压为,2.0 V,，电阻,R,和内阻,r,上的电压为,3.0 V,，此时每盏小灯泡的电功率为,P,UI,0.6 W,，,B,正确、,D,错误,12,如图所示，图甲中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的,AC,、,BC,两直线所示不考虑电表对电路的影响,.,(1),电压表,V,1,、,V,2,的示数随电流表示数的变化图线分别为乙图中的哪一条直线？,(2),定值电阻,R,0,，变阻器的总电阻,R,分别为多少？,(3),求出电源的电动势和内阻,.,【,再上台阶,】,13,如图所示电路中，定值电阻,R,1,12,，,R,2,6,，滑动变,阻器,R,3,上标有,“,20,，,2 A,”,字样，理想电压表的量程有,3 V,和,15 V,两挡，理想电流表的量程有,0.6 A,和,3 A,两档闭合电键,S,，,将滑片,P,从最左端向右移动到某位置,P,1,时，电压表、电流表示数分别为,2.5 V,和,0.3 A,；继续向右移动滑片,P,到另一位置,P,2,时，电压表指针指在满偏的,1/3,，电流表指针指在满偏的,1/4,，求：,(1),电源的电动势和内阻；,(2),滑片,P,移动到什么位置时，电源的输出功率最大？输出功率的最大值是多少？,