高中物理第二章恒定电流习题课.pptx

,第二章,恒定电流,习题课：闭合电路欧姆定律应用,第1页,学习目标,1.,会用闭合电路欧姆定律分析动态电路,.,2.,知道闭合电路中功率关系，会计算闭合电路功率,.,3.,会利用闭合电路欧姆定律进行含电容器电路分析与计算,.,第2页,内容索引,题型探究,达标检测,第3页,1,题型探究,第4页,(1),程序法,一、闭合电路动态分析,闭合电路动态问题分析方法,第5页,(2),结论法,“,并同串反,”,“,并同,”,：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联电阻中电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联电阻中电流、两端电压、电功率都将减小,.,“,串反,”,：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联电阻中电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联电阻中电流、两端电压、电功率都将增大,.,第6页,例,1,电动势为,E,、内阻为,r,电源与定值电阻,R,1,、,R,2,及滑动变阻器,R,连接成如图,1,所表示电路,.,当滑动变阻器触头由中点滑向,b,端时，以下说法正确是,A.,电压表和电流表读数都增大,B.,电压表和电流表读数都减小,C.,电压表读数增大，电流表,A,1,示数减小，,A,2,示数增大,D.,电压表读数减小，电流表,A,1,示数增大，,A,2,示数减小,图,1,答案,解析,第7页,第8页,规律总结,处理闭合电路动态问题普通思绪,1.,分析电路，明确各部分电路串、并联关系及电流表或电压表测量对象；,2.,由局部电阻改变判断总电阻改变；,4.,据,U,E,Ir,判断路端电压改变；,5.,由欧姆定律及串、并联电路规律判断各部分电路电压及电流改变,.,第9页,针对训练,1,如图,2,所表示，,A,、,B,、,C,三只电灯均能发光，当把滑动变阻器触头,P,向下滑动时，三只电灯亮度改变是,A.A,、,B,、,C,都变亮,B.A,、,B,变亮，,C,变暗,C.A,、,C,变亮，,B,变暗,D.A,变亮，,B,、,C,变暗,图,2,解析,答案,第10页,第11页,二、闭合电路功率,1.,电源总功率：,P,总,EI,；电源内电阻消耗功率,P,内,U,内,I,I,2,r,；电源输出功率,P,出,U,外,I,.,图,3,第12页,第13页,例,2,如图,4,所表示，电路中,E,3 V,，,r,0.5,，,R,0,1.5,，变阻器最大阻值为,10.,(1),在变阻器阻值,R,为多大时，变阻器上消耗功率最大？最大为多大？,图,4,解析,答案,此种情况能够把,R,0,归入电源内电阻，这么变阻器上消耗功率也就是电源输出功率,.,即当,R,r,R,0,2,时，,R,消耗功率最大为：,第14页,(2),在变阻器阻值,R,为多大时，定值电阻,R,0,上消耗功率最大？最大为多大？,解析,答案,图,4,定值电阻,R,0,上消耗功率能够表示为：,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,上消耗功率最大：,第15页,方法总结,功率最大值求解方法,1.,流过电源电流最大时，电源功率、内损耗功率均最大,.,2.,对某定值电阻来说，其电流最大时功率也最大,.,3.,电源输出功率在外电阻等于内阻时最大，若不能相等，外电阻越靠近内阻时，电源输出功率越大,.,第16页,例,3,如图,5,所表示，线段,A,为某电源,U,I,图线，线段,B,为某电阻,U,I,图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：,(1),电源输出功率,P,出,为多大？,(2),电源内部损耗电功率是多少？,(3),电源效率,为多大？,图,5,解析,答案,(1)4 W,(2)2 W,(3)66.7%,第17页,第18页,三、含电容器电路分析与计算,1.,电路稳定后，因为电容器所在支路无电流经过，所以在此支路中电阻上无电压降，所以电容器两极间电压就等于该支路两端电压,.,2.,当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间电压与其并联电阻两端电压相等,.,3.,电路电流、电压改变时，将会引发电容器充,(,放,),电,.,假如电容器两端电压升高，电容器将充电；假如电压降低，电容器将经过与它连接电路放电,.,第19页,例,4,如图,6,所表示，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，稳定时经过,R,1,电流；,图,6,解析,答案,1 A,第20页,(2)S,原来闭合，然后断开，这个过程中流过,R,1,总电荷量,.,解析,答案,S,闭合时，电容器两端电压,U,C,U,2,I,R,2,6 V,，储存电荷量,Q,C,U,C,S,断开至到达稳定后电路中电流为零，此时,U,C,E,，储存电荷量,Q,C,U,C,.,很显然电容器上电荷量增加了,Q,Q,Q,CU,C,CU,C,1.2,10,4,C.,电容器上电荷量增加是在,S,断开以后才产生，这只有经过,R,1,这条电路实现，所以流过,R,1,电荷量就是电容器带电荷量增加量,.,1.2,10,4,C,第21页,方法总结,分析电容器电荷量改变方法,1.,首先确定电路连接方式及电容器和哪部分电路并联,.,2.,依据欧姆定律求并联部分电压即为电容器两极板间电压,.,3.,最终依据公式,Q,CU,或,Q,C,U,，求电荷量及其改变量,.,第22页,针对训练,2,如图,7,所表示电路中，电源电动势,E,9 V,，内阻,r,2,，定值电阻,R,1,6,，,R,2,10,，,R,3,6,，电容器电容,C,10,F.,(1),保持开关,S,1,、,S,2,闭合，求电容器所带电荷量；,图,7,解析,答案,3,10,5,C,电容器所带电荷量为,Q,CU,C,10,10,6,3 C,3,10,5,C.,第23页,(2),保持开关,S,1,闭合，将开关,S,2,断开，求断开开关,S,2,后流过电阻,R,2,电荷量,.,图,7,解析,答案,6,10,5,C,保持开关,S,1,闭合，将开关,S,2,断开后，电路稳定时电容器两端电压等于电源电动势，此时电容器上电荷量,Q,CE,10,10,6,9 C,9,10,5,C,，而流过,R,2,电荷量等于电容器,C,上电荷量增加量,Q,R,2,Q,Q,Q,9,10,5,C,3,10,5,C,6,10,5,C.,第24页,达标检测,2,第25页,1.,如图,8,所表示电路，闭合开关,S,，待电路中电流稳定后，减小,R,阻值,.,则,A.,电流表示数减小,B.,电压表示数减小,C.,电阻,R,2,两端电压减小,D.,路端电压增大,1,2,3,4,图,8,题图中电路结构是,R,1,与,R,先并联，再与,R,2,串联，故,R,R,总,I,干,U,内,U,外,.,R,2,两端电压,U,2,I,干,R,2,，,U,2,增大，所以,R,与,R,1,并联电压减小，,示数减小，,A,、,C,、,D,错误，,B,正确,.,答案,解析,第26页,2.,如图,9,所表示，图线,a,是某一电源,U,I,曲线，图线,b,是一定值电阻,U,I,曲线,.,若将该电源与该定值电阻连成闭合电路，已知该电源内阻,r,2.0,，则说法错误是,A.,该定值电阻为,6,B.,该电源电动势为,20 V,C.,将,2,只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大,D.,将,3,只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大,答案,1,2,3,4,图,9,第27页,3.,电源效率,定义为外电路电阻消耗功率与电源总功率之比，如图,10,所表示，直线,A,为电源,a,路端电压与电流关系图线，直线,B,为电源,b,路端电压与电流关系图线,.,直线,C,为电阻,R,两端电压与电流关系图线，将这个电阻,R,分别接到,a,、,b,两电源上，那么,A.,R,接到电源,a,上，电源效率较低,B.,R,接到电源,b,上，电源输出功率较大,C.,R,接到电源,a,上，电源输出功率较大，电源效率较高,D.,R,接到电源,b,上，电源输出功率较小，电源效率较高,答案,解析,1,2,3,4,图,10,第28页,电源效率,，由题中图象可知,A,与,C,交点处电压大于,B,与,C,交点处电压，则,R,接到电源,a,上效率较高；电源输出功率,P,UI,，由题中图象易得,R,接到电源,a,上输出功率较大，,A,、,B,、,D,错误，,C,正确,.,1,2,3,4,第29页,4.,阻值相等四个电阻、电容器,C,及电池,E,(,内阻可忽略,),连接成如图,11,所表示电路,.,开关,S,断开且电流稳定时，,C,所带电荷量为,Q,1,；闭合开关,S,，电流再次稳定后，,C,所带电荷量为,Q,2,.,Q,1,与,Q,2,比值为,答案,解析,图,11,1,2,3,4,第30页,1,2,3,4,S,断开时等效电路图如图甲所表示,.,甲,S,闭合时等效电路图如图乙所表示,.,乙,故选项,C,正确,.,第31页,本课结束,第32页,