高中物理第二章恒定电流习题课闭合电路欧姆定律的应用课件.ppt

习题课,:,闭合电路欧姆定律的应用,探究一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,动态电路分析,如图所示的电路,当滑动变阻器的滑片,P,向右滑动时,回路的总电流、路端电压如何变化,?,通过,R,1,、,R,2,和滑动变阻器的电流如何变化,它们两端的电压如何变化,?,要点提示,:,总电流减小,路端电压增大。,R,1,:,电流减小,电压减小,;,R,2,:,电流增大,电压增大,;,滑动变阻器,:,电流减小,电压增大。,探究一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,动态电路问题的分析方法,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。,(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,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。,探究一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题,1,】,电动势为,E,、内阻为,r,的电源与定值电阻,R,1,、,R,2,及滑动变阻器,R,连接成如图所示的电路。当滑动变阻器的滑片由中点滑向,b,端时,下列说法正确的是,(,),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,减小,A,2,增大,D.,电压表读数减小,电流表,A,1,增大,A,2,减小,探究一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,动态分析要牢记,“,并同串反,”,无违例。,注,:“,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,“,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。,探究一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,闭合电路中的功率关系,如图所示,电源电动势为,E,内阻为,r,外电路的电阻为,R,。试求,:(1),电源的总功率,;(2),内电路和外电路消耗的电功率,;(3),电源的效率。,探究一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,有关电源功率的知识要点,1,.,电源的总功率,P,总,=EI,;,电源内电阻消耗的功率,P,内,=U,内,I=I,2,r,;,电源输出功率,P,出,=U,外,I,。,探究一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题,2,】,如图所示电路中,电源内阻,r=,4,电阻,R,1,=,2,滑动变阻器,R,2,=,4,时,电源内部的热功率是,4 W,。则电源输出的最大功率是,。当,R,2,的电功率有最大值时,R,2,=,。,探究一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,归纳总结,(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。,探究,一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,含电容器电路的分析与计算,如图所示,电阻,R,电源电动势,E,内电阻,r,试求,:(1),闭合开关后回路中的电流,;(2),闭合开关后电容器上的电荷量,;(3),断开开关后,流过电阻,R,的电荷量。,探究,一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,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,电容器处电路可看作是断路,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。,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相等。,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,电容器将充电,;,如果电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电。,探究,一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题,3,】,如图所示,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。,(2)S,原来闭合,然后断开,这个过程中流过,R,1,的总电荷量。,探究,一,探究,二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,解析,:,(1)S,闭合后,电路稳定时,R,1,、,R,2,串联,易求,(2)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=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=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,.,210,-,4,C,。电容器上电荷量的增加是在,S,断开以后才产生的,这只有通过,R,1,这条电路实现,所以流过,R,1,的电荷量就是电容器电荷量的增加量。,答案,:,(1)1 A,(2)1,.,210,-,4,C,归纳总结分析电容器电荷量变化的方法,(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。,探究三,当堂检测,探究,一,探究,二,1,2,3,1,.,(,动态电路分析,),如图所示,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,(,),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,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,探究三,当堂检测,探究,一,探究,二,1,2,3,2,.,(,闭合电路中电功率的计算,),如图所示,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,?,(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,?,探究三,当堂检测,探究,一,探究,二,1,2,3,探究三,当堂检测,探究,一,探究,二,1,2,3,3,.,(,含电容电路的计算,),如图所示电路中,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,电容器的电容,C=,10,F,。,(1),保持开关,S,1,、,S,2,闭合,求电容器所带的电荷量。,(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,的电荷量。,探究三,当堂检测,探究,一,探究,二,1,2,3,解析,:,(1),保持开关,S,1,、,S,2,闭合,则电容器两端的电压,电容器所带的电荷量为,Q=CU,C,=,1010,-,6,3,C=310,-5,C,。,(2),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的电压等于电源电动势,此时电容器上的电荷量,Q=CE=,1010,-,6,9,C=910,-5,C,而流过,R,2,的电荷量等于电容器,C,上电荷量的增加量,Q,R,2,=,Q=Q-Q=,910,-,5,C,-,310,-,5,C,=,610,-,5,C,。,答案,:,(1)310,-,5,C,(2)610,-,5,C,