2.7闭合电路的欧姆定律省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

宿州市第三中学宿州市第三中学崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行2.7 闭合电路 欧姆定律物理选修3-1 第二章 恒定电流第1页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学1 1、若外电路中用电器都是纯电阻、若外电路中用电器都是纯电阻R R，在时间，在时间t t内内,外电路外电路中有多少电能转化为内能？中有多少电能转化为内能？E E外外=I=I2 2RtRt2 2、内电路也有电阻、内电路也有电阻r r，当电流经过内电路时，也有一部分，当电流经过内电路时，也有一部分电能转化为内能，是多少？电能转化为内能，是多少？E E内内=I=I2 2rtrt3 3、电流流经电源时，在时间、电流流经电源时，在时间t t内内非静电力做了多少功？非静电力做了多少功？W=EqW=EqEItEIt4 4、以上各能量之间有什么关系？、以上各能量之间有什么关系？讨论：讨论：rERK内电路内电路外电路外电路第2页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学一闭合电路二闭合电路欧姆定律三路端电压与负载关系电源外部特征曲线电源外部特征曲线 路端电压路端电压U U随电流随电流I I改变图象改变图象 第3页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学E、rsRAV三、路端电压跟负载关系三、路端电压跟负载关系R R增大，电流减小，路端电压增大增大，电流减小，路端电压增大R R减小，电流增大，路端电压减小减小，电流增大，路端电压减小第4页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学例例1 1、在、在U-IU-I图象中，由图象作出以下判断中，正确图象中，由图象作出以下判断中，正确是（是（）A A、被测电池电动势为、被测电池电动势为1.5V1.5VB B、被测电池内电阻为、被测电池内电阻为2.02.0C C、外电路短路时电流约为、外电路短路时电流约为3.0A3.0AD D、从图象、从图象A A点改变到点改变到B B点，外电路电阻变小点，外电路电阻变小ACDACDv vI/AI/AO OA AB B1 12 23 34 40.50.51.01.01.51.5第5页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学3.闭合电路动态分析：闭合电路中因为局部电阻改变（或开关通断）引发各部分电压、电流（或灯泡明暗）发生改变问题分析基本步骤是：第6页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学 （1）在闭合电路中，任何一个电阻增大（或减小），都将引发电路总电阻增大（或减小），该电阻两端电压一定会增大（或减小）.（2）外电路含有非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)时，不能直接用欧姆定律处理电流问题,能够依据串、并联电路特点或能量守恒定律进行列式计算.第7页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学例例2.2.如图所表示，电源电动势和内阻都保持不变，当滑如图所表示，电源电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器滑动触点向上端移动时（动变阻器滑动触点向上端移动时（）A A、电压表读数增大，电流表读数减小、电压表读数增大，电流表读数减小B B、电压表和电流表读数都增大、电压表和电流表读数都增大C C、电压表和电流表读数都减小、电压表和电流表读数都减小D D、电流表读数增大，电压表读数减小、电流表读数增大，电压表读数减小A AR R1 1R R2 2R R3 3V VA A第8页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学2.A2.A灯与灯与B B灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯电阻相同，当变阻器滑片向下移动时，对两灯明暗程度改变判断正确是灯明暗程度改变判断正确是()()A A、A A、B B灯都变亮灯都变亮B B、A A、B B灯都变暗灯都变暗C C、A A灯变亮，灯变亮，B B灯变暗灯变暗D D、A A灯变暗，灯变暗，B B灯变亮灯变亮B BE E、r rs sR RB BA A第9页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学3.分析方法（1）程序法：基本思绪是“部分整体部分”即从阻值改变入手，由串并联规律判知R总改变情况，再由欧姆定律判知I总和U端改变情况，最终由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分改变情况（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、电功率都将减小第10页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学“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、电功率将增大.（3）特殊值法与极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引发电路改变问题，可将变阻器滑动端分别滑至两个极端去讨论普通用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时讨论第11页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学【变式训练】（深圳高二检测）如图所表示，已知电源电动势为E，内电阻为r，当可变电阻R阻值增大时，该电阻两端电压UAB及经过电流IR怎样改变()A.UAB增大 B.UAB减小C.IR增大 D.IR减小第12页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学第13页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学二、闭合电路中功率和效率1电源总功率2电源输出功率3电源效率第14页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学2.电源输出功率当外电路为纯电阻电路时讨论以下（1）电源输出功率由此可知当R=r时，电源有最大输出功率第15页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学(2)P出与外电阻R函数关系图象第16页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学【典例2】（南通高二检测）电路图如图甲所表示，乙中图线是电路中电源路端电压随电流改变关系图象，滑动变阻器最大阻值为15，定值电阻R0=3.（1）当R为何值时，R0消耗功率最大，最大值为多少？（2）当R为何值时，电源输出功率最大，最大值为多少？第17页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学【互动探究】在上例中：（1）当R为何值时，R消耗功率最大，最大功率是多少？（2）假如滑动变阻器最大阻值为3，当R为何值时，电源输出功率最大，最大值是多少？第18页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学例例3 3、如图所表示电路中、如图所表示电路中,电池电动势为电池电动势为E,E,内阻为内阻为r,r,电路电路中电阻为中电阻为R R1 1、R R2 2和和R R3 3阻值相同阻值相同.在开关在开关S S处于闭合状态处于闭合状态下下,若将开关若将开关S S1 1由位置由位置1 1切换到位置切换到位置2,2,则（则（）A A、电压表示数变大、电压表示数变大B B、电池内部消耗功率变大、电池内部消耗功率变大C C、电阻、电阻R R2 2两端电压变大两端电压变大D D、电池效率变大、电池效率变大B BR R1 1R R2 2R R3 3V V1 12 2s ss s1 1E Er r第19页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学七、电路故障分析题型七、电路故障分析题型短路处特点：短路处特点：有电流经过而电压为零有电流经过而电压为零断路处特点：断路处特点：电路电压不为零而电流为零电路电压不为零而电流为零第20页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学例例5 5、如图所表示电路中、如图所表示电路中,电源电动势为电源电动势为6V,6V,当开关接通后当开关接通后,灯泡灯泡L L1 1和和L L2 2都不亮都不亮,用电压表测得各部分电压是用电压表测得各部分电压是U Uabab=6V,=6V,U Uadad=0V,U=0V,Ucdcd=6V,=6V,由此能够判定由此能够判定()()A A、L L1 1和和L L2 2 灯丝都烧断了灯丝都烧断了 B B、L L1 1灯丝烧断灯丝烧断C C、L L2 2灯丝烧断灯丝烧断D D、变阻器、变阻器R R断路断路C CR Rs sL L1 1L L2 2a ad dc cb b第21页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学5 5、如图所表示电路中、如图所表示电路中,开关开关S S闭合后闭合后,因为电阻发生短路因为电阻发生短路或者断路故障或者断路故障,电压表和电流表读数都增大电压表和电流表读数都增大,则必定出则必定出现了以下哪种故障现了以下哪种故障()()A.RA.R1 1短路短路 B.RB.R2 2短路短路 C.RC.R3 3短路短路 D.RD.R1 1断路断路A AR R1 1R R2 2R R3 3V Vs sE Er rA A第22页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学六、含电容电路分析六、含电容电路分析思绪方法：思绪方法：1 1、电路稳定后，电容器在电路中就相当于断路、电路稳定后，电容器在电路中就相当于断路2 2、电路稳定后，电容所在电路无电流，所以其两端电压、电路稳定后，电容所在电路无电流，所以其两端电压就是所在支路两端电压就是所在支路两端电压3 3、电路电压、电流改变时，会引发电容器充放电，进而、电路电压、电流改变时，会引发电容器充放电，进而引发内部电场改变引发内部电场改变第23页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学例例4 4、图中、图中,开关开关S S1 1、S S2 2均处于闭合状态均处于闭合状态,在分别断开在分别断开S S1 1、S S2 2后短暂过程中后短暂过程中,关于流过电阻关于流过电阻R R1 1、R R2 2电流方向电流方向,以下判以下判断正确是（断正确是（）A A、若只断开、若只断开S S1 1,流过流过R R1 1电流方向为自左向右电流方向为自左向右B B、若只断开、若只断开S S1 1,流过流过R R1 1电流方向为自右向左电流方向为自右向左C C、若只断开、若只断开S S2 2,流过流过R R2 2电流方向为自左向右电流方向为自左向右D D、若只断开、若只断开S S2 2,流过流过R R2 2电流方向为自右向左电流方向为自右向左ACACR R1 1R R2 2C Cs s2 2s s1 1E E第24页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学上板带正电上板带正电 6 6、如图所表示，已知如图所表示，已知R R1 1=20=20，R R2 2=10=10，R R3 3=5=5，R R4 4=10=10，电源电动势，电源电动势E=3.6VE=3.6V，内电阻为，内电阻为r=2r=2，C=2FC=2F，求电容器，求电容器带电量。带电量。ErEr第25页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学【变式训练】如图所表示E=10 V，R1=4，R2=6，C=30 F.电池内阻可忽略.（1）闭合开关S，求稳定后经过R1电流.（2）然后将开关S断开，求今后流过R1总电量.第26页崇德善思崇德善思 励志笃行励志笃行宿州市第三中学宿州市第三中学第27页