高三物理一轮复习 第七章 恒定电流 22 闭合电路课件
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R R变 r
表示数增大，故 A 正确；V2 表测量的是电源的输出电压 U2=E-Ir 减小，故 B 错误； U3＝E-Ir-IR，则有Δ V3＝Δ I×(R+r),Δ V3 与Δ I 的比值等于 R+r， 大于 r，故 C 正确.Δ V2＝Δ I×r , Δ V1＝Δ I×R,又因为题目告知 R>r ,得 Δ V1 大于Δ V2，故 D 正确. 答案：ACD
3.闭合电路的 U I 图线(如图所示) (1)当 I=0(断路)时,纵轴上截距为电动势. (2)当 U=0(短路)时,横轴上截距为短路电流. (3)图线斜率的绝对值为内阻. (4)图线上任一点对应的 U、I 比值为外电路的电阻.
基础自主梳理
四、电源的功率和效率
1.电源的总功率 PE=I0E;电源的输出功率 P 出=I0U;电源内部消耗的功率
提示:电动势和电压虽然单位相同,却是两个完全不同的概念,不能混为 一谈.电动势描述电源的特性,对于一个确定的电源,电动势是常数,与电源 是否接入电路无关;电压,即电势差,描述电场的特性.在数值上二者可以相 等,但不能说“电动势是电压”.
基础自主梳理
二、闭合电路欧姆定律
1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之 和成反比.
对于纯电阻电路,电源的输出功率
P=(������������+2���R���)2
=
������2 (���������-���������)2+4r
≤
���4������2���,当内外电
阻相等时,电源的输出功率最大,Pm=���4������2���.P R 图线如图所示.
要点研析突破
闭合电路中只要有一个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、电压都发生变化.电键的开启与闭合、灯泡的短路 与断路可视为特殊的阻值变化.“并同串反”中的“并”和“串”不一定是直接 的并联和串联关系,是逻辑上的并联和串联关系.如上图中的 R3 和 R1 是 “串”的关系,R4 和 R1 就是“并”的关系.
要点研析突破
要点二 要点二对电源输出功率问题的探究
1.首先要搞清电源总功率、电源输出功率、电源内部消耗功率的关系. (1)电源的输出功率 P 出=UI.[纯电阻电路 P 出=I2(R+r)=���������+���2������] (2)电源内部消耗的功率 Pr=I2r. (3)电源的三个功率的关系:PE=P 出+Pr. 2.电源输出功率的极值问题
Rr
U4、I4 一定增大;由 I3=I-I4,I3、U3 一定减小;由 U2=U-U3,U2、I2 一定增大;由 I1=I3-I2,I1 一定减小.
2.结论法 从以上推导过程可以得出以下结论:①变化电阻本身和电路总电阻变 化情况相同;②总电阻 R 增大时总电流 I 减小,路端电压 U 增大;③和变化电 阻有串联关系的元件,其电压、电流变化情况与变化电阻相反;和变化电阻 有并联关系的元件,其电压、电流变化情况与变化电阻相同(概括为“并同串 反”).
第 22 单元 闭合电路
基础自主梳理
一、电动势及内阻
1.电源的电动势:表征电源把其他形式能转化为电能的本领.电源移送 电荷 q 时非静电力所做的功 W 与 q 的比值,叫做电源的电动势,定义式:E=������������, 单位:伏特(V).电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压.
2.内阻:表征电源内部对电流的阻碍作用,是纯电阻. 怎样理解电动势和电压?
2.公式:I=���������+��� ������.常用变形公式 E=I(R+r),E=U+Ir,U=E-Ir.
基础自主梳理
三、路端电压
1.定义:外电路两端的电压,即电源的输出电压,公式:U=E-Ir. 2.路端电压与外电阻的关系:由 I=���������+��� ������得,当外电阻 R 增大时,I 减小,由 U=E-Ir 得,U 增大;反之,当外电阻 R 减小时,U 减小.
Pr=I02r.
2.电源的效率:η=������������������
=
������������ ������������
=
������ ������
=
���������+��� ������.(最后一个等号只适用于纯电阻电
路)
要点研析突破
要点一 闭合电路的动态分析
1.原理推导法:依据闭合电路欧姆定律、部分 电路欧姆定律、串联与并联电路的基本规律.以图 示电路为例,设 R1 增大,总电阻一定增大;由 I= E ,I 一定减小;由 U=E-Ir,U 一定增大;因此
E=Ud，电场强度变小，故电场力变小，油滴向下运动，选项D错误.
要点研析突破
2.(2014·上海卷)如图，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r.将滑 动变阻器滑片向下滑动，理想电压表 V1、V2、V3 示数变化量的绝对值分 别为Δ V1、Δ V2、Δ V3，理想电流表 A 示数变化量的绝对值Δ I，则（ ） A.A 的示数增大 B.V2 的示数增大 C.Δ V3 与Δ I 的比值大于 r D.Δ V1 大于Δ V2 解析：滑片向下滑动，连入电路中的电阻 R 变减小，由 I= E ，A
要点研析突破
要点研析突破
要点研析突破
1.(2016·天津南开中学月考)在如图所示的电路中，R1、 R2、R3均为可变电阻.当开关S闭合后，两平行金属板M、 N中有一带电油滴正好处于静止状态.为使带电油滴向上 加速运动，可采取的措施是(B) A.增大R1的阻值 B.减小R2的阻值 C.减小R3的阻值 D.增大M、N间距
解析： 因为滑动变阻器R1与平行板电容器串联，故无论R1变大还是变小， 电容器两极板间的电压都等于并联部分可变电阻R3两端电压，故选项A错误； 当滑动变阻器R2减小时，电路的电阻变小，则电路的总电阻变小，电流变 大，可变电阻R3的分压变大，电容器两极板间的电压变大，所以电场力变 大，油滴向上运动，故选项B正确；当减小可变电阻R3的阻值时，电路的电 流也变大，因此内电压和R2的分压变大，则可变电阻R3的分压变小，所以 电场力变小，油滴向下运动，故选项C错误；当增大极板间的距离时，由
表示数增大，故 A 正确；V2 表测量的是电源的输出电压 U2=E-Ir 减小，故 B 错误； U3＝E-Ir-IR，则有Δ V3＝Δ I×(R+r),Δ V3 与Δ I 的比值等于 R+r， 大于 r，故 C 正确.Δ V2＝Δ I×r , Δ V1＝Δ I×R,又因为题目告知 R>r ,得 Δ V1 大于Δ V2，故 D 正确. 答案：ACD
3.闭合电路的 U I 图线(如图所示) (1)当 I=0(断路)时,纵轴上截距为电动势. (2)当 U=0(短路)时,横轴上截距为短路电流. (3)图线斜率的绝对值为内阻. (4)图线上任一点对应的 U、I 比值为外电路的电阻.
基础自主梳理
四、电源的功率和效率
1.电源的总功率 PE=I0E;电源的输出功率 P 出=I0U;电源内部消耗的功率
提示:电动势和电压虽然单位相同,却是两个完全不同的概念,不能混为 一谈.电动势描述电源的特性,对于一个确定的电源,电动势是常数,与电源 是否接入电路无关;电压,即电势差,描述电场的特性.在数值上二者可以相 等,但不能说“电动势是电压”.
基础自主梳理
二、闭合电路欧姆定律
1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之 和成反比.
对于纯电阻电路,电源的输出功率
P=(������������+2���R���)2
=
������2 (���������-���������)2+4r
≤
���4������2���,当内外电
阻相等时,电源的输出功率最大,Pm=���4������2���.P R 图线如图所示.
要点研析突破
闭合电路中只要有一个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、电压都发生变化.电键的开启与闭合、灯泡的短路 与断路可视为特殊的阻值变化.“并同串反”中的“并”和“串”不一定是直接 的并联和串联关系,是逻辑上的并联和串联关系.如上图中的 R3 和 R1 是 “串”的关系,R4 和 R1 就是“并”的关系.
要点研析突破
要点二 要点二对电源输出功率问题的探究
1.首先要搞清电源总功率、电源输出功率、电源内部消耗功率的关系. (1)电源的输出功率 P 出=UI.[纯电阻电路 P 出=I2(R+r)=���������+���2������] (2)电源内部消耗的功率 Pr=I2r. (3)电源的三个功率的关系:PE=P 出+Pr. 2.电源输出功率的极值问题
Rr
U4、I4 一定增大;由 I3=I-I4,I3、U3 一定减小;由 U2=U-U3,U2、I2 一定增大;由 I1=I3-I2,I1 一定减小.
2.结论法 从以上推导过程可以得出以下结论:①变化电阻本身和电路总电阻变 化情况相同;②总电阻 R 增大时总电流 I 减小,路端电压 U 增大;③和变化电 阻有串联关系的元件,其电压、电流变化情况与变化电阻相反;和变化电阻 有并联关系的元件,其电压、电流变化情况与变化电阻相同(概括为“并同串 反”).
第 22 单元 闭合电路
基础自主梳理
一、电动势及内阻
1.电源的电动势:表征电源把其他形式能转化为电能的本领.电源移送 电荷 q 时非静电力所做的功 W 与 q 的比值,叫做电源的电动势,定义式:E=������������, 单位:伏特(V).电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压.
2.内阻:表征电源内部对电流的阻碍作用,是纯电阻. 怎样理解电动势和电压?
2.公式:I=���������+��� ������.常用变形公式 E=I(R+r),E=U+Ir,U=E-Ir.
基础自主梳理
三、路端电压
1.定义:外电路两端的电压,即电源的输出电压,公式:U=E-Ir. 2.路端电压与外电阻的关系:由 I=���������+��� ������得,当外电阻 R 增大时,I 减小,由 U=E-Ir 得,U 增大;反之,当外电阻 R 减小时,U 减小.
Pr=I02r.
2.电源的效率:η=������������������
=
������������ ������������
=
������ ������
=
���������+��� ������.(最后一个等号只适用于纯电阻电
路)
要点研析突破
要点一 闭合电路的动态分析
1.原理推导法:依据闭合电路欧姆定律、部分 电路欧姆定律、串联与并联电路的基本规律.以图 示电路为例,设 R1 增大,总电阻一定增大;由 I= E ,I 一定减小;由 U=E-Ir,U 一定增大;因此
E=Ud，电场强度变小，故电场力变小，油滴向下运动，选项D错误.
要点研析突破
2.(2014·上海卷)如图，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r.将滑 动变阻器滑片向下滑动，理想电压表 V1、V2、V3 示数变化量的绝对值分 别为Δ V1、Δ V2、Δ V3，理想电流表 A 示数变化量的绝对值Δ I，则（ ） A.A 的示数增大 B.V2 的示数增大 C.Δ V3 与Δ I 的比值大于 r D.Δ V1 大于Δ V2 解析：滑片向下滑动，连入电路中的电阻 R 变减小，由 I= E ，A
要点研析突破
要点研析突破
要点研析突破
1.(2016·天津南开中学月考)在如图所示的电路中，R1、 R2、R3均为可变电阻.当开关S闭合后，两平行金属板M、 N中有一带电油滴正好处于静止状态.为使带电油滴向上 加速运动，可采取的措施是(B) A.增大R1的阻值 B.减小R2的阻值 C.减小R3的阻值 D.增大M、N间距
解析： 因为滑动变阻器R1与平行板电容器串联，故无论R1变大还是变小， 电容器两极板间的电压都等于并联部分可变电阻R3两端电压，故选项A错误； 当滑动变阻器R2减小时，电路的电阻变小，则电路的总电阻变小，电流变 大，可变电阻R3的分压变大，电容器两极板间的电压变大，所以电场力变 大，油滴向上运动，故选项B正确；当减小可变电阻R3的阻值时，电路的电 流也变大，因此内电压和R2的分压变大，则可变电阻R3的分压变小，所以 电场力变小，油滴向下运动，故选项C错误；当增大极板间的距离时，由