闭合电路欧姆定律的课堂文件

P/W
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A B OC1来自23I/A
三、电路的动态分析问题
闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生 变化，就会影响整个电路，使总电路和每 变化，就会影响整个电路， 一部分的电流、电压都发生变化。 一部分的电流、电压都发生变化。 讨论依据是：闭合电路欧姆定律、 讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分 电路欧姆定律、串联电路的电压关系、 电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并 联电路的电流关系。 联电路的电流关系。 思路: 思路
E r
例3、直线OAC为某一直流电源的总功 直线OAC为某一直流电源的总功 OAC 总随电流I变化的图线,抛物线OBC 率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC 为同一直流电源内部热功率Pr随电流I Pr随电流 为同一直流电源内部热功率Pr随电流I 变化的图线, 变化的图线,若A、B对应的横坐标为 2 2A,那么线段AB表示的功率为 那么线段AB 2A,那么线段AB表示的功率为 W, I=2A对应的外电阻是 0.5 Ω. =2A对应的外电阻是
局部 整体 局部
例4、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P 如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P 向上移动时,判断电路中的电压表、 向上移动时,判断电路中的电压表、电流 表的示数如何变化? 表的示数如何变化?
例5、如图电路，三个灯泡完全一样，当 、如图电路，三个灯泡完全一样， 滑动变阻器的滑动触头从A滑到 滑到B的过程 滑动变阻器的滑动触头从 滑到 的过程 灯泡的亮度如何变化？ 中，灯泡的亮度如何变化？
闭合电路欧姆定律 应用（一） 应用（
一、电源的U—I图线 电源的 图线
1、图线的函数表达式： 、图线的函数表达式： U=E-Ir 2、图线：如右图 、图线： 3、图线的物理意义： 、图线的物理意义：
①在纵轴上的截距表示电源的电动势E． 在纵轴上的截距表示电源的电动势 ． ②在横轴上的截距表示电源的短路电流 I短 = E/ r ③图象斜率的绝对值表示电源的内阻r，内 图象斜率的绝对值表示电源的内阻r 阻越大，图线倾斜得越厉害． 阻越大，图线倾斜得越厉害．
短路的特点 的特点： 2 、短路的特点： 被短路的用电器两端无电压， 被短路的用电器两端无电压，用电器无 电流流过 造成的结果： 造成的结果： 电路中总电阻减小，干路电流增大， 电路中总电阻减小，干路电流增大，被 短路用电器不工作， 短路用电器不工作，与其串联的用电器两 端电压增大
例8、如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、 如图所示的电路中，闭合电键， 正常发光，由于电路出现故障， L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现 变亮， 变暗，电流表的读数变小， 灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根 据分析，发生的故障可能是（ A 据分析，发生的故障可能是（ ） A、R1断路 B、R2断路 C、R3短路 D、R4短路
例1、 、
4、与导体伏安特性曲线的区别 、 详见教材解析P129拓展点三） 拓展点三） （详见教材解析 拓展点三
（1）从研究对象来看： ）从研究对象来看： （2）从物理意义来看： ）从物理意义来看：
二、电源的功率和效率
1、功率 电源的功率（电源的总功率） ①电源的功率（电源的总功率）:PE=IE 电源的输出功率:P ②电源的输出功率:P出=IU 电源内部消耗的功率: ③电源内部消耗的功率:P r=I2r
P U R 2、电源效率 η = 、电源效率: = = PE E R + r
3、电源的输出功率 : 、
P =
(R
E R
2
+ r)
2
=
(R
4 Rr
+ r)
2
E E ⋅ ≤ 4r 4r
2
2
即当内外电阻相等时，电源的输出功 当内外电阻相等时， 率最大， 率最大，为
Pm
E = 4r
2
电源输出功率随外电阻变化的图线
例6、如图所示，当滑动变阻器的滑动 、如图所示， 触头从A滑到 的过程中， 滑到B的过程中 触头从 滑到 的过程中，电表的读 数如何变化？ 数如何变化？
在如图电路中，闭合电键S， 练、在如图电路中，闭合电键 ，当滑动变阻器
的滑动触头P 向下滑动时， 的滑动触头 向下滑动时，四个理想电表的示 数都发生变化，电表的示数分别用I、 数都发生变化，电表的示数分别用 、U1、U2和 U3表示，电表示数变化量的大小分别用 、 表示，电表示数变化量的大小分别用∆I、 ∆U1、∆U2和∆U3表示．下列比值正确的是 （ ） 表示． A、U1/I不变，∆U1/∆I不变． 不变， 不变． 、 不变 不变 B、U2/I变大，∆U2/∆I变大． 变大， 变大． 、 变大 变大 C、U2/I变大，∆U2/∆I不变． 变大， 不变． 、 变大 不变 D、U3/I变大，∆U3/∆I不变． 变大， 不变． 、 变大 不变
答案： 答案：ACD
四、含有电容器的直流电路 1、分析与计算：在直流电路中，当电容器充、 分析与计算：在直流电路中，当电容器充、 放电时，电路里有充、放电电流。 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电 到稳定状态， 阻值为无穷大的元件， 阻值为无穷大的元件，在电路分析时可看作是 断路 2、注意的问题 、 （1）电路稳定后，由于电容器所在支路无电流 ）电路稳定后， 通过，所以在此支路中的电阻上无电压降， 通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此 电容器两极板上的电压就等于该支路两端的电压 （2）对电容器电荷量的变化问题，要注意电容 ）对电容器电荷量的变化问题， 器两个极板的电性变化：若极板电性不变， 器两个极板的电性变化：若极板电性不变，则 若变化， ⊿Q=Q2-Q1；若变化，则⊿Q=Q2+Q1
例2、 已知如图，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω， 已知如图， =6V， =4Ω， =2Ω， 的变化范围是0 10Ω。 R2的变化范围是0－10Ω。求： 电源的最大输出功率； ①电源的最大输出功率； R2 上消耗的最大功率； ②R1上消耗的最大功率； R1 上消耗的最大功率。 ③R2上消耗的最大功率。
练、如图所示的电路中，闭合电键k后，灯 如图所示的电路中，闭合电键k 都正常发光， a和b都正常发光， 后来由于某种故障使 突然变亮，电压表读数增加， 灯b突然变亮，电压表读数增加，由此推 断这故障可能是 （ ） B A．a灯灯丝烧断 电阻R B．电阻R2断 电阻R C．电阻R2短路 D．电容被击穿短路
五、电路故障分析
电路故障的原因： 电路故障的原因：（1）断路（2）短路 ）断路（ ）
断路的特点 的特点： 1 、断路的特点：
该支路电流为零，断点的同侧无电势差， 该支路电流为零，断点的同侧无电势差， 若只有一个断点， 若只有一个断点，断点的两端有电势差
*造成的结果： 造成的结果： 造成的结果
电路中的总电阻增大，干路上的电流减小， 电路中的总电阻增大，干路上的电流减小， 与其并联的用电器两端的电压增大
如图所示， 电源电动势ε=10 V， 内 练 、 如图所示 ， 电源电动势 ， 阻不计，电阻R 阻不计 ， 电阻 1=3 ， R2=2 ， R3=5 ， C1=4µF， C2=1µF， 开关 原来是闭合 ， ， 开关S原来是闭合 求当S断开后 通过R 的总电量． 断开后， 的，求当 断开后，通过 2的总电量．
例7、已知如图，电源内阻不计。为使 已知如图，电源内阻不计。 电容器的带电量增大， 电容器的带电量增大，可采取以下 那些方法：（ ） 那些方法：（ CD R1 R2 A.增大 A.增大R1 B.增大R2 B.增大 R3 C.增大 C.增大R3 D.减小 D.减小R1
A B R1 B R3 E R2 C C C C
1、作业讲评—电路的分析与计算 、作业讲评 电路的分析与计算 2补充、如图，R＝0.8Ω当开关S断 补充、如图， 0.8Ω当开关S 当开关 开时电压表的读数为1.5V 当开关S 1.5V； 开时电压表的读数为1.5V；当开关S 闭合时电压表的读数为1.2V 1.2V则该电 闭合时电压表的读数为1.2V则该电 源的电动势和内电阻分别为多少? 源的电动势和内电阻分别为多少?