高三复习闭合电路欧姆定律

高三复习：闭合电路欧姆定律教学目标：1．掌握闭合电路欧姆定律，并能应用其解决有关问题；2．掌握路端电压和外电路电阻的关系，掌握讨论电路结构变化题的一般方法3．掌握闭合电路的U-I图象教学重点：闭合电路欧姆定律及其应用教学难点：闭合电路欧姆定律的应用教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学引入前面我们复习了部分电路的欧姆定律，电路串并联的规律，今天我们要进一步学习对整个闭合电路的电流电压功率的分析计算问题。教学过程一、电动势(1)电源：电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电势能的装置．(2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E＝Wq，单位：V.(3)电动势的物理含义：电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于外电路断开时电源两端的电压．2．内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数．二、闭合电路的欧姆定律1、内容：闭合电路中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．2、公式I＝ER＋r（只适用于纯电阻电路）E＝U外＋U内（适用于任何电路）三、路端电压与外电阻，电流的关系根据U＝IR＝ER＋r·R＝E1＋rR可知①负载R增大―→I减小―→U内减小―→U外增大外电路断路时(R→无穷)，I＝0，U外＝E.②负载R减小―→I增大―→U内增大―→U外减小外电路短路时(R＝0)，I＝Er，U内＝E.(4)U－I关系图：由U＝E－Ir可知，路端电压随着电路中电流的增大而减小；U－I关系图线如图所示．①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电动势．②当外电路电压为U＝0时，横坐标的截距为短路电流．③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．四、电源的相关功率和电源的效率1.电源的总功率P总＝EI＝U外I＋U内I＝P出＋P内。若外电路是纯电阻电路，则有P总＝I2(R＋r)＝E2R＋r。[中|国教|育出|版网]2．电源内部消耗的功率P内＝I2r＝U内I＝P总－P出。3．电源的输出功率P出＝UI＝EI－I2r＝P总－P内。若外电路是纯电阻电路，则有P出＝I2R＝E2RR＋r2＝E2R－r2R＋4r。由上式可以看出(1)当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝E24r。(2)当R＞r时，随着R的增大输出功率越来越小。(3)当R＜r时，随着R的增大输出功率越来越大。(4)当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1·R2＝r2。(5)P出与R的关系如图所示。4．电源的效率η＝P出P总×100%＝UE×100%＝RR＋r×100%＝11＋rR×100%因此R越大，η越大；当R＝r时，电源有最大输出功率，效率仅为50%。例题1、一电池外电路断开时的路端电压为3V,接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为()A．E＝2.4V，r＝1ΩB．E＝3V，r＝2ΩC．E＝2.4V，r＝2ΩD．E＝3V，r＝1Ω例题2、如图所示为某一电源的U－I曲线，由图可知()A．电源电动势为2VB．电源内电阻为13ΩC．电源短路时电流为6AD．电路路端电压为1V时，电路中电流为5A例题3、有一个电动势为3V、内阻为1Ω的电源．下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2W，且使该电源的效率大于50%的是()A．0.5ΩB．1ΩC．1.5ΩD．2Ω五、电路的动态分析问题电路的动态分析问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，某处电路变化又引起其他电路的一系列变化．2．电路动态分析的一般步骤(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化．(2)由局部R的变化―→确定R总的变化(3)由I总＝ER＋r―→确定I总的变化(4)由U内＝I总r―→确定U内的变化(5)由U外＝E－U内―→确定U外的变化(6)由U＝IR―→确定干路上定值电阻两端的电压变化―→再确定各支路电压、电流的变化．(2012·上海高考卷改编)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列有关电源的判断错误的是()A．总功率一定减小B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小D．输出功率一定先增大后减小