高中物理人教新课标选修3-1课件：第2章 恒定电流2.7

物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）7.闭合电路的欧姆定律物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）知识自学区物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）闭合电路的欧姆定律1．闭合电路用导线把电源、用电器连成一个__________．2．内、外电路闭合回路物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）(1)外电路：电源____部由用电器和导线组成的电路．在外电路中，沿电流方向电势______．(2)内电路：电源____部的电路．在内电路中，沿电流方向电势_______．3．闭合电路的能量转化非静电力做功等于内、外电路电能转化为其他形式能的总和，即：EIt＝____________.外降低内升高I2Rt＋I2rt物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）4．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成_____，跟内、外电路的电阻之和成_______．(2)公式：I＝ER＋r①或E＝_________.②或E＝____________．③(3)适用条件：①②适于外电路为__________电路，③适于一切电路．正比反比IR＋IrU外＋U内纯电阻物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）路端电压与负载的关系1．负载电路中消耗______的元件称为负载，负载变化时电路中的______会变化，___________也随之变化．2．路端电压与负载的关系(1)路端电压：_________两端的电压，也叫外电压，也就是电源正、负极间的电压．电能电流路端电压外电路物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）(2)公式：(对________外电路)U外＝IR＝E－Ir＝E－ER＋rr.(3)在纯电阻电路中，路端电压与外电阻R之间的关系：①当外电阻R增大时，电流I______(E和r为定值)，内电压Ir______，路端电压U外_______；当外电路______，I＝0，此时U外＝E.②当外电阻R减小时，电流I_______，内电压Ir______，路端电压U外______；当外电路_____时，R＝0，I＝Er，U外＝0.纯电阻减小减小增大断开增大增大减小短路物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）【思一思·判一判】(1)闭合电路欧姆定律的表达式为I＝ER＋r，此式仅适用于纯电阻电路．()(2)闭合电路中的短路电流无限大．()(3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大．()(4)当外电路断开时，路端电压等于电动势，当外电路短路时，路端电压为零．(答案：(1)√(2)×(3)√(4)√物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）要点探究区物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）闭合电路欧姆定律的理解与应用表达式物理意义适用条件I＝ER＋r电流与电源电动势成正比，与电路总电阻成反比纯电阻电路E＝I(R＋r)①E＝U外＋Ir②E＝U外＋U内③电源电动势在数值上等于电路中内、外电压之和①式适用于纯电阻电路；②③式普遍适用物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6V和0.4A；当S断开时，它们的示数各改变0.1V和0.1A，求电源的电动势及电阻．思路图解：物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）解析：当S闭合时，由闭合电路欧姆定律得U1＝E－I1r即E＝1.6＋0.4r①当S断开时，由闭合电路欧姆定律得U2＝E－I2r即E＝(1.6＋0.1)＋(0.4－0.1)r②由①②得E＝2V，r＝1Ω答案：2V1Ω物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）解决闭合电路问题的一般步骤：(1)分析电路：认清各元件的串、并联关系，必要时画等效电路图，特别注意电压表和电流表对应的电路．(2)求总电流I：若已知内、外电路上所有电阻的阻值和电源电动势，可用闭合电路欧姆定律直接求出；若内、外电路上有多个未知电阻，可利用某一部分电路的已知电流和电压求总电流I；当以上方法都行不通时，可以应用联立方程求出I.(3)各部分的电压、电流：根据串、并联电路的特点或部分电路欧姆定律求各部分电路的电压和电流．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）1－1：如图所示的电路中，电源的电动势E为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当开关S接位置1时，电压表的读数为3.0V，那么当开关S接位置2时，小灯泡L能正常发光吗？实际功率是多少？物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）解析：当开关S接位置1时，回路中的电流I1＝UR＝330A＝0.1A电源的内阻r＝E－UI1＝3.2－3.00.1Ω＝2Ω小灯泡的电阻RL＝U2P＝3.024.5Ω＝2Ω当开关S接位置2时，回路中的电流物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）I2＝Er＋RL＝3.22＋2A＝0.8A此时小灯泡的实际功率P实＝I22RL＝0.82×2W＝1.28W从小灯泡的实际功率来看，小灯泡此时很暗，不能正常工作．答案：不能正常工作1.28W物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）闭合电路的动态分析1．判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．(2)若开关的通断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）(3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联．A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致．2．分析思路物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）思路图解：解答本题时可按以下思路分析：物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）解析：在电路中，变阻器R0的滑动端向下滑动时，变阻器R0接入电路中的电阻变小，从而使整个电路中的外电阻变小，干路电流变大，内阻r分得的电压U内(＝Ir)变大，U外变小，电压表示数变小，由U1＝IR1知U1变大，因U外＝U1＋U2，故U2变小，由于I2＝U2R2，流过R2的电流变小，电流表示数变小．选项A正确．答案：A物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）电路动态变化分析的基本思路(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化．(2)根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻R总如何变化．(3)根据闭合电路欧姆定律I总＝ER总＋r，确定电路的总电流如何变化．(4)由U内＝I总r确定电源的内电压如何变化．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）(5)由U外＝E－U内确定路端电压如何变化．(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化．(7)确定支路两端的电压以及通过各支路的电流如何变化．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）2－1：如图所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后各电灯都能发光．若某一时刻电灯L1的灯丝断了(此时其余各电灯均不会被烧毁)，则下列判断正确的是()A．L2、L4变亮，L3变暗B．L2、L3变亮，L4变暗C．L3变亮，L2、L4变暗D．L3、L4变亮，L2变暗物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）解析：电灯L1的灯丝断了，整个电路的外电阻增大，路端电压增大，L4变亮，L3变暗，L2变亮，选项A正确．答案：A物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）闭合电路欧姆定律的U－I图象与部分电路欧姆定律的U－I图象比较图象上的特征物理意义电源U－I图象电阻U－I图象图形图象表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流Er过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、I比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的此值均等大，表示此电阻的大小图线的斜率的大小内电阻r电阻大小物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）右图是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是()A．电源的电动势为6.0VB．电源的内阻为12ΩC．电源的短路电流为0.5AD．电流为0.3A时的外电阻是18Ω物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）思路图解：本题可按以下思路进行求解：物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）解析：由于该电源的U－I图象的纵轴坐标不是从零开始的，纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E＝6.0V，但横轴上的截距0.5A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r＝|ΔUΔI|＝6.0－5.00.5－0Ω＝2Ω.由闭合电路欧姆定律可得，电流I＝0.3A时外电阻R＝EI－r＝18Ω.故选项A、D正确．答案：AD物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）(1)U－I图象中，图线与纵轴的交点表示电路断开时的情况，其值为电源电动势E；图线与横轴的交点表示外电路发生短路时的电流，即I短＝Er；图线斜率的绝对值表示电源的内电阻．(2)对于U－I图象中纵坐标(U)不从零开始的情况，图线与横轴的交点坐标小于短路电流，但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）3－1：右图是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是()A．阴影部分的面积表示电源输出功率B．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C．满足α＝β时，电源效率最高D．满足α＝β时，电源效率小于50%物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）解析：根据闭合电路的欧姆定律和U－I图象特点可知，阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率，即电源输出功率，A正确，B错误；当满足α＝β时，负载电阻等于电源内阻，电源的效率为50%，输出功率最大，C、D错误．答案：A物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）闭合电路中的功率问题1．各部分功率关系分析由EIt＝I2Rt＋I2rt知EI＝I2R＋I2r式中，P电源＝EI，P外＝I2R，P内＝I2r.2．电源的输出功率当外电路为纯电阻电路时讨论如下：物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十四）(1)电源的输出功率：P出＝I2R＝E2R＋r2R＝E2RR－r2＋4Rr＝E2R－r2R＋4r由此可知，当R＝r时电源有最大输