2019-2020学年高中物理 第二章 恒定电流 第7节 闭合电路的欧姆定律课件 新人教版选修3-1

整理文档很辛苦,赏杯茶钱您下走!

免费阅读已结束,点击下载阅读编辑剩下 ...

阅读已结束,您可以下载文档离线阅读编辑

资源描述

第7节闭合电路的欧姆定律自主学习课堂探究课堂达标自主学习学习目标1.知道闭合电路(全电路)的构成,能识别闭合电路中的内电路、外电路、内电阻、外电阻、内电压、路端电压(外电压)。2.掌握闭合电路欧姆定律。3.知道路端电压和内电压之和等于电源的电动势。4.理解路端电压与电流的关系,知道断路时的路端电压值等于电源电动势。教材提炼一、闭合电路闭合电路1.闭合电路:用导线把电源、用电器连成一个。2.外电路:电源外部的电路,即用电器、导线组成外电路。在外电路中,电流的方向为从电源的流向,沿电流方向电势。正极负极降低3.内电路:电源内部的电路。在内电路中,电流的方向为从电源的流向,沿电流方向电势。负极正极升高二、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,跟内、外电路的电阻之和成。正比反比2.公式:I=。3.适用条件:适用于外电路为的电路。纯电阻ERr4.电动势与内外电路电势降落的关系:电动势等于电势降落之和,即E=U外+U内。内外电路三、路端电压与负载的关系1.路端电压(1)定义:外电路上总的,其大小为U=IR。电势降落(2)表达式:U=E-Ir。2.路端电压与负载的关系(1)当外电阻R增大时,电流I减小,则U内=Ir减小,路端电压U。(2)当外电阻R减小时,路端电压U。增大减小(3)特例:当外电路断路时,则U=。当电源两端短路时,外电阻R=0,则I=,U=。EEr0自我反馈1.关于电动势,下列说法不正确的是()A.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大B.电源两极间的电压就是电源电动势C.电源电动势的数值等于内、外电压之和D.电源电动势与外电路的组成无关B解析:电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大,选项A正确;当外电路断开时,电源两极间的电压大小等于电源电动势,选项B错误;电源电动势的数值等于内、外电压之和,选项C正确;电源电动势与外电路的组成无关,选项D正确。2.如图所示,电源内阻为r,定值电阻R0=r,可变电阻R的最大阻值为2r.当可变电阻的滑片向右移动时()A.路端电压由大变小B.电阻R0两端的电压变大C.电源的内电压由大变小D.电源的总功率由小变大C解析:根据闭合电路的欧姆定律知,当R增大时,电路中的电流I=0ERRr减小,内电压U内=Ir减小,电阻R0两端的电压U0=IR0减小,路端电压U=E-Ir增大,电源的总功率P=EI减小。选项C正确。3.在如图所示的电路中,已知电源的电动势E为6.0V,内电阻r为1.0Ω,外电路的电阻R为2.0Ω。闭合开关S后,电路中的电流I为()A.6.0AB.4.0AC.3.0AD.2.0AD解析:根据闭合电路欧姆定律得I=ERr=621A=2A。4.如图所示的电路,闭合开关S,灯泡L正常发光。移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的阻值增大,灯泡L将()A.变亮B.变暗C.亮度不变D.变亮、亮度不变均有可能B解析:灯泡与滑动变阻器串联后接在电源两端,若滑动变阻器的滑片使其接入电路的阻值增大,根据闭合电路欧姆定律,电流一定减小;根据公式P=I2R,灯泡的发热功率一定减小,故灯泡变暗,B正确。5.如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线,直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线.将这个电阻分别接到a,b两电源上,那么()A.R接到b电源上时电源的效率较低B.R接到b电源上时电源的输出功率较大C.R接到a电源上时电源的输出功率较大,但电源效率较低D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大,电源效率也较高C解析:由图知,EaEb,内阻rarb,当电阻R接到电源两极时,电源的效率为η=22IRIRr=RRr,所以R接到电源b上时,电源的效率高,A,D错误。由图知,R接到电源a上时电源的输出电压和电流均比接到b上时的大,故R接到电源a上时,电源的输出功率较大,B错误,C正确。课堂探究要点突破【例1】“神舟七号”飞船的发射、回收成功,标志着我国载人航空航天技术达到了世界先进水平。飞船在太空飞行时用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板开路电压是800mV,短路电流为40mA,若将该电池板与阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是()A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V要点一闭合电路的欧姆定律D解析:电源电动势大小等于开路电压大小,故E=0.8V,内阻r=0EI=0.80.04Ω=20Ω,当接入R=20Ω电阻时,I=ERr=0.02A,所以U=IR=0.4V,D正确。误区警示公式的使用范围闭合电路欧姆定律表达式I=ERr,变形式E=U+Ir中,I=ERr只能用在纯电阻电路中,E=U+Ir可以用在纯电阻电路中,也可用在非纯电阻电路中。针对训练1:一电池具有一定的内阻,经测量其断路时的电压为1V,如果用导线将其短路,经测量电流为0.05A.如果将该电池与一定值电阻R串联在一起,已知R=20Ω,则电池的内阻所分得的电压为()A.0.4VB.0.5VC.1VD.0.8VB解析:由已知条件得E=1V,又I短=Er,所以r=EI短=10.05Ω=20Ω,所以U内=Ir=ERrr=120+20×20V=0.5V,B正确。要点二【例2】如图所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是()A.电动势E1E2,短路电流I1I2B.电动势E1=E2,内阻r1r2C.电动势E1E2,内阻r1r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大电源U-I图象的理解和应用D解析:由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir。当I=0时电动势E等于路端电压U,即U-I图线和U轴的交点就是电动势,由题图知,两电源的电动势相等。当U=0时I=Er,U-I图线和I轴的交点就是短路电流,由图可知I1I2,A错误;而r=EI,即图线的斜率表示电源的内阻,由题图知r1r2,B,C错误;当工作电流变化量相同时,因为r1r2,电源2内电压变化较大,由闭合电路的欧姆定律E=U外+U内得,电源2的路端电压变化较大,D正确。规律方法U-I图象及应用涉及图象的问题,往往考查图象正、负值的物理意义,考查纵、横坐标的物理意义,考查斜率的物理意义等。针对训练2:如图所示,甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线,下列说法中正确的是()A.电源甲的电动势大于电源乙的电动势B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻C.路端电压都为U0时,电源甲的外电阻大于电源乙的外电阻D.电流都是I0时,两电源的内电压相等A解析:图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小,由图线可知,甲与U轴交点的坐标值比乙的大,表明甲的电动势大于乙的电动势,故A正确;图线的斜率的绝对值表示电源内阻(电动势与短路电流的比值),图线甲的斜率绝对值大于图线乙的斜率绝对值,表明甲的内阻大于乙的内阻,故B错误;甲、乙两图线的交点坐标为(I0,U0),外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等,故C错误;电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积,即U内=Ir,因为甲的内阻比乙的内阻大,所以当电流都为I0时,甲电源的内电压较大,故D错误。要点三【例3】(2018·浙江杭州选考模拟)如图1所示,电路中的电源电动势为E,内阻为r。其中L1,L2和L3为小灯泡,V1和V2为电压表,R为光敏电阻,其不同光照下(光照强度单位为坎德拉,cd)的伏安特性曲线如图2所示。闭合开关S,当照在光敏电阻光照增强时,下列说法正确的是()A.小灯泡L1,L3变亮,L2变暗B.小灯泡L3变暗,L1,L2变亮C.电压表V1示数变化量比电压表V2小D.电压表V2示数变小路端电压和负载的关系B解析:由I-U图线可知,当光照变强时,光敏电阻阻值减小,总电阻减小。总电流增大,路端电压U减小。干路电流增大,则L2变亮,V2读数变大;与光敏电阻串联的小灯泡L1电流增大,变亮。与光敏电阻并联的灯泡L3电压U3=U-U2减小,L3变暗。路端电压U=U1+U2减小,故U1的变化量大于U2的变化量。故B正确,A,C,D错误。方法总结(1)当负载变化时路端电压也变化,一定要弄清外电路中各负载的串、并联情况,算出外电路的总阻值。(2)电源的电动势和内阻可由闭合电路的欧姆定律列方程或方程组求解。针对训练3:在如图所示的电路中,闭合开关S后,a,b,c三盏灯均能发光,电源电动势为E,内阻为r。现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些,则()A.b灯和c灯变暗,a灯变亮B.a灯和c灯变亮,b灯变暗C.a灯和c灯变暗,b灯变亮D.a灯和b灯变暗,c灯变亮B解析:R的滑片稍向上滑动时,变阻器R接入电路的电阻变小,外电路总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律知,干路电流I增大,a灯变亮。b的电压Ub=E-I(r+Ra)减小,b灯变暗。通过c灯的电流Ic=I-Ib,I增大,Ib减小,则Ic增大,c灯变亮,故B正确。教材探究1.教材P61“说一说”中,如何解释这种现象?答案:家庭电路的用电器都是并联的,当傍晚用电多的时候或插上电炉、电暖气等功率大的电器时,负载增多,外电阻R减小,干路中电流增加,输电线路上的电压增加,用电器两端的电压变小,灯光变暗。2.教材P62“思考与讨论”中,若纵轴U不从零开始取值,如何确定电源的电动势和内电阻?答案:若纵轴U不从零开始取值,图线与纵轴的交点仍表示电源的电动势,图线斜率的绝对值仍表示电源的内阻,但I轴上的截距不表示短路电流。课堂达标1.电动势为3V的电池,在电路中输出3A的电流,由此可知()A.内、外电阻相差1ΩB.内、外电阻之和为1ΩC.外电阻为1ΩD.内电阻为1ΩB解析:由闭合电路欧姆定律I=ERr得R+r=1Ω,故选项B正确。2.如图所示,一只玩具电动机用一节干电池供电,闭合开关S后,发现电动机转速较慢,经检测,电动机性能完好;用电压表测a与b间电压,只有0.6V;断开开关S,测得a与b间电压接近1.5V,电动机转速较慢的原因是()A.开关S接触不良B.电动机接线接触不良C.电动机两端接线短路D.电池过旧,内阻过大D解析:若开关S接触不良、电动机接线接触不良,会使电路中电流较小,a,b间电压较大,电动机两端接线短路时,电动机不会旋转,而不是转得慢,电动机转得慢的原因是电流较小,由于a,b间电压也较小,说明内电压偏大,即电池过旧,内阻过大,选项D正确。3.有两个相同的电阻,阻值为R,串联起来接在电动势为E的电源上,通过每个电阻的电流为I;若将这两个电阻并联,仍接在该电源上,此时通过一个电阻的电流为23I,则该电源的内阻是()A.RB.2RC.4RD.8RC解析:由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时I=2ERr两电阻并联时,23I=12·2ERr,解得,r=4R。4.(2018·浙江宁波六校期末)如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为该电源内部热功率Pr随电流I变化的图线,则根据图线可知下列说法正确的是()A.电源电动势为6VB.电源内阻为1.5ΩC.当电路中电流为1A时,外电路的电阻为1ΩD.在O→C过程中,电源输出功率一直增大B解析:直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为该电源内部热功率Pr随电流I变化的图线,当电流为2A时,两个功率相等,说明电源被短路,根据P=EI可得电动势E=PI=6W2A=3V,故A错误;短路电流为2A,故内阻r=EI=3V2A=1.5Ω,故B正确;当电路中电流为1A时,根据闭合电路欧姆定律,有I=ErR,代入数据,有1A=3V1.5+R,解得R=1.5Ω,故C错误;在O→C过程中,电源的总功率变大,而内部功率也增大,而P出=P总-Pr,故从图看出,电源输出功率先增加后减小,故D错误。

1 / 33
下载文档,编辑使用

©2015-2020 m.777doc.com 三七文档.

备案号:鲁ICP备2024069028号-1 客服联系 QQ:2149211541

×
保存成功