人教版高中物理必修第3册 第十二章 电能 能量守恒定律 习题课 闭合电路欧姆定律的应用.pptVIP

;课堂篇探究学习;;要点提示当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时,根据并联电阻的规律可知,电路中总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律,可知干路电流增大,根据E=U+Ir,可知路端电压减小,所以加在灯泡两端的电压减小,根据,可知灯泡的功率减小,所以亮度变暗。;【知识归纳】

动态电路问题的分析方法

1.解决闭合电路动态变化问题,应按照局部→整体→局部的程序进行分析。

2.基本思路:电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→

(1)对于固定不变的部分,一般按照欧姆定律直接判断。

(2)对于变化的部分,一般根据分压或分流间接判断。

(3)涉及滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。;【典例示范】

例1电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时,下列说法正确的是()

A.电压表和电流表读数都增大

B.电压表和电流表读数都减小

C.电压表读数增大,电流表A1读数减小,A2读数增大

D.电压表读数减小,电流表A1读数增大,A2读数减小;答案C

解析由题图可知滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时,滑动变阻器连入电路中的阻值R增大,则外电路的总阻值R总增大,干路电流,因R总增大,所以I减小,故A1示数减小;路端电压U=E-Ir,因I减小,所以U增大,即电压表的读数增大;R2两端电压U2=E-I(R1+r),因I减小,所以U2增大,由知,I2增大,即电流表A2的读数增大,故选项C正确,选项A、B、D错误。

规律方法动态分析要牢记,“并同串反”无违例

注:“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小,反之则增大。;变式训练1如图所示,R1阻值恒定,R2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大),L为小灯泡,当R2所在位置温度升高时()

A.R1两端的电压减小 B.小灯泡的亮度变暗

C.电流表的示数减小 D.通过R2的电流减小

答案B

解析当R2所在位置温度升高时R2阻值减小,总电阻减小,总电流增大,电流表的示数增大,R1两端的电压U1=IR1增???,故A、C错误;总电流增大,内电压增大,则路端电压U=E-Ir减小,并联部分的电压减小,所以灯泡L变暗,故B正确;通过L的电流减小,而总电流增大,则通过R2的电流增大,故D错误。;;【知识归纳】

1.对闭合电路中的功率的理解

(1)电源的总功率:P总=EI(普遍适用),P总=I2(R+r)(只适用于外电路为纯电阻的电路);

(2)电源内电阻消耗的功率:P内=U内I=I2r;

(3)电源输出功率:P出=U外I(普遍适用);

(4)三个功率的关系:由能量守恒可知P总=P出+P内。;2.对于纯电阻电路,电源的输出功率随外电阻R变化的规律;3.电源的效率

(3)当R=r(电源有最大输出功率)时,效率仅为50%,并不高。;【典例示范】

例2(多选)自动控制电路中常用到半导体材料,光敏电阻便是其中的一种。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。现将一只光敏电阻R连入电路,与定值电阻R1、小灯泡L(灯丝电阻RL视为不变)组成如图所示的电路,RL=r,初始时R=RL+R1+r。若将照射R的光照强度减弱,则()

A.小灯泡变暗

B.光敏电阻R消耗的功率先增大后减小

C.电源输出功率一直减小

D.当R=2(RL+R1+r)时,小灯泡与电阻R1消耗的总功率最大;答案AC;规律方法功率最大值的求解方法

(1)流过电源的电流最大时,电源的功率、内损耗功率均最大。

(2)对某定值电阻来说,其电流最大时功率最大。

(3)电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大,若不能相等,外电阻越接近内阻,电源的输出功率越大。

(4)对于外电路中部分可变电阻来说,可以写出其功率表达式,利用数学知识求其极值。;变式训练2某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图像如图所示(纯电阻电路)。

(1)求该电池的电动势E和内阻r。

(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R。

(3)由图像可以看出,同一输出功率P可对应两个不同

的电流I1、I2,即对应两个不同的外电阻R1、R2,试确定

r、R1、R2三者间的关系。;答案(1)2V0.5Ω(2)0.5Ω(3)r2=R1R2;;【知识归纳】

1.在直流电路中,当电容器充、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阻值无限大(只考虑电容器是理想的、不漏电的情况)的元件,电容器处电路可看作断路,简化