2012版高三物理一轮复习课件：10.2闭合电路的欧姆定律(大纲版).ppt

共 44 页 第二课时 闭合电路的欧姆定律 第一关:基础关 展望高考 基础知识 一? 电动势 知识讲解 (1)非静电力:从低电势处指向高电势处的某种力称为非静电力. 说明:非静电力的种类很多,例如,化学电源中的化学力?发电机内由于电磁感应而产生的电磁力. (2)电动势①定义:非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫电源的电动势.②公式③单位:伏特,用“V”表示.④物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小,在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功. 二? 闭合电路的欧姆定律知识讲解1.闭合电路欧姆定律①文字表达:闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟内?外电路中的电阻之和成反比.②数学表达式:I公式中R表示外电路的总电阻,E表示电源电动势,r是电源内阻. (2) 路端电压与电流的关系,即U-I图线 ①因为U=E-Ir,故U随I的增大而减小,它们的关系曲线如图所示. ②直线斜率的绝对值表示电源内阻r,纵轴的截距为电源的电动势E,横轴的截距为短路电流. ③U随I变化的本质原因是电源有内阻. ④图线上每一点坐标的乘积为电源在此时的输出功率. 活学活用 如图所示,变阻器R2的最大值为10 Ω,电阻R3=5 Ω,电源内阻为1 Ω.当开关S闭合时,变阻器的滑片在中点的位置.当电源的总功率为16 W,输出功率为12 W,此时R1正常工作.求: (1) 电灯R1的阻值是多少? (2) 当S断开时,要使电灯正常发光,应使变阻器的使用电阻改变多少? 第二关:技法关 解读高考 解题技法 一? 电源的最大输出功率和用电器获得最大功率的分析方法技法讲解1.电源的输出功率:P出由上式可以看出:(1)当R=r时,电源的输出功率最大,  此时电源效率η=50%. (2)当Rr时,随着R的增大输出功率越来越小. (3)当Rr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外与R的关系如图所示. 2.对用电器获得最大功率的分析通常用等效电源法,如当用电器还与其他电路串联时,利用电路的等效性,可以将其他串联电路的电阻R其与电源的内阻r之和看作新的电源内阻,再利用前面的方法分析. 典例剖析 【例1】 如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是( ) A.当R2=R1+r时,R2上获得最大功率 B.当R1=R2+r时,R1上获得最大功率 C.当R2=0时,R1上获得最大功率 D.当R2=0时,电源的输出功率最大 [解析] 解答该题通常用等效电源法.解题时应根据需要选用不同的等效方式.在讨论R2的电功率时,可将R1视为电源内阻的一部分,即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E?内阻为(R1+r)的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图1),R2的电功率是等效电源的输出功率.显然当R2=R1+r时,R2获得电功率最大,选项A正确.在讨论R1的电功率时,可将R2视为电源内阻的一部分,即将原电路等效为外电阻R1与电动势为E?内阻为(R2+r)的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图2),R1的电功率即等效电源的输出功率.当R2=0时,等效电源内阻最小(等于r),R1获得的电功率最大; 故选项B错误,选项C正确,在讨论电源的输出功率时,(R1+R2)为外电阻,内电阻r恒定,由于题目没有给出R1和r的具体数值,所以当R2=0时,电源输出功率并不一定最大,故选项D错误.综上所述,该题的正确答案是A?C. 二? 含有电容器的电路分析方法 技法讲解 电容器是一个储存电能的元件,在直流电路中,当电容器充?放电时,电路有充电?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不漏电的情况)的元件,在电容器处电路可看作是断路,简化电路时可去掉它,简化后若要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上,分析和计算含有电容器的直流电路时,关键是准确地判断和求出电容器两端的电压,其具体方法是: 1.确定电容器和哪个电阻并联,该电阻两端电压即为电容器两端电压. 2.当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时,此电路两端电压即为电容器两端电压,而与电容器串联的电阻看成导线. 3.对于较复杂电路,需要将电容器两端的电势与基准点的电势比较后才能确定电容器两端的电压. 典例剖析 【例2】 如图所示,电容器C1=6 μF,C2=3 μF,电阻R1=6 Ω,R2=3 Ω.当电键S断开时,A、B两点间的电压UAB等于多少?当S闭合时,电容器C1的电荷量改变了多少?(已知电压U=18 V) [解析]