【创新设计】2013-2014学年高中物理鲁科版选修3-1第4章4-1闭合电路欧姆定律.ppt

【变式3】 如图4－1－6所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)． 答案　BC 解析　变阻器的滑片P向b端滑动，R1接入电路的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，安培表的示数减小，路端电压U增大，电灯两端电压增大，电灯L更亮，A正确，B、C、D错误． 答案　A 单击此处进入 活页规范训练 自主学习 名师解疑 分类例析 活页规范训练 课堂对点演练 第1节　闭合电路欧姆定律 1．知道闭合电路可分为外电路和内电路，知道闭合电路中的外电压和内电压． 2．知道电源的电动势和内电阻的意义，理解闭合电路的欧姆定律． 3．了解路端电压与外电阻的关系，学习用局部和整体的关系分析解决问题的思想方法. 非静电力 正电荷 负极 正极 正极 负极 降低 负极 正极 升高 I2Rt＋I2rt 正比 反比 IR＋Ir U外 U内 纯电阻 增大 减小 0 E 0 一、对电动势的理解 1．概念理解 (1)在不同电源中，非静电力做功的本领不同，即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功的多少不同，电动势大小也不同． (2)电动势E是标量，为了研究问题方便，规定电动势的方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极． 2.电动势与电势差的区别与联系 ②P出与外电阻R的函数关系图象，如图4－1－1 三、路端电压与U－I图象 1．路端电压 U＝E－Ir 对于一个电源，其路端电压随电路中电流的增大而减小，随电流的减小而增大． 2．U－I图象(如图4－1－2所示) (注：图象的横坐标与纵坐标均从零开始) (1)电源的U－I图象是一条倾斜的直线． (2)图线与纵轴的交点表示电源电动势E. (3)图线与横轴的交点表示短路电流I0. (4)图线斜率的绝对值表示电源内阻． 【典例1】 如图4－1－3所示的电路中，电源的电动势E为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W，当开关S接位置1时，电压表的读数为3.0 V，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？ 此时小灯泡的实际功率为：P实＝IRL＝0.82×2 W＝1.28 W. 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　1.28 W 借题发挥　利用闭合电路分析问题时，应明确电路结构，弄清串并联关系，且利用串并联的特点加以解决． 【变式1】 一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　)． A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V 答案　D 【典例2】 如图4－1－4所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，变阻器的最大阻值R＝10 Ω. (1)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？ (2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？ 借题发挥　在解答第二问时，有些同学又会用第一问的方法来求解，把R归为内阻，调节R使内阻R＋r＝R0，这样使用是错误的．因为R0是定值电阻，由P＝I2R0知，只要电流最大，P就最大．在研究电阻R上消耗的最大功率时，应注意区分“可变与定值”这两种情况，两种情况中求解的思路和方法是不相同的． 【变式2】 将阻值为4 Ω和10 Ω的两个电阻R1、R2分别接在同一电源上，结果R2上消耗的功率P2比R1上消耗的功率P1大，则(　　)． A．电源内阻一定大于4 Ω B．两电阻串联后接此电源，外电路总功率一定大于只接R2时的功率 C．两电阻并联后接此电源，外电路总功率一定小于只接R1时的功率 D．只接R1时电源消耗的功率一定大于只接R2时消耗的功率 解析　根据电源输出功率随外电阻的变化关系曲线如图所示． 因为R2消耗的功率P2比R1消耗的功率P1大．所以有R1R2R3且rR1＝4 Ω.A选项正确、D选项正确．R1与R2的并联电阻一定小于R1的电阻．由电源的输出功率曲线可知外电路总功率一定小于只接R1时的功率，C正确．若R1与R2串联，其电阻大于R2的电阻．外电路的消耗的总功率不一定大于只接R2时的功率，B错误． 答案　ACD 答案　B 自主学习 名师解疑 分类例析 活页规范训练 课堂对点演练