27《闭合电路欧姆定律》.ppt

2.7 闭合电路欧姆定律 选修3-1 第二章 恒定电流 一、闭合电路中的欧姆定律 1、提出问题 2、建立模型 2、建立模型 问3：闭合电路中电势如何变化？ 3、解决问题 思考：我们可以选择从哪个角度入手更方便研究闭合电路中电流I与哪些因素有关？ 4、总结规律 4、总结规律 4、总结规律 4、总结规律 课堂练习 观察: 当外电路电阻增大（或减少）时，电流怎样变化？路端电压如何变化？ 分析: 明确哪些物理量变化？哪些物理量不变？ 说一说: 一些同学可能有这样的经验：傍晚用电多的时候，在插上电炉、电热水壶等用电多的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上又变亮起来。在一些供电质量不太好的地区更为严重。尝试去解释一下这种现象。 设置情景: 设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。 设置情景: 设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。 设置情景: 设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。 设置情景: 设电源的电动势E=3V，内阻r=2Ω。请根据路端电压与电流的关系式U=E-Ir，以U为纵坐标，I为横坐标，做出U与I关系的函数图像。 三、闭合电路中的功率和效率 1、电源的总功率： 2、电源内阻消耗的功率： 3、电源的输出功率： 4、电源的效率： 输出功率随外电阻的变化： P出与外电阻R的关系图象 问题思考： R等于多少时，电源的效率最高？ 提问： （1）如果想使R1获得最大功率，R2应取多少？ 题型 （一）求电动势、内阻，功率，效率等 （二）动态分析 （三）含有电容器的电路 （四）故障分析 例题 右图所示电池的电动势E=10V，内阻r=1Ω。外电路由定值电阻R1和可变电阻R2并联组成，R1=6 Ω。求： （1）当R2调到何值时，电源输出功率最大？最大输出功率是多少？ （2）要使电源输出功率为16W，R2应调到何值？这时电源效率是多少？ （二）动态分析——改变滑动变阻器阻值判断电路中电流、电压变化的方法 【经典】如图所示，当滑动变阻器的滑动点P向右移动时，电流表、电压表的示数将如何变化？ 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，观察三只小灯泡亮度变化情况和二只电压表读数变化情况。如果滑动变阻器的触片P由a端滑至b端，电压表V1示数变化的绝对值为△U1，电压表V2示数变化的绝对值为△U2，则以下说法正确的是（ ） （A）L1，L3变暗，L2变亮 （B）L3变暗，L1，L2变亮 （C） △U1＜ △U2 （D） △U1＞ △U2 （三）含有电容器的电路： 对于理想的电容器（不考虑漏电），在恒定电路中所起的作用有二个方面的思考： 在如图所示的电路中，R1=1Ω，R2=2 Ω，R3=6 Ω，E=2V，r=1 Ω，C=500μF。试求： （1）S1断开，S2闭合，电路稳定后电容器C的电荷量。 （2）在（1）问的情况下，再将S1闭合，电路稳定后电容器C的电荷量改变了多少？ （3）若S2早已闭合，欲使S1合上时，电容器C的电荷量保持不变，那么当初应调节R1为多大？ 在如图所示电动势为２V的电源跟一个阻值R=9Ω的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为1.8V,求电源的内电阻. r =1Ω E、r R V 课堂练习 E=12V r =2Ω 如图，R＝0.8Ω当开关S断开时电压表的读数为1.5V；当开关S闭合时电压表的读数为1.2V则该电源的电动势和内电阻分别为多少? E、r s R V 课堂练习 P总=EI（适合任何电路） P出=UI（适合任何电路） P内=I2r（产生内能） 三者关系：P总=P出+P内 而外电路是纯电阻电路时： （适合任何电路） O R P出 Pm r 注意:外接负载变化时，一般 P总，P出，P内都要 产生变化 而当内外电阻相等时， 电源的输出功率最大为： P出=Pmax时，电源的效率 ①对应某一输出功率P（非最大值）可以有两个不同的外阻R1、R2； P出 R 0 P出max r R1 R2 P 且有：r2=R1R2 ②P出=Pmax时，电源的效率 R越大电源的效率越高 *（2）为使R2获得最大功率，R2应取多少？ S E′，r′ R2 等效电路 S E，r R2 R1 如图，Ｒ1=28Ω,Ｒ2=18Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.4A;当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.6A.求电源的