鲁科版高中物理必修第三册精品课件 第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电 本章整合.ppt

变式训练1(多选)如图所示,闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置,使A、B、C三灯亮度相同。若继续将P向下移动,则三灯亮度变化情况为()A.A灯变亮 B.B灯变亮C.B灯变暗 D.C灯变亮解析将滑动变阻器滑片P向下移动时,接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路的欧姆定律得知,总电流IA增大,则A灯变亮。并联部分的电压U并=E-IA(RA+r),E、RA、r不变,IA增大,U并减小,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A、C、D正确,B错误。答案ACD二闭合电路的电源及电阻的U-I图像当电阻R接入电动势为E的电源两端时,电源和电阻的U-I图像如图所示。(1)交点坐标:(IP,UP)表示电源E与电阻R串联时的工作电流和电阻R两端的电压(即电源的路端电压)。(2)虚线框和坐标轴所围“面积”表示电源的输出功率P出=UPIP。例2电路图如图甲所示,若电阻R阻值未知,电源电动势和内阻也未知,电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U-I图线如图乙所示。求:(1)电源的电动势和内阻;(2)电源的路端电压;(3)电源的输出功率。解析(1)由图线的意义可知,不过原点的斜线是电源的U-I图线,当电流为0时,由U=E-Ir可知E=U=4V;同样由U=E-Ir可知它的斜率的绝对值表示电源的内电阻,所以(2)由图可知,路端电压是3V。(3)电源的输出功率P=UI=3×1W=3W。答案(1)4V1Ω(2)3V(3)3W规律方法电阻的U-I图像与电源的U-I图像的区别比较项电阻电源U-I图像?对某一固定电阻而言,两端电压与通过的电流成正比?对电源进行研究,路端电压随干路电流的变化规律比较项电阻电源图像的物理意义表示导体的性质R不随U与I的变化而变化表示电源的性质,图线与纵轴的交点表示电源电动势,图线斜率的绝对值表示电源的内阻联系电源的电动势和内阻是不变的,正是由于外电阻R的变化才会引起外电压U外和总电流I的变化变式训练2如图所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系(U-I图线),图线②表示其输出功率与电流的关系(P-I图线)。则下列说法正确的是()A.电源的电动势为50VB.电源的内阻为ΩC.电流为2.5A时,外电路的电阻为20ΩD.输出功率为120W时,输出电压是25V解析电池组的输出电压和电流的关系为U=E-Ir,显然直线①斜率的绝对值等于r,纵轴的截距为电池组的电动势,从图中看出纵轴截距为50V,斜率的大小r=Ω=5Ω,A正确,B错误;当电流为I1=2.5A时,回路中电流I1=,解得外电路的电阻R外=15Ω,C错误;当输出功率为120W时,由图中P-I关系图线看出对应干路电流为4A,再从U-I图线中读取对应的输出电压为30V,D错误。答案A本课结束本章整合第4章内容索引知识网络体系构建重点难点归纳整合知识网络体系构建闭合电路欧姆定律与科学用电反映电源把其他形式的能转化为电能的本领U=E-Ir伏安法重点难点归纳整合一闭合电路的动态分析1.闭合电路动态分析的思路闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化,分析这类问题的基本思路是:分清电路结构→局部电阻变化→总电阻变化→总电流变化→路端电压变化→各部分电压、电流变化2.闭合电路动态分析的三种方法(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”,即:(2)结论法——“串反并同”“串反”是指某一电阻增大时,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;某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。“并同”是指某一电阻增大时,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;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。(3)特殊值法与极限法:极限法指因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题时,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。特殊值法一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论。例1在如图所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为滑动变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U,当R5的滑动触点向图中a端移动时()A.I变大,U变小 B.I变大,U变大C.I变小,U变大 D.I变小,U变小解析当R5的滑动触点向图