4.1闭合电路欧姆定律(第二课时)
【学习目标】
知道闭合电路中的功率分配关系,会计算相关功率问题
熟练利用闭合电路欧姆定律分析电路问题
【自主预习】
一、电路功率与电源的效率
1、在外电路为纯电阻电路时,电源的输出功率与外电阻R的关系是:
P出=I2R=
由此式可以看出,当 时,电源输出功率最大,最大输出功率为
2、电源内阻消耗功率 公式: ;电源的总功率:
3、电源的效率 公式:
4.如图所示的电路中,E、r、R1已知,可变电阻R2的最大值.
(1)当R2=______时,R1的电功率P1有最大值,最大值为______;
(2)当R2=______时,R2的电功率P2有最大值,最大值为______;
(3)当R2=______时,电源功率PE有最大值,最大值为______;
(4)当R2=______时,电源内部消耗的功率P′有最小值,最小值为______
二、电路的动态分析
闭合电路中只要电路的某一部分发生变化,就会影响整个电路,使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。其分析的一般思路为:
(1)明确电路结构,即电路各元件的连接方式。
(2)明确局部电阻的变化和外电路总电阻R总的变化。
(3)运用I总=判断I总的变化。
(4)运用U内=I总r判断U内的变化。
(5)运用U外=E-U内判断U外的变化。
(6)运用电学公式定性分析各支路相关量变化。
【经典例题】
例1、如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则( )
A.R1接在电源上时,电源的效率高
B.R2接在电源上时,电源的效率高
C.R1接在电源上时,电源的输出功率大
D.电源的输出功率一样大
例2.如图所示电路中,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时,下面判断正确的是( )
A.变亮
B.变暗
C.变暗
D.中电流变化值大于中电流变化值
例3..如图所示,是光敏电阻(光照增强,电阻减小),C是电容器,是定值电阻。当受到的光照强度减弱时( )。
A.电阻上的电流增大
B.光敏电阻上的电压减小
C.电源两端电压减小
D.电容器C的带电荷量减小
【巩固训练】
1. (多选)如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的U-I图线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )。
A.电源1比电源2的内阻大
B.电源1和电源2的电动势相等
C.小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率小
D.小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率大
2.如图所示,电源电动势,内阻,滑动变阻器总阻值为,定值电阻,电流表A以及电压表、是理想电表。在调整滑动变阻器的过程中,下面说法正确的是( )
A.电压表读数改变量与电流表读数改变量之比为
B.电压表读数改变量与电流表读数改变量之比为
C.电阻消耗的最小功率为
D.电源的最大输出功率为
3. 如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、,理想电流表示数变化量的绝对值为,则( )
A.A的示数减小
B.的示数增大
C.与的比值大于r
D.大于
4.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,和均为定值电阻,为滑动变阻器.当的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表和V的示数分别为和U.现将的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是( )
A.增大,不变,U增大
B.减小,增大,U减小
C.增大,减小,U增大
D.减小,不变,U减小
5.如图所示的电路中,电源内阻一定,电压表和电流表均为理想电表。现使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离,使其电阻发生变化,测得电压表的示数变化大小为,电压表的示数变化大小为,电流表A的示数变化大小为,对于此过程下列说法正确的是( )
A.通过电阻的电流变化量大于
B.电源的输出功率一定增大,电源的效率也一定增大
C.电源的输出功率变化量大小等于
D. 比值恒定不变
6.如图,电源的电动势和内阻分别为,电流表和电压表都是理想电表,在滑动变阻器R的滑片由a向b移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数一直变大
B.电流表A的示数先变大后变小
C.电压表的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值不变
D.电压表的示数变化量大小和电流表的示数变化量大小的比值变大
7.如图所示的电路,闭合开关S后,三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可忽略。现将滑动变阻器R的滑片稍向上滑动一些,关于三盏灯亮度变化的情况及电容器带电量判断正确的是( )
A.a灯变亮,b灯和c灯变暗,电容器C所带电荷量增多
B.a灯和c灯变亮,b灯变暗,电容器C所带电荷量减少
C.a灯和c灯变暗,b灯变亮,电容器C所带电荷量减少
D.a灯和b灯变暗,c灯变亮,电容器C所带电荷量增多
8.如图所示,电源的电动势为6V、内阻为1Ω,R1是一个电阻箱,定值电阻、,电容器C的电容为5μF,闭合开关S,调节电阻箱R,电路达到稳定状态后,下列说法正确的是( )
A.当的阻值增大时,电源的路端电压增大,流过的电流减小
B.当的阻值增大时,电容器的电荷量将增大
C.当的电阻为6Ω时,电容器所带电荷量的大小为
D.当S断开后,中将出现瞬时电流,方向由
参考答案:
例1A 例2C 例3D
巩固训练
1.ABC 2.D 3.C 4.B 5.D 6.C 7.B 8.C
2021-2022学年高二物理学案(鲁科版2019必须三) 班级 姓名 学号
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