高三物理《闭合电路的欧姆定律》

课件32张PPT。闭合电路的欧姆定律要点回顾一、电动势 1.物理意义：反映不同电源把其他形式的能转化为__________本领大小的物理量。
2.大小：等于________断开时的路端电压。二、闭合电路欧姆定律 1.内容：闭合电路里的电流跟电源的______________成正比，跟内、______的电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
2.公式：I=________。或者E=U外+Ir=U外+U内。
3.适用范围：外电路是_________的电路。 注意：①I=E/(R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。
②U=E－Ir，既适用于外电路为纯电阻的闭合电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路。 4.路端电压：外电路两端的电压，即电源的输出电压U=E－Ir
(1)当外电阻R增大时，I_________，内电压________，路端电压U_________。当外电路断开时，I=______，U=______。 (2)当外电阻减小时，
I______，内电压______，
路端电压___________。
当电源两端短路时，外电
阻R=0，I=_______，U=_________。
①U外－R外关系曲线如图所示。
②U外随R外变化的根本原因是电源有内阻。 5.电源的U－I图象
如图所示为U－I图
象，由U=E－Ir知，图
象为________，与纵
轴交点为电源的____
_________，与横轴交点为__________，直线的斜率的大小表示__________。 1.电源的总功率：P总=____=IU+
IU'=P出+P内
2.电源内耗功率：P内=_______=
IU'=P总－P出
3.电源的输出功率：P出=IU=IE－I2r=P总－P内三、闭合电路中的功率和效率 注意：对纯电阻的电路，电源的输出功率， 可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为释难解惑 1.部分电路欧姆定律的U－I图象、伏安特性曲线I－U图象与闭合电路的U－I曲线有何区别？IUOUIOIUOEI02.动态电路的分析有哪些方法？ (1)电路局部变化引起电路的总电阻的变化规律
①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)而其他电阻不变时，电路的总电阻一定增大(或减小)。
②若开关的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大；若开关的通断使并联的用电器增多时，总电阻减小。 ③如图所示：分压器电路，设与灯泡并联部分的变阻器电阻为R1，则
R总=R－R1+R1RL/(R1+RL)=R－
由上式看出R1增大，R总减小，当R1减小时，R总增大，即：分压器总电阻与串联部分电阻变化相同。 (2)根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中某一变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况，常见方法如下： ①程序法：基本思路是部分→整体→部分，无论电阻是串联还是并联，只要有一个电阻变大(或变小)，R总一定变大(或变小)，再由欧姆定律判断知，I总和U端的变化情况，先确定串联电路定值电阻两端电压，再根据U端=U1+U2+…判定并联电路的电压，最后由部分电路欧姆定律判断各部分物理量的变化情况。 ②此类题型还可用“并同串反”规律判断。所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它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，与它并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联的电阻中的电流、两端电压，电功率都将减小。要注意“并同串反”的规律仅作为一种解题技巧供参考。 ③极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。
④特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以代入特殊值去判定。从而找出结论。
3.电动势与路端电压单位相同，它们有什么不同？电动势与路端电压的比较见下表。4.怎样解答电路故障问题? (1)常见的故障现象
断路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻无穷大，此时无电流通过，若电源正常时，即用电压表两端并联在这段电路(或用电器)上，指针发生偏转，则该段电路断路，如电路中只有该一处断路，整个电路的电势全部降落在该处，其他各处均无电势降落(即电压表不偏转)。 短路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻趋于零，此时电路两点间无电势降落，用电器实际功率为零(即用电器不工作或灯不亮，但电源易被烧坏)
(2)检查电路故障的常用方法
电压表检查法：当电路中接有电源时，可以用电压表测量各部分电路上的电压，通过对测量电压值的分析，就可以确定故障。在用电压表检查时，一定要注意电压表的极性正确和量程符合要求。 电流表检查法：当电路中接有电源时，可以用电流表测量各部分电路上的电流，通过对测量电流值的分析，就可以确定故障。在用电流表检查时，一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求。
欧姆表检查法：当电路中断开电源后，可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻，通过对测量电阻值的分析，就可以确定故障，在用欧姆表检查时，一定要注意切断电源。 假设法：已知电路发生某种故障，寻找故障发生的位置时，可将整个电路划分为若干部分；然后逐一假设某部分电路发生故障，运用欧姆定律进行正向推理，推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止，亦称排除法。(3)常见故障电路问题的分类解析
①给定可能故障现象，确定检查方法
②给定测量值，分析推断故障
③根据观察现象，分析推断故障
④根据故障，分析推断可能观察到的现象讲练互动 [例1]如图所示电路
中，当变阻器的滑动触
头P向下端移动时( )
A.电压表示数变大，
电流表示数变小
B.电压表示数变小，电流表示数变大
C.电压表示数变大，电流表示数变大
D.电压表示数变小，电流表示数变小1.变化电路的讨论 [变式练习]如图所
示，电源电动势为E，
内电阻为r。当滑动变
阻器的触片P从右端滑
到左端时，发现电压
表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是( )
A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
C.ΔU1<ΔU2
D. Δ U1> Δ U2 [例2]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2.闭合电路中的能量转化关系 [例3]一个
最大允许通过
电流为2A的电
源和一个滑动
变阻器，接成
如图甲所示的
电路，变阻器最大阻值为R0=22Ω，电源路端电压U随外阻R变化的规律如图乙所示，图中U=12V的直线为图象的渐近线，试求：3.电路的分析和计算 (1)电源电动势和内电阻；
(2)A、B空载时输出电压的范围；
(3)若要保证变阻器的滑片能任意滑动，A、B两端所接负载的最小电阻为多大？ [变式练习]
在图所示电路中，
R1、R2均为定值
电阻，且R1=100
Ω，R2的阻值未
知，R3是一滑动
变阻器，当其滑键从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的端电压随电流I的变化图线如图。其中图线上的A、B两点是滑键在变阻器的两个不同端点时分别得到的。
求：(1)电源的电动势和内电阻；
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)滑动变阻器R3的最大值。4.常见的电路故障问题 [例4]如图所示
的电路中，闭合电键，
灯L1、L2正常发光，
由于电路出现故障，
突然发现灯L1变亮，
灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是( )
A. R1断路 B. R2断路
C. R3短路 D. R4短路根据观察现象，分析推断故障 [变式练习]如图所示
为一电路板的示意图，a、
b、c、d为接线柱，a、d与
220V的交流电源连接，ab
间、bc间、cd间分别连接
一个电阻。现发现电路中
没有电流，为检查电路故
障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V。由此可知( )
A. ab间电路通，cd间电路不通
B. ab间电路不通，bc间电路通
C. ab间电路通，bc间电路不通
D. bc间电路不通，cd间电路通