高中物理复习题教案闭合电路欧姆定律

高中物理高考复习题教案闭合电路欧姆定律
教学目标
1.掌握闭合电路欧姆定律,并能应用其解决有关问题
2.掌握路端电压和外电路电阻的关系,掌握讨论电路结构变化题的一般方
法
3.掌握闭合电路的U-图象
教学重点:闭合电路欧姆定律及其应用
教学难点:闭合电路欧姆定律的应用
教学方法:讲练结合,计算机辅助教学
教学过程:
、闭合电路欧姆定律
1主要物理量
研究闭合电路,主要物理量有E、r、R、1、U,前两个是常量,后三个是变
量
闭合电路欧姆定律的表达形式有
①E=U外+U内
(l、R间关系
探针
Rtr
③U=Er(U、间关系)
④UR
E(U、R间关系)
从③式看出:当外电路断开时(I=0),路端电压等于电动势。而这时用电
压表去测量时,读数却应该略小于电动势(有微弱电流)
当外电路短路时(R
0,因而U=0)电流最大为lm=Er(一般不允许出现这种情况,会把电源烧坏)。
2电源的功率和效率。
(1)功率:①电源的功率(电源的总功率)PE=E②电源的输出功率P出
=UI
③电源内部消耗的功率P=12r
(2)电源的效率:n=PR(最后一个等号只适用于
Pe E Rtr
纯电阻电路)
P出
电源的输出功率P=ER=4RrE≤巨,可见电源输
(R+r)(R+r)4r4r
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Pn=E
【例1】已知如图,E=6V,r=49,R1=29,R的变化范围是0~10
9。求:①电源的最大输出功率;②R1上消耗的最大功率;③R2上消耗的
最大功率。
解:①R=29时,外电阻等于内电阻,电源输出功率最大为225W;②R1
是定植电阻,电流越大功率越大,所以R=0时R上消耗的功率最大为2W:③
把R1也看成电源的一部分,等效电源的内阻为69,所以,当R2=69时,R2上
消耗的功率最大为1.5W。
3变化电路的讨论。
闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化,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。讨论依据是:
Er
闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并
联电路的电流关系。以右图电路为例:设R1增大,总电阻一定增大;由/=E
定减小;由U=E-r,U一定增大;因此U4、l4一定增大:由l3=H-4,l3、U3
定减小;由U2=UU3,U2、12一定增大;由l1=l3-2,l1一定减小。总结规律如
下
①总电路上R增大时总电流减小,路端电压U增大;②变化电阻本身和
总电路变化规律相同;③和变化电阻有串联关系(通过变化电阻的电流也通过该
电阻)的看电流(即总电流减小时,该电阻的电流、电压都减小):④和变化电
阻有并联关系的(通过变化电阻的电流不通过该电阻)看电压(即路端电压增大
时,该电阻的电流、电压都增大)。
【例2】如图,电源的内阻不可忽略.已知定值电阻R1=109,R2=89,当
电键S接位置1时,电流表的示数为020A.那么当电键S接位置
2时,电流表的示数可能是下列的哪些值
R2
A.0.28A
B.0.25A
C.0.22A
D.0.19A
解:电键接2后,电路的总电阻减小,总电流一定增大,所以不可能是
0.19A.电源的路端电压一定减小,原来路端电压为2V,所以电键接2后路端电
压低于2V,因此电流一定小于0.25A.所以只能选C。