2013-2014学年高中物理鲁科版选修3-1第4章4-1闭合电路欧姆定律.ppt

第1节 闭合电路欧姆定律,1知道闭合电路可分为外电路和内电路，知道闭合电路中的外电压和内电压 2知道电源的电动势和内电阻的意义，理解闭合电路的欧姆定律 3了解路端电压与外电阻的关系，学习用局部和整体的关系分析解决问题的思想方法.,非静电力,正电荷,负极,正极,正极,负极,降低,负极,正极,升高,I2RtI2rt,正比,反比,IRIr,U外,U内,纯电阻,增大,减小,0,E,0,一、对电动势的理解 1概念理解 (1)在不同电源中，非静电力做功的本领不同，即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功的多少不同，电动势大小也不同 (2)电动势E是标量，为了研究问题方便，规定电动势的方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极,2.电动势与电势差的区别与联系,P出与外电阻R的函数关系图象，如图411,三、路端电压与UI图象 1路端电压 UEIr 对于一个电源，其路端电压随电路中电流的增大而减小，随电流的减小而增大,2UI图象(如图412所示) (注：图象的横坐标与纵坐标均从零开始) (1)电源的UI图象是一条倾斜的直线 (2)图线与纵轴的交点表示电源电动势E. (3)图线与横轴的交点表示短路电流I0. (4)图线斜率的绝对值表示电源内阻,【典例1】 如图413所示的电路中，电源的电动势E为3.2 V，电阻R的阻值为30 ，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W，当开关S接位置1时，电压表的读数为3.0 V，那么当开关S接位置2时，小灯泡L能正常发光吗？实际功率是多少？,此时小灯泡的实际功率为：P实IRL0.822 W1.28 W. 从小灯泡的实际功率来看，小灯泡此时很暗，不能正常工作 答案 不能正常工作 1.28 W 借题发挥 利用闭合电路分析问题时，应明确电路结构，弄清串并联关系，且利用串并联的特点加以解决,【变式1】 一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( ) A0.10 V B0.20 V C0.30 V D0.40 V,答案 D,【典例2】 如图414所示，电路中E3 V，r0.5 ，R01.5 ，变阻器的最大阻值R10 . (1)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？ (2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？,借题发挥 在解答第二问时，有些同学又会用第一问的方法来求解，把R归为内阻，调节R使内阻RrR0，这样使用是错误的因为R0是定值电阻，由PI2R0知，只要电流最大，P就最大在研究电阻R上消耗的最大功率时，应注意区分“可变与定值”这两种情况，两种情况中求解的思路和方法是不相同的,【变式2】 将阻值为4 和10 的两个电阻R1、R2分别接在同一电源上，结果R2上消耗的功率P2比R1上消耗的功率P1大，则( ) A电源内阻一定大于4 B两电阻串联后接此电源，外电路总功率一定大于只接R2时的功率 C两电阻并联后接此电源，外电路总功率一定小于只接R1时的功率 D只接R1时电源消耗的功率一定大于只接R2时消耗的功率,解析 根据电源输出功率随外电阻的变化关系曲线如图所示 因为R2消耗的功率P2比R1消耗的功率P1大所以有R1R14 .A选项正确、D选项正确R1与R2的并联电阻一定小于R1的电阻由电源的输出功率曲线可知外电路总功率一定小于只接R1时的功率，C正确若R1与R2串联，其电阻大于R2的电阻外电路的消耗的总功率不一定大于只接R2时的功率，B错误 答案 ACD,答案 B,【变式3】 如图416所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是( ),答案 BC,解析 变阻器的滑片P向b端滑动，R1接入电路的有