高三物理闭合电路欧姆定律复习课件

1、高三物理闭合电路欧姆定律复习第二节第二节 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律高三物理闭合电路欧姆定律复习1 1、闭合电路、闭合电路: :1 1、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路、用导线把电源、用电器连成一个闭合电路。外电路外电路: :电源外部的用电器和导线构成外电路电源外部的用电器和导线构成外电路. .内电路内电路: :电源内部是内电路电源内部是内电路. .闭合电路闭合电路部分电路部分电路rERK内电路内电路外电路外电路2 2、闭合回路的电流方向、闭合回路的电流方向高三物理闭合电路欧姆定律复习 在在外电路外电路中，电流方向由正极中，电流方向由正极流向负极，流向负极，沿电流方向电势降低沿电流方

2、向电势降低。 在在内电路内电路中，即在电源内部，中，即在电源内部，通过非静电力做功使正电荷由负极通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流方向为负极流移到正极，所以电流方向为负极流向正极。向正极。2 2、闭合回路的电流方向、闭合回路的电流方向 内内电路与电路与外外电路中的总电流是电路中的总电流是相相同同的。的。高三物理闭合电路欧姆定律复习bdacababcd4 4高三物理闭合电路欧姆定律复习一、电动势一、电动势二、闭合电路的欧姆定律的内容二、闭合电路的欧姆定律的内容 1、闭合电路的欧姆定律的内容、闭合电路的欧姆定律的内容 例例1 例例2. 练习练习 2. 讨论：路端电压讨论：路端电压 3

3、. 电源的功率和效率电源的功率和效率 例例4 4. 闭合电路的闭合电路的U-I 图象。图象。例例3 三三. 变化电路的讨论变化电路的讨论 总结规律例总结规律例 例例例例四四. 含有电动机的电路含有电动机的电路 例例例例练习练习五五.含有电容器的电路含有电容器的电路 例例 练习练习高三物理闭合电路欧姆定律复习闭合电路欧姆定律一、电动势表征电源把其它形式的能转换成电能的本领电数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压2、电动势E1、电源：把其它形式的能转换成电能的装置在闭合电路中： 外外 内内高三物理闭合电路欧姆定律复习RE rI2、 闭合电路欧姆定律的表达形式有：闭合电路欧姆定律的表达形式有：E=

4、U外外+U内内 rREI U=E-Ir（U、I 间关系）间关系）ErRRU （U、R间关系）间关系）二、闭合电路的欧姆定律的内容二、闭合电路的欧姆定律的内容 1、内容：、内容： 闭合电路中的电流跟电源的电动势闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比高三物理闭合电路欧姆定律复习3、路端电压：rRI，U外外、U内内，当，当R时，时，I=0、U外外=E E、U内内=0（也称为断路时）（也称为断路时） RI，U外外、U内内，当，当R=0时，时，I=E/r（短路（短路电流强度）电流强度）U外外=0、U内内=E E讨论：rREIErRRU从

5、上式可以看出：从上式可以看出：高三物理闭合电路欧姆定律复习返回例例1: 在图中，在图中，R114，R29当开关当开关S切换到切换到位置位置1时，电流表的示数为时，电流表的示数为I10.2A；当开关；当开关S扳到位扳到位置置2时，电流表的示数为时，电流表的示数为I20.3A求电源的电动势求电源的电动势E和内阻和内阻r解解: 根据闭合电路欧姆定律可列出方程：根据闭合电路欧姆定律可列出方程：EI1R1I1r，EI2R2I2r消去消去E，解出，解出r，得，得122211IIRIRIr代入数值，得代入数值，得 r1将将r值代入值代入EI1R1I1r中，可得中，可得 E3V高三物理闭合电路欧姆定律复习 例

6、例2. 在图中，电源内阻不能忽略在图中，电源内阻不能忽略,R15，R24当开关当开关S切换到位置切换到位置1时，电流表的示数为时，电流表的示数为I12A；当开关当开关S扳到位置扳到位置2时，电流表的示数可能为下列情时，电流表的示数可能为下列情况中的况中的 ( )A. 2.5A B. 1.8A C. 2.2A D. 3.0A解解: 根据闭合电路欧姆定律可列出方程：根据闭合电路欧姆定律可列出方程：EI1R1I1r，EI2R2I2rr=(I 2R 2 I 1R1) / (I 1-I2)=(4 I 2 - 10) /(2-I2)02AI2 01.6V U2 2V选选BB返回高三物理闭合电路欧姆定律复习

7、4.电源的功率和效率电源的功率和效率O RP出出PmrrErErRRrrRREP44422222rEPm42电源的输出功率，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，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，而当内外电阻相等时， 电源的输出功率最大为电源的输出功率最大为功率：功率：电源的输出功率电源的输出功率P出出=UI电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率Pr=I 2r电源的总功率电源的总功率 PE=EI电源的效率：电源的效率：rRREUPPE（最后一个等号只适用于纯电阻电路）（最后一个等号只适用于纯电阻电路）返回高三物理闭合电路欧姆定律复习5.闭合电路

8、的闭合电路的U-I 图象图象右图中右图中a为电源的为电源的U-I图象；图象；b为外电阻的为外电阻的U-I 图象；图象；a的斜率的绝对值表示内阻大小；的斜率的绝对值表示内阻大小；a与纵轴的交点坐标表示电源的电动势；与纵轴的交点坐标表示电源的电动势；b的斜率的绝对值表示外电阻的大小；的斜率的绝对值表示外电阻的大小；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压路端电压;该点和原点之间的矩形的面积表示电源的输出功率；该点和原点之间的矩形的面积表示电源的输出功率；uO I Im iEU M（I，U）b aN当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时当

9、两个斜率相等时（即内、外电阻相等时)图中矩形图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。高三物理闭合电路欧姆定律复习例例3:如图所示直线如图所示直线A为电源的为电源的U-I图线图线,直线直线B为电阻的为电阻的U-I图线图线,用该电源和该电阻组成闭合电路用该电源和该电阻组成闭合电路,则电源的输则电源的输出功率和电源的效率分别是出功率和电源的效率分别是: （ ）A. 4W, 33% B. 2W, 33.3%C. 2W, 67% D. 4W, 67%I/AU/V 0

10、 2 4 6 BA3210解解:由图线可知由图线可知R =1 , E=3V r=0.5虚线和坐标轴所包围的面积等于输出功率虚线和坐标轴所包围的面积等于输出功率,P出出=4WP总总=EI=6W= P出出 / P总总=4/6=67%D高三物理闭合电路欧姆定律复习例例4 在图示电路中在图示电路中,电池的电动势电池的电动势E=5V,r=10 ,固定电固定电阻阻R=90 ,R0是可变电阻是可变电阻,在在R0由由0增加到增加到400 的过程的过程中中,求求:1.可变电阻的消耗热功率最大的条件和最大热功率可变电阻的消耗热功率最大的条件和最大热功率2.电池的内阻和固定电阻电池的内阻和固定电阻R上消耗的最小热功

11、率之和上消耗的最小热功率之和E=5V r=10 R=90 R0解解:1.将将R看作内电阻的一部分看作内电阻的一部分,则则r1=r+R=100 ,当当R0 =100 时时,可变电阻的消耗热功率最大为可变电阻的消耗热功率最大为P=E2/4r1=25/400=1/16 w2. R上消耗的热功率最小上消耗的热功率最小,则则电流最小电流最小,总电阻最大总电阻最大, R0=400 ,P=E/(R0+R+r)2 (R+r)=0.01w高三物理闭合电路欧姆定律复习变化电路的讨论变化电路的讨论 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

12、分的电流、电压都发影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律讨论依据是：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。、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：以右图电路为例： R1R2R3R4E r设设R1增大，总电阻一定增大；增大，总电阻一定增大；rREI由由I 一定减小；一定减小；由由U=E-Ir，U一定增大；一定增大；因此因此U4、I4一定增大；一定增大；由由I3= I-I4， I3、U3一定减小；一定减小；由由U2=U-U3，U2、I2一定增大；一定增大；由由I1=I3

13、-I2，I1一定减小。一定减小。高三物理闭合电路欧姆定律复习例例5. 在图在图3的电路中，当滑动变阻器的滑动头的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为两灯亮度的变化情况为 BAA灯和灯和B灯都变亮灯都变亮BA灯、灯、B灯都变暗灯都变暗CA灯变亮，灯变亮，B灯变暗灯变暗DA灯变暗，灯变暗，B灯变亮灯变亮RR1解解: R减小减小, R总总减小减小,I 增大增大, U 减小减小,P A=U 2/RA减小减小, A灯变暗灯变暗IA=U/RA减小减小, I 1=I- IA增大增大,U 1=I 1R1增大增大, UB=U-U1减小减小, P B=UB 2/RB减小减

14、小, B灯变暗灯变暗.高三物理闭合电路欧姆定律复习例例6. 如图所示电路，当滑线变阻器的滑动触头向如图所示电路，当滑线变阻器的滑动触头向b端端移动时（移动时（ ）(A)电压表的读数增大，电流表的读数减小电压表的读数增大，电流表的读数减小(B)电压表和电流表的读数减小电压表和电流表的读数减小(C)电压表和电流表的读数增大电压表和电流表的读数增大(D)电压表的读数减小，电流表的读数增大电压表的读数减小，电流表的读数增大A高三物理闭合电路欧姆定律复习例例7: 如图如图4所示，当滑动变阻器的滑动片所示，当滑动变阻器的滑动片P向左移向左移动时，两电表的示数变化情况为动时，两电表的示数变化情况为 A电流表

15、示数减小，电压表示数增大电流表示数减小，电压表示数增大B电流表示数增大，电压表示数减小电流表示数增大，电压表示数减小C两表示数均增大两表示数均增大 D两表示数均减小两表示数均减小 B 高三物理闭合电路欧姆定律复习总结规律如下：总结规律如下： 总电路上总电路上R增大时总电流增大时总电流I 减小，路端电压减小，路端电压U 增大；增大；变化电阻变化电阻本身本身的电阻、电流、电压和的电阻、电流、电压和总电路总电路 的电阻、电流、电压变化规律相同；的电阻、电流、电压变化规律相同；和变化电阻有串联关系的，看电流。（即总和变化电阻有串联关系的，看电流。（即总 电流电流 减减 小时，该电阻的电流、电压都减小）

16、小时，该电阻的电流、电压都减小）和变化电阻有并联关系的，看电压。（即路端和变化电阻有并联关系的，看电压。（即路端 电压增大时，该电阻的电流、电压都电压增大时，该电阻的电流、电压都 增大）增大）高三物理闭合电路欧姆定律复习含有电动机的电路高三物理闭合电路欧姆定律复习 例例1.1. 某一用直流电动机提升重物的装置某一用直流电动机提升重物的装置, ,如如上右图所示上右图所示. .重物的质量重物的质量m=50千克千克, ,电源的电动电源的电动势势=110伏特伏特, ,不计电源内阻及各处的摩擦不计电源内阻及各处的摩擦. .当电当电动机以动机以v=0.90米米/ /秒的恒定速度向上提升重物时秒的恒定速度向

17、上提升重物时, ,电路中的电流强度电路中的电流强度I=5A，由此可见电动机线圈，由此可见电动机线圈的电阻等于多少？的电阻等于多少？解：由能量守恒定律解：由能量守恒定律P电电=P机机+PRI=mgv+I 2R5110=5000.90+25R R=4高三物理闭合电路欧姆定律复习例例2、如图所示，电阻、如图所示，电阻R18，电动机绕组电阻，电动机绕组电阻R02，当电键，当电键K断开时，电阻断开时，电阻R1消耗的电功率是消耗的电功率是2.88W；当；当电键闭合时，电阻电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是消耗的电功率是2W，若电源的电，若电源的电动势为动势为6V.求：电键闭合时，电动机输出的机械功率求：电

18、键闭合时，电动机输出的机械功率. E rDR1=8 K解：解：K断开时，断开时，ARPI6 . 0888. 211电源内阻电源内阻 r = EI1R12K闭合时，路端电压闭合时，路端电压VRPU4821R1中的电流中的电流 I 1 =UR10.5A总电流总电流 I总总= ( E - U ) r1A通过电动机的电流通过电动机的电流 ID0.5A电动机消耗的总功率电动机消耗的总功率PD0.54=2W电动机的热功率电动机的热功率P热热0.522=0.5W 电动机的机械功率电动机的机械功率P机机1.5W 高三物理闭合电路欧姆定律复习 练习练习、如图示，电阻、如图示，电阻R1=20 ，电动机的绕组，电动

19、机的绕组R210 。当电键打开时，电流表的示数是。当电键打开时，电流表的示数是05A，当电键，当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数流表的示数I 和电路消耗的电功率应是和电路消耗的电功率应是 ( ) (A)I15A (B)I15A(C)P15W (D)P15WDR1AUB D 练习练习. 一台电动机，额定电压是一台电动机，额定电压是100V，电阻是，电阻是1，正常工作时，通过的电流为正常工作时，通过的电流为5A， 则电动机因发热损失的功率为则电动机因发热损失的功率为 （ ） 电动机的输出功率为电动机的输出功率为 （ ） （A）500W （B）25W （C）200W （D）475W B D高三物理闭合电路欧姆定律复习含有电容器的电路含有电容器的电路高三物理闭合电路欧姆定律复习例例1、如图示：、如图示：E=10V，内阻不计，内阻不计，C1=C2=30F，R1=4，R2=