2.7闭合电路欧姆定律2[教学].doc

2.7 闭合电路欧姆定律(第二课时) 【学习目标】 1.进一步深入理解闭合电路欧姆定律. 2.会应用闭合电路欧姆定律分析、计算有关电路问题． 【学习重点】 1.闭合电路的动态分析 2.闭合电路的功率 3.含电容器电路的分析与计算方法 【学习难点】 1.闭合电路的动态分析 2.闭合电路的功率 【自主学习导航】 1．闭合电路由 和 两部分组成，在外电路中沿着电流方向电势降低，在内电路中沿着电流方向电势升高．电动势等于内、外电路电势降落之和． 2．闭合电路的欧姆定律有三种表达形式，其表达式和适用范围分别为： (1)I＝eq \f(E,R＋r)(外电路为 电路)． (2)E＝IR＋Ir(外电路为 电路)． (3)E＝U外＋U内( 电路)． 3．路端电压随外电阻的变化规律 (1)当外电阻R增大时，由I＝eq \f(E,R＋r)可知电流I ，路端电压U＝E－Ir ． (2)当外电阻R减小时，由I＝eq \f(E,R＋r)可知电流I ，路端电压U＝E－Ir ． 【典例精析】 一、闭合电路的动态分析 1．特点：断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动，使闭合电路的总电阻增大或减小，引起闭合电路的电流发生变化，致使外电压、部分电路的电压和部分电路的电流、功率等发生变化．是一系列的“牵一发而动全身”的连锁反应． 2．思维流程： 例1.（单选）如图所示的电路，闭合电键S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值．则(　　) A．电流表的示数减小 B．电压表的示数减小 C．电阻R1两端的电压减小 D．路端电压增大 例2.（单选）在如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为I，电压表的读数为U，当R2的滑动触头向图中a端移动时(　　) A．I变大，U变小 B．I变大，U变大 C．I变小，U变大 D．I变小，U变小 二、闭合电路的功率 1．电源的总功率：P总＝ ；电源内电阻消耗的功率P内＝U内I＝I2r；电源输出功率P出＝U外I. 2.对于纯电阻电路，电源的输出功率P出＝I2R＝[E/(R＋r)]2R＝，当R＝r时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为Pm＝eq \f(E2,4r).电源输出功率随外电阻变化曲线如图所示． 3．电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比，即η＝P出/P总＝IU/IE＝U/E. 对于纯电阻电路，电源的效率η＝＝eq \f(R,R＋r)＝1/(1＋eq \f(r,R)) ，所以当R增大时，效率η提高．当R＝r(电源有最大输出功率)时，效率仅为 ，效率并不高． 例3.如图所示，已知电源的电动势为E，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝0.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，求： (1)当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？ (2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？ (3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？ 例4.（单选）如图所示，A为电源的U－I图线，B为电阻R的U－I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和效率分别是(　　) A．4W，eq \f(1,3) B．2W，eq \f(1,3) C．4W，eq \f(2,3) D．2W，eq \f(2,3) 三、含电容器电路的分析与计算 例5.如图所示，电源电动势E＝10V，内阻可忽略，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，求： (1)S闭合后，稳定时通过R1的电流； (2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过R1的总电荷量． 【课堂达标检测】 1．（单选）如图电路中当滑片P向右移动时，则下列说法中正确的是(　　) A．A1示数变小，A2示数变大，V示数变小 B．A1示数不变，A2示数变大，V示数变小 C．A1示数变小，A2示数变小，V示数变大 D．A1示数变大，A2示数变小，V示数变大 2．(含电容器电路的分析与计算) （单选）如图所示，已知C＝6 μF，R1＝5 Ω，R2＝6 Ω，E＝6 V，r＝1 Ω，电表均为理想电表，开关S原来处于断开状态，下列说法中正确的是(　　) A．开关S闭合瞬间，电流表的读数为0.5 A B．开关S闭合瞬间，电压表的读数为5.5 V C．开关S闭合后经过一段时间，再将开关S迅速断开，则通过R2的电荷量为1.8×10－5 C D．以上说法都不对 3．(闭合电路的功率和效率) （单选）电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线．直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么