第七章恒定电流第课时闭合电路的欧姆定律.ppt

如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像，用该电源与电阻R组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为多少？ 例 在如图所示的电路中，电池的电动势E=5V，内电阻r=10Ω，固定电阻R=90Ω，R0是可变电阻， R0在由零增加到400Ω的过程中，求： （1）可变电阻上消耗热功率最大的条件和最大热功率； （2）电池的内电阻和固定电阻上消耗的最小热功率之和。 3．如图10—9所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随着电流I变化的图线，抛物线OBC为该直流电源内部的热功率Pr随电流I变化的图线，A、B两点对应的横坐标为2A，则下面说法中错误的有（ ） A．电源电动势为3v，内电阻为1Ω B．线段AB表示的功率为2W C．电流为2A时，外电路电阻为0.5Ω D．电流为3A时，外电路电阻为2Ω 如图所示的电路中，灯泡L1发光，灯泡L2、L3均不亮，电流表A1有读数，A2没有读数（理想表），设只有一处有故障，则产生故障的原因可能是（ 　 ） A、灯泡L1断路 B、灯泡L2断路 C、灯泡L2短路 D、灯泡L3短路 5.如图20所示电路,其中R为一热 敏电阻,C为电容器,R1、R2为两 个电阻箱.闭合电键,当环境温 度升高时,以下说法正确的是 ( ) A.电容器的带电荷量减少 B.减小电阻箱R1的阻值,可使电容器的带电荷量 保持不变 C.减小电阻箱R2的阻值,可使电容器的带电荷量 保持不变 D.增加电阻箱R2的阻值,可使电容器的带电荷量 保持不变 图20 C 解析 当温度升高时,热敏电阻阻值减小使得干路 电流增加,R2上分压增大,电容器两端电压增大,电 容器带电荷量增大,故A选项错.若保持电容器带电 荷量不增加,应保持R2两端电压不变.调节R1阻值不 起作用,B项错.只有使R2减小,C对,D错. 答案 C 变式练习2 如图8所示,E=10 V, r=1 Ω,R1=R3=5 Ω,R2=4 Ω, C=100 F.当S断开时,电容器 中带电粒子恰好处于静止状态. 求: (1)S闭合后,带电粒子加速度的大小和方向. (2)S闭合后流过R3的总电荷量. 解析 (1)当S断开时,电流流经R1和R2,电容器通 过R3直接接在R2两端,故 UC= =4 V 图8 此时粒子恰好处于静止状态,则 S闭合后R1被短路,电流流经R2,则 由牛顿第二定律,有 则a=g,竖直向上 (2)ΔQ=C(UC′-UC) 代入数据有ΔQ=4×10-4 C 答案 (1)g 方向竖直向上 (2)4×10-4 C 含电容电路的判断与计算 【例3】电动势为E、内阻为r的电源与粗细均匀的 电阻丝相连,组成如图7所示的电路.电阻丝长度为 L,电阻为R,C为平行板电容器,其相对面积为S,两 板间的距离为d,在滑动触头向右滑的过程中,电流 计中有电流通过,为什么?若电流计允许通过的最大电流为Im,求P滑动时,所允许的最大速度是多少? 图7 思路点拨 解析 电容器的电压等于电阻丝PB段上的电压,如 果P不滑动,电阻丝PB段长度不变,加在电容C上的 电压也不变,电流计G中无电流通过.若P向右滑动, PB段长度减少,电阻减少,电压也减小,电容器就要 放电.电流计G中的电流就是电容器放电的电流.由 于滑动的速度越大,电容器上电压减小越快,放电电流越大.因此电流计G允许通过电流的最大值就决定了P滑动的最大速度. 设滑动触头P滑动的速度为v,那么在Δt时间内滑过 的距离为ΔL=vΔt. 若P1、P2为滑动触头的初末位置,那么滑动触头P从P1滑至P2的过程中,触头P与B点间 的电压减小量为ΔU=U1-U2= 在此过程中,电容器的放电量为ΔQ=CΔU=C 其中,电容器的电容为C= I≤Im, 允许的最大速度为vm= 题型3 闭合电路中的功率问题 【例3】如图9所示,RB=4 Ω, A、C、D是额定电压和额 定功率相同的3个用电器, 电源内阻是1 Ω,S闭合后, 当变阻器的电阻调为5 Ω 时,各用电器均正常工作. (1)S断开后,若仍要各用电器正常工作,变阻器电 阻R应调为多少？ (2)S闭合和断开时,RB上的电功率之比为多少？ 变阻器上消耗的功率之比为多少？ 图9 解析 (1)在题图所示电路中,A、C、D三个用电器是并联的,且正常工作,其额定功率相等,说明三个用电器的电流均相等,设每个用电器的额定电流为I,若 S闭合,有 3I=