(创新设计)2013_2014学年高中物理人教版选修3_1第2章2_7闭合电路的欧姆定律.ppt

7　闭合电路的欧姆定律;1．了解外电路、内电路．知道电动势等于内外电路电势降落之和． 2．理解闭合电路的欧姆定律的内容，掌握其表达式． 3．会分析路端电压与负载的关系. ;正极 ;正比 ;增大 ;温馨提示　全电路欧姆定律适用于纯电阻电路，跟部分电路欧姆定律相同，不同的是全电路的总电压等于电动势、总电阻等于内外电阻之和. ;特别提醒　(1)电源输出功率越大，效率不一定越高，如电源输出功率最大时，效率只有50%. (2)判断可变电阻功率变化时，可将可变电阻以外的其他电阻看成电源的一部分内阻．;特别提醒　(1)在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(或减小)． (2)外电路含有非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)时，不能直接用欧姆定律解决电流问题，可以根据串、并联电路特点或能量守恒定律进行列式计算．;教材资料分析 说一说 一些同学可能有这样的经验；傍晚用电多的时候，灯光发暗，而…… 点拨　家庭电路的用电器都是并联的，当傍晚用电多的时候或插上电炉、电暖气等用电多的电器时，负载增多，外电阻R减小，整个电路的总电阻减小，干路中电流增加，输电线路上的电压增加，使用电器两端的电压变小，灯光变暗．;思考与讨论 设电源的电动势E＝3 V，内阻r＝2 Ω，请根据……;点拨　(1)外电路断开的状态对应右图中的A点，此时电路中电流为零，路端电压达到最大值，内电压为零，路端电压等于电源的电动势3 V. (2)电动势E的大小等于纵轴截距，故电动势越大，图象与纵轴的交点纵坐标越大． (3)电源短路时，路端电压等于零，干路中电流最大，对应于坐标系中的B点，此时电流的大小等于横轴截距1.5 A.;【典例1】 如图2－7－1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 Ω，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？;答案　 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 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　)． A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V;【典例2】 如图2－7－2所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，变阻器的最大阻值R＝10 Ω. (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R＋r＝R0，这样使用是错误的．因为R0是定值电阻，由P＝I2R0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 Ω和10 Ω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 Ω 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R1R2R3且rR1＝4 Ω.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;【典例3】 如图2－7－3所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中(　　)． A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大;答案　A;借题发挥　闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化的问题的分析方法如下：;【变式3】 如图2－7－4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(　　)． A．小灯泡L1、L2均变暗 B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗 C