高中物理閉合電路歐姆定律的應用課件

《恒定電流》

新課標高中物理選修3－17.閉合電路歐姆定律的應用閉合電路歐姆定律和閉合電路的基本規(guī)律5.電源的輸出功率（外電路得到的功率）

6.電源內阻上的熱功率

3.路端電壓的公式U外=E-Ir2.閉合電路的電壓規(guī)律1.閉合電路中的電流（純電阻電路）4.電源提供的功率（電源功率）

I=E/（R+r）=P出/P總＝U外/E（純電阻電路）7.電源供電效率P總=EI=P外+P內例1.分析滑動觸頭向上滑動時，各電表的示數(shù)變化？一、閉合電路的動態(tài)分析1.程序法（邏輯推理法）：AV一般思路：由部分→整體→再部分一般步驟：(1)由局部電阻的變化確定外電阻R外總如何變化；(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律I總=E/（R外+r）確定電路

的總電流如何變化(利用電動勢、內阻不變)；(3)由U內＝I總r確定電源內電壓變化(利用r不變)；(4)由U外＝E—U內確定電源的外電壓(路端電壓)如何變化；(5)由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端

的電壓何變化；(6)由各部分電路電壓之和等于路端電壓確定支路兩端電壓變化，再由支路電壓確定各支路電流如何

變化，最后由電壓電流的變化判斷功率的變化。2.“串反并同”規(guī)律法VA例2.如圖所示是一實驗電路圖．在滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是（）

A．R2電壓變大B．電流表的示數(shù)變大C．電源內阻消耗的功率變小D．電路的總電阻變大A例3.在如圖所示的電路中，滑動變阻器總阻值和另外兩個電阻阻值均為R，電源電動勢為E，內電阻為R/4，分析滑動變阻器滑片從下向上移動過程中，電壓表和電流表示數(shù)如何變化？當x=R/2時，總電阻最大解：所以，R外先↑后↓V先↑后↓A先↓后↑3.極限法與特殊值法二、閉合電路的計算例1.如圖所示的電路中，當S閉合時，電壓表和電流表(均為理想電表)的示數(shù)各為1.6V和0.4A；當S斷開時，它們的示數(shù)各改變0.1V和0.1A，求電源的電動勢及內阻．S閉合時R1和R2并聯(lián)S斷開時只有R1接入電路外電阻變大，路端電壓變大，總電流變小例2.如圖所示，電源的電動勢E＝7.5V，內阻r＝1.0Ω，定值電阻R2＝12Ω，電動機M的線圈的電阻R＝0.50Ω．閉合開關S，電動機轉動穩(wěn)定后，電壓表的示數(shù)U1＝4V,電阻R2消耗的電功率P2＝3.0W．求電動機轉動穩(wěn)定后：（1）電路的路端電壓.（2）通過電動機的電流，R1的電阻．MVR1ErS

R26V1A2Ω電路計算的一般方法：1.分析化簡電路，畫出等效電路（關鍵）2.利用閉合電路各部分電路的總電壓等于電動勢，

各支路的電流和等于干路電流，電路上的功率

守恒等關系列方程（主線）3.熟練記憶基本公式、規(guī)律（前提）4.復雜的電路中的簡單易求的物理量要盡量先求出來當做已知條件，內外電路靈活轉換（技巧）例1.如圖所示，電路中E＝10V，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF.（電池內阻可忽略）．（1）閉合開關S，求穩(wěn)定后通過R1的電流．（2）然后將開關S斷開，求這以后通過R1的總電量三：含有電容電路的分析與計算開關打開后例2．如圖所示的電路中，電源的電動勢E=3.0V，內阻r=1.0Ω；電阻R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω；電容器的電容C=10μF.電容器原來不帶電.求接通電鍵K并達到穩(wěn)定這一過程中流過R4的總電量。

R2R3R4R1ErKCQ=CU′=2.0×10-5C電容器在電路中的處理方法1．電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，

在此支路的電阻沒有電壓降，所以凡是與電容器

串聯(lián)的電阻均用導線代替，在分析電路時把電容

器支路看成斷路．即去掉該路．電容器兩端的

電勢差與并聯(lián)的電阻兩端的電壓相等2．電路中的電流、電壓變化時，將會引起電容器的

充（放）電．如果電容器兩端電壓升高，電容器

將充電，如果電壓降低，電容器將通過與它并聯(lián)

的電路放電．R1R2R3C1C2練習、如圖所示，電源有不可忽略的內阻，R1、R2、R3為三個可變電阻，分析當R1或者R2變化時，電容器C1、C2所帶電荷量的變化。R1↑R總↑U外↑Q1↑I↓U2↓Q2↓R2↑R總↑U外↑Q1↑I↓U1↓U2↑Q2↑ARD練習1.電源內電阻r=1Ω,電爐電阻R=19Ω，電解槽電阻r′=0.5Ω當開關斷開時，電爐消耗的功率684W，當開關閉合時，電爐消耗的功率為475W，求開關閉合時電解槽中電能轉化為化學能的功率。分析：當K斷開時，P1=E2R/(R+r)2K閉合時，P2=UAD2/RE=UAD+Ir通過電爐的電流I1=UAD/R通過電解槽的電流I2=I－I1電解槽獲得的熱功率P電=I2UAD電解槽的熱功率P熱=I22r′E=120VP化=P電－P熱練習2.在圖示的電路中，電源是用4節(jié)電池連成的串聯(lián)電池組，每節(jié)電池的電動勢為1.5V,內阻為1Ω，R1=8Ω，R2=8Ω,R3=4Ω.R1、R2、R3上的電流是多少？R1R2R3E=6.0V，r=4ΩR外=2Ω確定等效電阻確定電流確定電壓研究部分電路練習3.如圖所示電路，變阻器R1的最大值為4Ω，此時它的有效值為2Ω，定值電阻R2=6Ω，電源內阻r=1Ω，當開關S閉合時，電源消耗的總功率為16W，輸出功率為12W，這時燈正常發(fā)光，求①電燈電阻；②當開關斷開時，要使電燈仍正常發(fā)光，R1的滑片應移至什么位置？并求出此時電源的輸出功率及電源的效率？LR1R2ErP內=16－12=4W=I2r電源總電流:I=2A電動勢E=P總/I=8V解：U內=Ir=2V，U外=E－U內=6V通過R2的電流I2=U外/R2=1A通過R1的電流I1=I－I2=1A，電壓U1=I1R1=2VRL=（U外－U1）/I1=4ΩK斷開，U燈=4v,RL=R1+rR1=3ΩI燈=1A

P總=EI燈=8WP內=I燈2r=1W