人教版选修物理《闭合电路的欧姆定律》课件.ppt
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成才之路成才之路物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版选修选修3-1恒定电流恒定电流第二章第二章7闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律第二章第二章学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计6课课时时作作业业8课堂知识构建课堂知识构建5易错案例剖析易错案例剖析7学习目标定位学习目标定位理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决有关的电路问题。
解决有关的电路问题。
理解路端电压与电流理解路端电压与电流(或外电阻或外电阻)的关系,知道这种的关系,知道这种关系的公式表达和图象表达,并能用来分析、解决关系的公式表达和图象表达,并能用来分析、解决有关问题。
有关问题。
理解闭合电路的功率表达,知道闭合电路欧姆定律理解闭合电路的功率表达,知道闭合电路欧姆定律是能量转化与守恒的一种表现形式。
是能量转化与守恒的一种表现形式。
课堂情景切入课堂情景切入如如图图是是闭闭合合电电路路中中电电势势升升降降的的一一个个比比喻喻。
图图中中儿儿童童滑滑梯梯两两端端的的高高度度差差相相当当于于内内、外外电电阻阻两两端端的的电电势势差差。
电电源源就就像像升升降降机机,升升降降机机举举起起的的高高度度相相当当于于电电源源的的电电动动势势。
根根据据此此比比喻喻请请探探究究一一下,闭合电路中电流与电动势、电阻有什么关系?
下,闭合电路中电流与电动势、电阻有什么关系?
知识自主梳理知识自主梳理闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律1.闭合电路组成闭合电路组成
(1)外外电电路路:
电电源源_部部由由用用电电器器和和导导线线组组成成的的电电路路,在外电路中,沿电流方向电势在外电路中,沿电流方向电势_。
(2)内内电电路路:
电电源源_部部的的电电路路,在在内内电电路路中中,沿沿电电流方向电势流方向电势_。
外外降低降低内内升高升高2闭合电路中的能量转化闭合电路中的能量转化如如下下图图所所示示,电电路路中中电电流流为为I,在在时时间间t内内,_等等于于内内外外电电路路中中电电能能转转化化为为其其他他形形式式的的能能的的总总和和,即即EIt_。
非静电力做功非静电力做功I2RtI2rt3闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律
(1)概概念念:
闭闭合合电电路路中中的的电电流流与与_成成正正比比,与内、外电路中的与内、外电路中的_成反比。
成反比。
(2)表达式:
表达式:
I_公公式式中中,R表表示示外外电电路路的的总总电电阻阻,E表表示示电电源源的的电电动动势势,r是电源内阻。
是电源内阻。
(3)适用范围:
适用范围:
_电路。
电路。
电源的电动势电源的电动势电阻之和电阻之和纯电阻纯电阻路端电压与负载的关系路端电压与负载的关系1.路端电压与电流的关系路端电压与电流的关系
(1)公式:
公式:
U_。
(2)图象图象(UI):
如如图图所所示示是是一一条条倾倾斜斜的的直直线线,该该直直线线与与纵纵轴轴交交点点的的纵纵坐坐标标表示表示_,斜率的绝对值表示电源的,斜率的绝对值表示电源的_。
EIr电动势电动势内阻内阻增大增大E减小减小0重点难点突破重点难点突破一、对闭合电路的欧姆定律的理解一、对闭合电路的欧姆定律的理解1闭合电路的欧姆定律的表达形式闭合电路的欧姆定律的表达形式
(2)对对一一定定电电源源,电电流流、路路端端电电压压、内内电电压压随随外外电电路路电电阻阻的改变而改变,变化情况如下的改变而改变,变化情况如下(表示增加,表示增加,表示减少表示减少):
手手电电筒筒中中的的电电池池用用久久了了,虽虽然然电电动动势势没没减减小小多多少少,但但小小灯灯泡却明显变暗了,这是为什么?
泡却明显变暗了,这是为什么?
答答案案:
电电池池用用久久了了,电电动动势势并并没没明明显显减减小小,但但内内阻阻却却明明显显变大,因而使路端电压明显变小,导致灯泡很暗。
变大,因而使路端电压明显变小,导致灯泡很暗。
(2)结论法结论法“并同串反并同串反”。
“并并同同”:
指指某某一一电电阻阻增增大大时时,与与它它并并联联或或间间接接并并联联的的电电阻阻中中的的电电流流、两两端端电电压压、电电功功率率都都将将增增大大;某某一一电电阻阻减减小小时时,与与它它并并联联或或间间接接并并联联的的电电阻阻中中的的电电流流、两两端端电电压压、电电功功率率都都将将减小。
减小。
“串串反反”:
指指某某一一电电阻阻增增大大时时,与与它它串串联联或或间间接接串串联联的的电电阻阻中中的的电电流流、两两端端电电压压、电电功功率率都都将将减减小小;某某一一电电阻阻减减小小时时,与与它它串串联联或或间间接接串串联联的的电电阻阻中中的的电电流流、两两端端电电压压、电电功功率率都都将将增大。
增大。
(3)特特殊殊值值法法与与极极限限法法:
指指因因滑滑动动变变阻阻器器滑滑片片滑滑动动引引起起电电路路变变化化的的问问题题,可可将将滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑动动端端分分别别滑滑至至两两个个极极端端去去讨论。
一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论。
讨论。
一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论。
特特别别提提醒醒
(1)在在闭闭合合电电路路中中,任任何何一一个个电电阻阻的的增增大大(或或减减小小),都都将将引引起起电电路路总总电电阻阻的的增增大大(或或减减小小),该该电电阻阻两两端端的的电电压一定会增大压一定会增大(或减小或减小)。
(2)理想电压表可认为是断路,理想电流表可认为是短路。
理想电压表可认为是断路,理想电流表可认为是短路。
(济济南南一一中中20132014学学年年高高二二上上学学期期期期中中)如如图图所所示示的的电电路路中中,电电源源内内阻阻不不可可忽忽略略,开开关关S闭闭合合后后,在在变变阻阻器器R0的的滑滑动动端向下滑动的过程中,则有端向下滑动的过程中,则有()A电压表与电流表的示数都减小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,电流表的示数增大电压表的示数减小,电流表的示数增大答案:
答案:
A特特别别提提醒醒
(1)当当电电源源输输出出功功率率最最大大时时,机机械械效效率率50%。
当。
当R时,时,100%,但此时,但此时P出出0,无实际意义。
,无实际意义。
(2)对对于于内内外外电电路路上上的的固固定定电电阻阻,其其消消耗耗的的功功率率根根据据PI2R来判断,与输出功率大小的判断方法不同。
来判断,与输出功率大小的判断方法不同。
课堂知识构建课堂知识构建考点题型设计考点题型设计如如图图所所示示为为汽汽车车蓄蓄电电池池与与车车灯灯(电电阻阻不不变变)、启启动动电电动动机机组组成成的的电电路路,蓄蓄电电池池内内阻阻为为0.05。
电电流流表表和和电电压压表表均均为为理理想想电电表表,只只接接通通S1时时,电电流流表表示示数数为为10A。
电电压压表表示示数数为为12V,再再接接通通S2,启启动动电电动动机机工工作作时时,电电流流表示数变为表示数变为8A,则此时通过启动电动机的电流是,则此时通过启动电动机的电流是()A2AB8AC50AD58A闭合电路欧姆定律的应用闭合电路欧姆定律的应用答案:
答案:
C(常常德德市市一一中中20132014学学年年高高二二上上学学期期期期中中)如如图图所所示示,定定值值电电阻阻R19,R27,当当开开关关S接接到到位位置置1时时,电电压压表表V的的示示数数为为3.6V;当当开开关关S接接到到位位置置2时时,电电压压表表V的的示示数数为为3.5V,求电源电动势和内阻。
,求电源电动势和内阻。
答案:
答案:
E4V,r1(吉吉林林一一中中20132014学学年年高高二二期期末末)如如图图所所示示电电路路,当当R2的的滑滑动动片片向向右右移移动动时时,各各表表的的变变化化情况是情况是()闭合电路的动态分析问题闭合电路的动态分析问题AA1、A2读数均变大,读数均变大,V1、V2读数均变小读数均变小BA1读数变大,读数变大,A2读数变小,读数变小,V1读数变大,读数变大,V2读数变小读数变小CA1读数变大,读数变大,A2读数变小,读数变小,V1读数变小,读数变小,V2读数变大读数变大DA1、A2读数均变小,读数均变小,V1、V2读数均变大读数均变大解析:
解析:
方法方法,程序法:
,程序法:
当当R2的的滑滑动动片片向向右右移移动动时时,变变阻阻器器有有效效电电阻阻减减小小,则则总总电电阻阻减减小小,总总电电流流增增大大,故故A1读读数数变变大大;V2测测R3两两端端电电压压,因因为为电电流流增增大大,所所以以R3两两端端电电压压也也增增大大,即即V2读读数数变变大大;电电流流增增大大,会会使使内内电电压压增增大大,所所以以路路端端电电压压减减小小,即即V1读读数数变变小小;路路端端电电压压减减小小,而而V2增增大大,则则R1和和R2的的并并联联电电压压减减小小,故故通通过过R1的的电电流减小,即流减小,即A2读数变小,所以选项读数变小,所以选项C正确。
正确。
方法方法,结论法:
,结论法:
“并并同同”:
变变阻阻器器R2减减小小,与与R2有有并并联联关关系系的的V1、A2示示数变小,数变小,“串串反反”:
变变阻阻器器R2减减小小,与与R2有有串串联联关关系系的的V2、A1示示数变大,数变大,所以选项所以选项C正确。
正确。
答案:
答案:
C如如图图所所示示的的电电路路中中,A、B、C、D是是四四只只相相同同的的灯灯泡泡。
当当滑动变阻器的滑动片向下滑动时,下列说法正确的是滑动变阻器的滑动片向下滑动时,下列说法正确的是()AA灯变亮灯变亮BB灯变暗灯变暗CC灯变亮灯变亮DD灯变亮灯变亮答案:
答案:
D解解析析:
R减减小小,ID增增大大,D灯灯变变亮亮;UC减减小小,C灯灯变变暗暗,IB增大,增大,B灯变亮;灯变亮;UA减小,减小,A灯变暗。
灯变暗。
在在如如图图所所示示的的电电路路中中,已已知知电电源源电电动动势势E3V,内内电电阻阻r1,电电阻阻R12,滑滑动动变变阻阻器器R的的阻阻值值可可连连续增大,问:
续增大,问:
闭合电路中的功率问题闭合电路中的功率问题点拨:
点拨:
求解本题应把握以下三点:
求解本题应把握以下三点:
(1)定值电阻消耗功率最大时通过的电流最大。
定值电阻消耗功率最大时通过的电流最大。
(2)求求可可变变电电阻阻消消耗耗的的功功率率时时可可将将其其他他电电阻阻等等效效为为电电源源内内阻。
阻。
(3)结合结合P出出与外电阻间的函数关系分析,求解。
与外电阻间的函数关系分析,求解。
答案:
答案:
(1)0.75W
(2)2W(3)2W点点评评:
在在解解答答最最大大功功率率问问题题时时,理理解解好好功功率率最最大大的的条条件件是是关关键键,若若求求解解部部分分电电阻阻不不变变时时,只只要要满满足足电电流流最最大大则则功功率率就就最最大大;若若求求解解部部分分电电阻阻改改变变时时,需需要要计计算算出出功功率率的的表表达达形形式式,利利用数学知识求极值。
用数学知识求极值。
如如图图所所示示的的UI图图象象中中,直直线线I为为某某电电源源的的路路端端电电压压与与电电流流的的关关系系,直直线线为为某某一一电电阻阻R的的UI图图线线,用用该该电电源源直直接接与与电电阻阻R连连接接成成闭闭合合电电路路,由由图图象象可可知知()AR的阻值为的阻值为1.5B电源电动势为电源电动势为3V,内阻为,内阻为0.5C电源的输出功率为电源的输出功率为3.0WD电源内部消耗的功率为电源内部消耗的功率为1.5W答案:
答案:
AD如如图图所所示示,E10V,r1,R1R35,R24,C100F。
当当S断断开开时时,电电容容器器中中带带电电粒子恰好处于静止状态。
求:
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;闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;
(2)S闭合后流过闭合后流过R3的总电荷量。
的总电荷量。
含电容电路的分析与计算含电容电路的分析与计算点点评评:
电电路路稳稳定定时时R3中中没没有有电电流流
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