2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-1课件：第二章 第8讲 闭合电路欧姆定律 电功率

第8讲　习题课：闭合电路(bìhédiànlù)欧姆定律电功率第二章　电路(diànlù)第一页，共27页。1.会用闭合电路欧姆定律分析动态电路.2.知道电路中闭合电路的功率关系，会计算闭合电路的功率.3.会利用闭合电路欧姆定律进行(jìnxíng)含电容器电路的分析与计算.4.知道短路与断路，并会在闭合电路中进行(jìnxíng)故障分析.目标(mùbiāo)定位第二页，共27页。二、闭合电路的功率(gōnglǜ)和效率三、含电容器电路(diànlù)的分析与计算方法对点检测(jiǎncè)自查自纠栏目索引一、闭合电路的动态分析四、电路故障分析第三页，共27页。1.解决闭合电路动态变化问题，应按照局部(júbù)→整体→局部(júbù)的程序进行分析.一、闭合电路(bìhédiànlù)的动态分析知识(zhīshi)梳理第四页，共27页。(1)对于固定不变的部分，一般按照欧姆定律直接判断.(2)对于变化的部分，一般应根据分压或分流间接判断.(3)涉及变阻器滑动引起的电路变化问题，可将变阻器的滑动端分别(fēnbié)滑至两个极端去讨论.第五页，共27页。例1　如图1所示，R1阻值恒定，R2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大)，L为小灯泡(dēngpào)，当R2所在位置温度升高时(　　)典例精析解析(jiěxī)答案返回(fǎnhuí)方法点拨图1A.R1两端的电压减小B.小灯泡的亮度变暗C.电流表的示数减小D.通过R2的电流减小第六页，共27页。解析　当R2所在位置温度升高时R2阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电流表的示数增大，R1两端的电压U1＝IR1增大，故A、C错误；总电流增大，内电压增大，则路端电压U＝E－Ir减小，并联部分的电压减小，所以灯泡L变暗，故B正确；通过(tōngguò)L的电流减小，而总电流增大，则通过(tōngguò)R2的电流增大，故D错误.答案　B方法(fāngfǎ)点拨第七页，共27页。返回(fǎnhuí)方法点拨动态(dòngtài)电路的分析方法(1)程序法：按照局部→整体→局部的程序分析.(2)“并同串反”规律：所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小；所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大.第八页，共27页。1.电源(diànyuán)的总功率：P总＝；电源(diànyuán)内耗功率P内＝U内I＝I2r；电源(diànyuán)输出功率P出＝U外I.答案(dáàn)知识(zhīshi)梳理二、闭合电路的功率和效率2.对于纯电阻电路，电源的输出功率P出＝I2R＝当R＝时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为P＝_____.电源输出功率随外电阻的变化曲线如图2所示.图2EIr第九页，共27页。第十页，共27页。例2　如图3所示，电路中E＝3V，r＝0.5Ω，R0＝1.5Ω，变阻器的最大阻值R＝10Ω.(1)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗(xiāohào)的功率最大？最大为多大？典例精析解析(jiěxī)答案图3解析(jiěxī)　此种情况可以把R0归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率，也就是电源的输出功率.即当R＝r＋R0＝2Ω时，R消耗功率最大为：第十一页，共27页。(2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗(xiāohào)的功率最大？最大为多大？解析(jiěxī)答案 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf (zǒngjié)提升解析　定值电阻R0上消耗的功率可以表示为：P＝I2R0，因为R0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R＝0时，R0上消耗的功率最大：返回第十二页，共27页。总结提升(1)定值电阻消耗(xiāohào)功率最大时通过的电流最大.(2)求可变电阻消耗(xiāohào)的功率时可将其他电阻等效为电源内阻.返回(fǎnhuí)第十三页，共27页。在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流.一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的，不漏电的情况)的元件，电容器处电路可看做是路，简化电路时可去掉它.1.电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过(tōngguò)，所以在此支路中的电阻上无电压降低，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压.答案(dáàn)三、含电容器电路(diànlù)的分析与计算方法知识梳理断第十四页，共27页。2.当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极(liǎngjí)间的电压与其并联电阻两端的电压.3.电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高，电容器将电；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路电.答案(dáàn)相等(xiāngděng)充放第十五页，共27页。例3　如图4所示，电源电动势E＝10V，内阻(nèizǔ)可忽略，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，求：(1)S闭合后，稳定时通过R1的电流；典例精析解析(jiěxī)答案图4答案(dáàn)　1A　第十六页，共27页。(2)S原来闭合，然后(ránhòu)断开，这个过程中流过R1的电荷量.解析(jiěxī)答案返回(fǎnhuí)方法点拨解析　S闭合时，电容器两端电压UC＝U2＝I·R2＝6V，储存的电荷量Q1＝C·UC.S断开至达到稳定后电路中电流为零，此时UC′＝E，储存的电荷量Q1′＝C·UC′.很显然电容器上的电荷量增加了ΔQ＝Q′－Q＝CUC′－CUC＝×10－4C.电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的，只有通过R1这条途径实现，所以流过R1的电荷量就是电容器上增加的电荷量.答案　×10－4C第十七页，共27页。方法点拨含电容器电路的分析与计算方法：(1)首先确定电路的连接关系及电容器和哪部分电路并联.(2)根据(gēnjù)欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压.(3)最后根据(gēnjù)公式Q＝CU或ΔQ＝CΔU，求电荷量及其变化量.返回(fǎnhuí)第十八页，共27页。四、电路故障(gùzhàng)分析用电压表检查故障：(1)断路故障判断：先用电压表与电源并联，若示数，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则说明(shuōmíng)该段电路中有断点.(2)短路故障判断：先用电压表与电源并联，若有示数，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则说明(shuōmíng)该段电路被短路.知识(zhīshi)梳理答案有第十九页，共27页。例4　如图5所示，用电压表检查电路的故障，测得Uad＝，Ucd＝0V，Uab＝5.0V，则此故障可能(kěnéng)是(　　)断路B.R断路C.R′断路断路典例精析解析(jiěxī)答案图5解析　Uab＝5.0V、Uad＝5.0V说明b、c、d与电源之间和a与电源之间的元件和导线(dǎoxiàn)是完好的，又Ucd＝0，只能是R断路.B返回第二十页，共27页。1.(闭合电路的动态分析)如图6所示电路，电源内阻不可(bùkě)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(　　)解析(jiěxī)答案对点检测(jiǎncè)自查自纠1234图6A.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，电流表的示数增大第二十一页，共27页。1234答案(dáàn)　A第二十二页，共27页。解析(jiěxī)答案12342.(闭合电路中的功率和效率)如图7所示，直线A为电源(diànyuán)的U－I图线，直线B为电阻R的U－I图线，用该电源(diànyuán)和电阻组成闭合电路时，电源(diànyuán)的输出功率和效率分别是(　　)图7A.4W,33.3%B.2W,33.3%C.4W,66.7%D.2W,66.7%解析　从题图中可知E＝3V，直线(zhíxiàn)A和直线(zhíxiàn)B的交点是电源和电阻R构成闭合电路的工作点，因此P出＝UI＝4W，P总＝EI＝6W.电源的效率η＝≈66.7%.C第二十三页，共27页。3.(含容电路分析)(多选)在如图8所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源(diànyuán)的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是(　　)A.灯泡L变亮B.电源(diànyuán)的输出功率变小C.电容器C上电荷量减少D.电流表读数变小，电压表读数变大解析(jiěxī)答案1234图8第二十四页，共27页。解析　将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，R的阻值变大，电路中电流变小，灯泡L变暗，A错误；路端电压变大，电阻(diànzǔ)R两端电压变大，电容器C两端电压变大，电容器C上电荷量增加，C错误，D正确；当外电路电阻(diànzǔ)等于电源的内阻时电源的输出功率最大，灯泡L的电阻(diànzǔ)大于电源的内阻r，则当P向左移动一段距离后，外电路电阻(diànzǔ)比r大得越多，电源的输出功率变小，B正确.答案　BD1234第二十五页，共27页。解析　因电路中L1、L2、R及电源串联，电路中只有一处故障且两灯不亮，电路中必是断路，故D错误.电路中无电流，但c、d间电压升高，是因为c、d间断路，c、d两点分别与电源正、负极等电势(diànshì).故正确答案为B.4.(电路(diànlù)故障分析)如图9所示，灯泡L1、L2原来都正常发光，在两灯突然熄灭后，用电压表测得c、d间电压比灯泡正常发光时的电压高，故障的原因可能是(假设电路(diànlù)中仅有一处故障)(　　)解析(jiěxī)答案图91234A.a、c间断路B.c、d间断路C.b、d间断路D.b、d间短路B返回第二十六页，共27页。内容(nèiróng)总结第8讲　习题课：闭合电路欧姆定律电功率。3.会利用闭合电路欧姆定律进行含电容器电路的分析与计算.。4.知道短路与断路(duànlù)，并会在闭合电路中进行故障分析.。返回。(1)程序法：按照局部→整体→局部的程序分析.。1.电源的总功率：P总＝。(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。(1)定值电阻消耗功率最大时通过的电流最大.。(1)首先确定电路的连接关系及电容器和哪部分电路并联.第二十七页，共27页。