2012届高考一轮复习课件：7.3闭合电路的欧姆定律.ppt

1、 11.WWEqq非电源电动势概念：电源内部非静电力移动单位正电荷所做的功，即非静电力在电源内部将正电荷从电源的负极移至正极所做的功与被移动电量 的比值，描述电 非静电力 源内 做功本领的大小(2)对电动势的理解：电动势只由电源本身的性质(材料结构、工作方式)决定，是表示电源特征的量，与电路特征无关，一个电源的电动势具有确定的数值 电动势表征电源把 其他形式 能转化为 电 能的本领 它的大小等于 电源没有接入电路时两极间 电压，在闭合电路中E U外U内.()()()()+(1 2)2ER rUUIEUURRURRUEEUIr路端外外端外端外外内外闭合电路的欧姆定律：三种表达式：只适用于外电路是

2、纯电阻负载的情况外电路是非纯电阻的负载也适用 路端电压和电流的关系路端电压和外电阻关系：增大，变 ，当断路 时，最大；减小 大 变时，0()()0RU外端，当短路 时，最小小 0000 0()3 40IRRIRIRIRInnErErErnEnErr外外外外外串串串串总电流 和外电阻关系：增大，变 ，当 时，；减小时，变，当 时，最大 个电池的串联 个相同的电池串联后的总电动 势和总内阻为：，式中、分别表示每个电池的电动势小大 和内阻(5)闭合电路中的功率 电源的总功率：P总 IEIU内IU外P出P内 电源内耗功率：P内 I2rIU内P总P出 电源输出功率：P出 IU外IEI2rP总P内 一、电

3、路的动态分析问题：动态电路中的局部变化引起总电阻变化的规律如何？解答：(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)而其他电阻不变时，电路的总电阻一定增大(或减小)(2)若开关的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大；若开关的通断使并联的用电器增多时，总电阻减小 21111L11L1111 3 731/(+).LRRRRR RRRRRRRRRRR总总总如图 所示：分压器电路，设与灯泡并联部分的变阻器电阻为，则 由上式看出增大，减小，当减小时，增大，即：分压器总电阻与串联部分电阻变化相同例1：如图732所示电路中，当变阻器的滑动触头P向下端移动时()A电压表示数变大，电流表示数变小B电压表示数变小，电

4、流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大D电压表示数变小，电流表示数变小解析：当滑动触头P向下移动时，电路的阻值变大，电路的总电阻变大，则总电流I变小，由UEIr知：路端电压变大，所以电压表读数变大，再由总电流变小，知电阻R2分压U2减小，而外电路总电压U变大，则R1所分电压变大，流过R1的电流变大，再结合总电流变小，则电流表的读数变小答案：A点评：根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中某一变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况，常见方法如下：程序法：基本思路是部分整体部分，无论电阻是串联还是并联，只要有一个电阻变大(或变小)，R总一定变大(或变小)，再由欧姆定律判断I总和U

5、端的变化情况，先确定串联电路定值电阻两端电压，再根据U端U1U2判定并联电路的电压，最后由部分电路欧姆定律判断各部分物理量的变化情况 此类 题 型还 可 用“并 同 串反”规律 判断所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小，与它并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联的电阻中的电流、两端电压，电功率都将减小要注意“并同串反”的规律仅作为一种解题技巧供参考 极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论警示：电路动态分析时，首先应该简化复杂电路，要遵循的原则是：

6、对于复杂电路进行简化；理想的电流表可视作短路；理想的电压表和电容器可视作断路；两等势点间的电阻可省去或视作短路 问题：电源的输出功率与外电阻R存在怎样的关系？二、闭合电路中的能量转化关系22222()+4RPIUEER rRrRRIrR 出外电源的输出功率与外电阻 的关系 外电路是纯电阻负载：答：解m2733100%1004%RrPPPErPUPRE出出总出显然，当 时，有最大值即与 的关系可用如图 所示的图象定性地表示电源的效率：例2：如图734所示的甲、乙两个电路中电源电动势E和内电阻r已知，定值电阻R已知，求电阻R调至多大时，R上获得的电功率最大，其最大值为多少？000022000220

7、00mm0+.4444+EErRRrRr RrrrREErRrrRREPrRERrr RRr REEPrr rRR对甲图：电源等效为 ，对乙图：电源等效为，如图所示在甲图中，当 时，上获得的电功率最大，其最大功率为在乙图中，当时，上获得的功率最大，最大功 解析：率为 点评：本题主要考查了最大功率的计算以及等效电源的问题，特别是乙图的等效电源电动势和内阻值得注意警示：等效电源的本质就是把一个复杂的电路看成两部分组成，其中一部分是用电器，另一部分是既有电动势又有内阻的电源 17350021.+URURURURrURUrEEER路电源的 图线 电源的路端电压与外电阻 的关系图线如图 所示，函数关系为

8、 ；当 时，；当 时，；当 时，解答：UIUR 问题：比较闭合电路中 和 图象的物理意义 三、闭合电路中的图象问题 11mm 736.(2)UIUEIrIUUEEIIIr路图 为路电压与电流的 图线 函数关系：图中表示电流为 时，路端电压为，对应内电压为 过 点的平行于横轴的虚线表示电流为零时，路端电压不随 而改变，且始终等于电源电动势，就是理想电源的情况 图线斜率的绝对值表示电源内阻的大小，其中表示外电阻等于零 短路 时，回路中的电流 7373UIUIRRUI图 为一段导体两端的电压和电流的 图线 函数关系：，图象表明在电阻 不变的情况下，和 成正比，斜率表示导体的电阻例3：一个最大允许通过

9、电流为2A的电源和一个滑动变阻器，接成如图738甲所示的电路，变阻器最大阻值为R022，电源路端电压U随外阻R变化的规律如图738乙所示，图中U12V的直线为图象的渐近线，试求：(1)电源电动势和内电阻；(2)A、B空载时输出电压的范围；(3)若要保证变阻器的滑片能任意滑动，A、B两端所接负载的最小电阻为多大？0mmax0n00mi12V6V/2222123V11V0.011V.12+22+2ABABxERREUUErrERRUURUUABABRI 由乙图可知，当时，而当 时，应有 当滑片滑至最上端时，最大，当滑片滑至最下端时，最小，因此，、空载时输出电压范围为 当、接负载电阻后，变阻器滑片移

10、至最上端时，干路电流最大，此时：解 析：0m2A.+4.94.9.xxxIIRRrRR为了电源不过载，应保证：代入数据解得：，即所接负载电阻最小值为 点评：闭合电路的两条UI图线相交时(其中a为电源的UI图象；b为外电阻的UI图象)，两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；m0.0050.1ErI 由可知，短路电流不但取决于电动势，还取决于电源的内电阻电源的内电阻一般都很小，例如铅蓄电池的内电阻只有，所以短路电流很大，会烧坏电源，现实生活中绝不容警示：许短接该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a的斜率的绝对值表示内阻大小；b的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率绝对值

11、相等时，即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大(可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半)四、常见的电路故障问题：常见的电路故障有哪些？解答：常见的故障现象有：断路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻无穷大，此时无电流通过，若电源正常时，即用电压表两端并联在这段电路(或用电器)上，指针发生偏转，则该段电路断路，如电路中只有该一处断路，整个电路的电势全部降落在该处，其他各处均无电势降落(即电压表不偏转)短路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻趋于零，此时电路两点间无电势降落，用电器实际功率为零(即用电器不工作或灯不亮，但电源易被烧坏)五、含容电路的分析问题：如何进行有关电容器的计算？(1)电容器跟与它并联的用电器的电压相等(2)在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上(3)在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向(4)如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和