《高考物理總復(fù)習(xí) 第7章 2講 閉合電路歐姆定律課件 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理總復(fù)習(xí) 第7章 2講 閉合電路歐姆定律課件 新人教版(45頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二講閉合電路歐姆定律 1理解閉合電路及電動(dòng)勢(shì)的意義2會(huì)運(yùn)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行有關(guān)問題的分析與計(jì)算3理解閉合電路路端電壓與電流的關(guān)系及圖象一、電動(dòng)勢(shì)1概念:電動(dòng)勢(shì)是電源把正電荷從負(fù)極送到正極非靜電力所做的功和移送電荷量的比值,E ,表征的是做功的本領(lǐng)2物理意義:反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)大小在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極送到正極非靜電力非靜電力所做的功所做的功電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定,跟電源的體積無關(guān),也跟外電路無關(guān)二、閉合電路的歐姆定律1閉合電路的幾個(gè)名詞(1)外電路和內(nèi)電路:閉合電路由兩部分組成,一部分是 的電路,叫外電路;另一部分是 的電路,叫內(nèi)
2、電路(2)外電阻和內(nèi)電阻:(略)電源外部電源外部電源內(nèi)部電源內(nèi)部2閉合電路的歐姆定律(1)定律表述:閉合電路中的 和 成正比,跟 成反比,這個(gè)結(jié)論叫做閉合電路的歐姆定律(2)表達(dá)式: ;常用表達(dá)式: .UEIr電流電流電源的電動(dòng)勢(shì)電源的電動(dòng)勢(shì)內(nèi)、外電路的電阻之和內(nèi)、外電路的電阻之和閉合電路上,沿電流的流向,電勢(shì)如何變化?提示:在內(nèi)電路上,沿電流方向電勢(shì)逐漸升高;在外電路上,沿電流方向電勢(shì)逐漸降低三、路端電壓U隨外電阻R變化的討論電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻是由電源本身決定的,不隨外電路電阻的變化而改變,而電流、路端電壓是隨著外電路電阻的變化而改變的1外電路的電阻增大時(shí),I ,路端電壓 2外電路斷開時(shí),
3、R,路端電壓U .3外電路短路時(shí),R0,路端電壓U ,I (短路電流)減小減小升高升高E0短路電流由電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻共同決定,由于r一般很小,短路電流往往很大,極易燒壞電源或線路而引起火災(zāi)四、路端電壓跟電流強(qiáng)度的關(guān)系路端電壓跟電流強(qiáng)度的關(guān)系是UEIr,用圖象表示如圖所示,由圖知,路端電壓隨電流的增加而減小,其函數(shù)關(guān)系是線性關(guān)系此圖象的物理意義是:1圖線與縱軸的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓等于電源的 .2圖線斜率大小代表電源的內(nèi)阻r,內(nèi)阻越大,直線傾斜得越厲害;內(nèi)阻趨近于 時(shí),直線趨近于跟橫軸平行3圖中U與U分別表示電流為I1時(shí)外電壓和內(nèi)電壓從圖象可以看出,I 增大時(shí),外電壓U減小,內(nèi)電壓U增大,但二者之和保
4、持不變4圖中Im代表短路電流,Im .電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E零零一、直流電路的動(dòng)態(tài)分析根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì),來分析電路中某一電阻變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況,常見方法如下:1程序法:基本思路是“部分整體部分”,即從阻值變化的部分入手,由串、并聯(lián)規(guī)律判斷R總的變化情況,再由歐姆定律判斷I總和U端的變化情況,最后由部分電路歐姆定律判斷各部分物理量的變化情況,其一般思路為:閉合電路的電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,如圖所示,閉合電鍵S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端時(shí),下列說法中正確的是A小燈泡L1、L3變亮,L2變暗B小燈泡L3變暗,L1、L2變亮C電壓表V1示數(shù)變化量較小D電壓
5、表V2示數(shù)變化量較小【錯(cuò)源探究】對(duì)動(dòng)態(tài)分析的程序不熟悉、方法不熟練造成錯(cuò)誤【錯(cuò)因分析】錯(cuò)解1沒有按正常程序進(jìn)行分析,認(rèn)為當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端時(shí),其阻值減小,則L1變亮,兩端電壓升高,L3變亮,則L2兩端電壓降低,變暗,錯(cuò)選A項(xiàng)錯(cuò)解2不根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行定量分析和計(jì)算,由電阻減小、電流增大判斷,V1的示數(shù)U1IR,V2的示數(shù)U2IR2,電流的增加量相同,而L3、L1與滑動(dòng)變阻器部分總電阻R減小,R2不變,因此電壓表V1的示數(shù)變化量比較小,錯(cuò)選C.【正確解答】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端時(shí),并聯(lián)電路總電阻減小(局部),總電流I增大,路端電壓U減小(整體)干路電流增大,則L
6、2變亮;與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的燈泡L1電流增大,變亮;與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)的燈泡L3電壓U3UU2,U減小,U2增大,則U3減小,L3變暗U1減小,U2增大,而路端電壓UU1U2減小,所以U1的變化量大于U2的變化量答案:BD.AI1增大,I2不變,U增大BI1減小,I2增大,U減小CI1增大,I2減小,U增大 DI1減小,I2不變,U減小答案:B二、含容電路的分析1簡(jiǎn)化電路時(shí)可以把電容器處電路作為斷路,簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉,在求電荷量時(shí)在相應(yīng)位置補(bǔ)上2電路穩(wěn)定后,與電容器同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線3電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充放電若電容器兩端電壓升高,電容器將充電;若電壓降低,電容器將通過與
7、它連接的電路放電可由QCU計(jì)算電容器上電荷量的變化4在直流電路中,如果串聯(lián)或并聯(lián)了電容器應(yīng)該注意,在與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流,所以電阻不起降低電壓作用,但電容器兩端可能出現(xiàn)電勢(shì)差;如果電容器與電源并聯(lián),電路中有電流通過電容器兩端的充電電壓不是電源電動(dòng)勢(shì)E,而是路端電壓U.5在含容電路中,當(dāng)電路發(fā)生變化時(shí),除了要判斷和計(jì)算電容器兩端的電壓外,還必須要判斷電容器極板上極性的變化,防止出現(xiàn)電容器先放電后反向充電的現(xiàn)象友情提示:在分析含容電路中電容器變化時(shí)很重要是分析電容器電壓變化情況,若電容器與某一用電器并聯(lián),則電容器電壓與該用電器兩端電壓相同,也可以根據(jù)電勢(shì)的變化來判斷電容器兩端電壓如圖所示的
8、電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d40 cm.電源電動(dòng)勢(shì)E24 V,內(nèi)電阻r1 ,電阻R15 .閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v04 m/s豎直向上射入板間若小球帶電荷量為q1102 C,質(zhì)量為m2102 kg,不考慮空氣阻力那么,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí),小球恰能到達(dá)A板?(取g10 m/s2)【思維點(diǎn)撥】2如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r,電阻R3為定值電阻,R1、R2為滑動(dòng)變阻器,A、B為電容器兩個(gè)水平放置的極板當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1、R2的滑動(dòng)觸頭處于圖示位置時(shí),A、B兩板間的帶電油滴靜止不動(dòng)則下列說法中正確的是()A把R2的觸頭
9、向右緩慢移動(dòng)時(shí),油滴向下運(yùn)動(dòng)B把R1的觸頭向右緩慢移動(dòng)時(shí),油滴向上運(yùn)動(dòng)C緩慢增大極板A、B間的距離,油滴靜止不動(dòng)D緩慢減小極板A、B的正對(duì)面積,油滴向上運(yùn)動(dòng)解析:因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器R2與平行板電容器串聯(lián),故無論R2變大還是變小,電容器兩極板間的電壓都等于路端電壓,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的觸頭向右移動(dòng)時(shí),接入電路的電阻變大,則電路的總電阻變大,電流變小,內(nèi)電壓變小,路端電壓變大,電容器兩極板間的電壓變大,所以電場(chǎng)力變大,油滴向上運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)B正確; 答案:B三、電路故障分析1故障特點(diǎn)(1)斷路特點(diǎn):電路中發(fā)生斷路,表示為電源電壓不為零而電流為零,若外電路中無用電器的任意兩點(diǎn)間電壓不為零,則這
10、兩點(diǎn)間有斷點(diǎn),而這兩點(diǎn)與電源連接部分無斷點(diǎn)(2)短路特點(diǎn):若外電路中發(fā)生短路,表現(xiàn)為有電流通過電路而電壓為零2故障的分析方法這類題目要從已知條件出發(fā),進(jìn)行嚴(yán)密地推理,找出故障的原因具體分為兩種方法:(1)儀器檢測(cè)法斷路故障的判斷:用電壓表與電源并聯(lián),若有電壓,再逐段與電路并聯(lián);若電壓表指針偏轉(zhuǎn),則該段電路中有斷點(diǎn)短路故障的判斷:用電壓表與電源并聯(lián),若有電壓,再逐段與電路并聯(lián);若電壓表示數(shù)為零,則該電路被短路;若電壓表示數(shù)不為零,則該電路沒有被短路或不完全被短路(2)假設(shè)法已知電路發(fā)生某種故障,尋求故障發(fā)生在何處時(shí),可將整個(gè)電路劃分為若干部分,然后假設(shè)某部分電路發(fā)生故障,運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正向推理
11、,推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合,則故障不是發(fā)生在這部分電路若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合,則故障可能發(fā)生在這部分電路用此方法,直到找出發(fā)生故障的全部可能為止 如圖所示的電路中,燈泡A和B都是正常發(fā)光的,忽然燈泡B比原來變暗了一些,而燈泡A比原來變亮了一些,試判斷電路中什么地方出現(xiàn)了斷路故障AR1BR2CR3D電燈B【規(guī)律解答】先假設(shè)R1所在支路斷路,則外電路總電阻增大,A、B兩燈的電壓均增大,兩燈消耗的電功率也增大,兩燈都應(yīng)變亮這與題設(shè)現(xiàn)象不符合,可見R1支路完好再假設(shè)R2所在支路斷路,則A燈所在的并聯(lián)支路的電阻增大,導(dǎo)致外電路總電阻增大,干路中總電流I總減小,電源的路端電壓U增大,則流過R1
12、的電流I1增大, 答案:B【方法歸納】電路的故障分析電路出現(xiàn)的故障有兩個(gè)原因:短路;斷路(包括接線斷路或者接觸不良、電器損壞等情況)一般檢測(cè)故障用電壓表如果電壓表示數(shù)為0,說明電壓表上無電流通過,可能在并聯(lián)路段之外有斷路,或并聯(lián)段內(nèi)有短路如果電壓表有示數(shù),說明電壓表上有電流通過,則在并聯(lián)段之外無斷路,或并聯(lián)段內(nèi)無短路3如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為6 V,當(dāng)開關(guān)接通時(shí),燈泡L1和L2都不亮,用電壓表測(cè)得各部分電壓是Uad0,Ucd6 V,Uab6 V,由此可判定()AL1和L2的燈絲都斷了BL1的燈絲斷了CL2的燈絲斷了D變阻器R斷路解析:由Uab6 V,可知電源完好;燈泡都不亮,說明電路中出現(xiàn)斷路故
13、障,且在外電路a、b之間;由Ucd6 V可知,燈泡L1與變阻器R是導(dǎo)通的,斷路故障出現(xiàn)在c、d之間,故L2斷路C對(duì)答案:C 在如圖所示電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí),四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用I、U1、U2和U3表示下列比值正確的是答案:AC 如圖所示電路中,R14 ,R26 ,電源內(nèi)阻不可忽略,當(dāng)開關(guān)S2閉合時(shí),理想電流表A的示數(shù)為3 A,則當(dāng)開關(guān)S2斷開時(shí),電流表示數(shù)可能為A3.2 A B2.1 AC1.2 A D0.8 A答案:B 如圖所示,E10 V,C1C230 F,R14.0 ,R26.0 ,電池內(nèi)阻可忽略先閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,再將S斷開,則斷開S后流過R1的電荷量為多少?UC20,UC1IR21.06.0 V6.0 V, 電容器C1極板帶電荷量Q1C1UC1301066.0 C1.8104 C當(dāng)開關(guān)S斷開后,電源通過電阻R1向電容器C1充電,并通過R2向C2充電,穩(wěn)定后電阻R1、R2中無電流通過,UC1UC2E10 V通過電阻R1的電荷量等于電容器C1被充電的電荷量和電容器C2被充電的電荷量之和(注意:電容器C1原來帶電荷量為Q1C1UC1,電容器C2極板上原來不帶電),QC1UC1C1UC1C2UC2(3010610301066.03010610)C4.2104 C.