资源简介

(共34张PPT)
12.2 闭合电路欧姆定律
（第2课时）
高中物理必修第三册课件
主讲老师：xxx
高中物理必修第三册
路端电压与负载
功率与效率
闭合电路动态分析
总结提升
温故知新
00.
高中物理选择性必修第一册
闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路欧姆定律。
E=IR+Ir
E=U外+U内
路端电压与负载的关系
第一部分
高中物理必修第三册
路端电压与负载的关系
01.
外电路中的用电器叫负载
外电路的电势降落叫路端电压
E、r
s
R1
A
V
R0
负载
U＝E－Ir
由E=U外+U内知
你知道为什么多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗？
高中物理必修第三册
问题与思考——呼应开头
02.
电路中电源电动势E和内阻r是一定的，根据“越并越小”，可知路端总电阻减少。
根据 可知，电流增加。
再根据U=E－Ir 可知，路端电压减少，所以变暗。这就解释了节前“问题”栏目中的实验现象。
接下来请观看视频解读
高中物理必修第三册
生活中常见的电池
02.
高中物理必修第三册
两种特殊电路
04.
B
D
C
A
B
D
C
A
A
B
短路(R=0)
A
B
断路(R→∞ I=0)
1.外电路断路时:
2.外电路短路时:
U外=I R外=
E
R外+r
R外
=
E
1+
r
R外
一般不允许外电路短路。
在电源末接入电路的情况下，用电压表直接测量电池两极所得到的数值，近似等于电源电动势的大小。
高中物理必修第三册
电源的外部特性曲线
05.
(1)图像的函数表达式
②在横轴上的截距表示电源的短路电流
③图像斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害。
①在纵轴上的截距表示电源的电动势E。
(2)图像的物理意义
U
I
O
E
I短
θ
断路
短路
路端电压U随电流I变化的图像
r=0
高中物理必修第三册
拓展学习1:U-I图像
06.
1.a为电源的U-I图像，b为外电阻的U-I 图像；
2.a的斜率的绝对值表示内阻大小；b的斜率
表示外电阻的大小；
3.a与纵轴的交点坐标表示电源的电动势；
4.两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;
5.交点和原点之间的矩形UMOI的面积表示电源的输出功率；
U
O I Im I
E
U M（I，U）
β
α
b a
N
高中物理必修第三册
电源的输出电流与外电路电阻关系:
O
R
I
r
拓展学习2:I-R图像
07.
高中物理必修第三册
电源的路端电压与外电路电阻的关系:
O
R
U
r
拓展学习3:U-R图像
08.
闭合电路的功率和效率
第二部分
高中物理必修第三册
闭合电路的功率和效率
01.
1．电源提供的功率：
2．电源的输出功率：
3．电源内阻上的热功率：
4. 供电效率:
对纯电阻电路,电源的效率为:
r
E
R
s
I
R增大时电源效率提高
高中物理必修第三册
电源的最大输出功率
02.
O
R
P
r
Pm
5.电源最大输出功率：
输出功率：P出=P- P内=IE- I2r=I U外= I2 R外
（外电阻为纯电阻电路）
当R=r时,电源输出功率最大,但效率只有百分之五十。
闭合电路
动态分析
第三部分
高中物理必修第三册
动态电路的特点与分析方法
01.
1.动态电路的特点
断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变化。
(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。
2.动态电路分析的两种常用方法
U分
R局
增大
减小
→
R总
增大
减小
→
I总
增大
减小
→
U总
增大
减小
→
I分
(1)程序法：
高中物理必修第三册
一个常用结论——串反并同
02.
1.“串反”是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;
2.“并同”是指某一电阻增大时，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；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
高中物理必修第三册
方法点拨
03.
1.在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(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。
总结提升
第四部分
课堂小结
高中物理必修第三册
功率与效率
动态电路
路端电压
外电路中的用电器叫负载，外电路的电势降落叫路端电压。
U＝E－Ir
输出功率
O
R
P
r
Pm
B
D
A
C
U外=I R外=
E
R外+r
R外
=
E
1+
r
R外
串反并同
例题1
例题精选
01.
【参考答案】D
高中物理必修第三册
某同学找来一块太阳能电池板，其电动势恒定不变，如图1所示，将电池板接入电路，测得路端电压与干路电流的关系如图2所示，则下列说法正确的是（　　）
A．随着外电路电阻增大，电池的内阻不变
B．随着外电路电阻增大，电池的内阻逐渐增大
C．当电路中的电流为1mA时，电池的输出功率为2.3W
D．当电路中的电流为1mA时，电池的内阻为
解析
例题解析
02.
高中物理必修第三册
AB.由闭合电路欧姆定律有
图线斜率大小就是电池内阻的大小，根据图可知，随着外电路电阻增大，电流减小，斜率变小，电池的内阻逐渐变小，故AB错误；
C.当电路中的电流为1mA时，路端电压为2.3V，
则电池的输出功率为故C错误；
D.根据图可知，电源电动势E=2.8V。当电路中的电流为1mA时，电池的内阻为故D正确；故选D。
例题2
例题精选
03.
【参考答案】C
高中物理必修第三册
交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，测试仪电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻，当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时下列说法中正确的是（　　）
A．电流表的示数减小
B．电压表的示数增大
C．定值电阻的功率增大
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量之比的绝对值减小
解析
例题解析
04.
高中物理必修第三册
AB．当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻减小，电路中电流增大，即电流表的示数增大，内电阻及的分电压增大，则传感器电阻上的电压减小，电压表示数减小，故AB错误；
C．定值电阻的功率为
因电路中电流增大，则的功率增大，故C正确；
D．根据闭合电路的欧姆定律得
则有即比值不变，故D错误。故选C。
例题3
例题精选
05.
【参考答案】C
高中物理必修第三册
如图所示是一种自动测定水箱高度变化的传感器装置。装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点 P 接滑动变阻器R。水箱液面表由电流表改装而成。为简化模型，动态过程中设电源电动势E不变，内阻r不可忽略。当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，下列说法正确的是 （　　）
A．电路中电流增大 B．电路的路端电压减小
C．整个电路的总功率减小 D．电源的效率先增大后减小
解析
例题解析
06.
高中物理必修第三册
当水从底部快速抽走，水箱内液面下降的过程中，P点上升，则电阻R变大，总电阻变大，电路中的电流减小，路端电压变大，根据P=IE可知电路的总功率减小，根据
可知电源效率增大。故选C。
例题4
例题精选
07.
【参考答案】C
高中物理必修第三册
如图所示的电路中，为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从b端向a端缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表V示数先变小后变大
B．电容器C一直处于充电状态
C．电流表A示数一直变小
D．电源的输出功率先变大后变小
解析
例题解析
08.
高中物理必修第三册
AB．滑片缓慢从b端向a端滑动的过程中，滑动变阻器滑片上、下两部分并联后的阻值先增大后减小，干路电流先减小后增大，路端电压先增大后减小，电容器极板间电压变化缓慢，充电或放电电流可忽略，根据闭合电路欧姆定律可得电压表的示数
则电压表V示数先变大后变小，电容器C极板间电压变化情况与电压表示数变化情况相同，即电容器C先充电后放电，故AB错误；
解析
例题解析
09.
高中物理必修第三册
D．由于不知电源内阻与外电阻的数值关系，无法判断电源的输出功率如何变化，故D错误；
C．滑动变阻器滑片从b滑到正中间的过程，回路总电阻增加，干路电流减小，滑动变阻器上半部分所在支路分配的电压增大，通过滑动变阻器上半部分的电流增大，滑动变阻器下半部分电阻增大，电压减小，可知电流表A示数变小，滑片从正中间滑到a的过程，上、下两部分并联电阻减小，电压表示数减小，滑动变阻器下半部分电阻增加，可知电流表A示数继续变小，C正确。故选C。
例题5
例题精选
10.
【参考答案】C
高中物理必修第三册
如图所示电路中，电源的内电阻为r，R1、R3、R4均为阻值为2r的定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为、，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变小 B．电流表示数变大
C． D．电源的输出功率一定增大
解析
例题解析
11.
高中物理必修第三册
AB．当滑动变阻器R2的滑动触头P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值R2增大，根据串反并同规律，与滑动变阻器串联的电流表的示数减小，与滑动变阻器并联的电压表的示数增大，AB正确；
C．设通过电源的电流为，根据得
根据电路的结构得
当滑动变阻器 R2的滑动触头P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，根据串反并同规律，I总变小，电流表的示数I变小，与滑动变阻器并联的R1的电流I1变大， ,]故C正确；
解析
例题解析
12.
高中物理必修第三册
D．电源的输出功率整理可得
当时，电源输出功率最大，图示电路是、并联后与串联，最后与并联，当滑片处于最左端时，外电路总电阻为，当滑片向右滑动，外电路电阻变大，外电路电阻一直大于电源内阻，则电源的输出功率一定减小，故D错误。故选C。

THANKS
谢谢观看

展开更多......

收起↑