高中物理学案五闭合电路欧姆定律复习学案（含解析）新人教版选修3_1

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1、学案五闭合电路欧姆定律一、电路动态变化的分析1．解决闭合电路动态变化问题，应按照局部→整体→局部的程序进行分析．2．基本思路：电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U内的变化→U外的变化→固定支路→变化支路．(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滑至两个极端去讨论．【例1】在如图所示电路中，当滑动变阻器R3的滑片P向b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，电流表示数

2、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，电流表示数变小针对训练1.如图所示电路中，开关闭合稳定后，某时刻理想电压表和电流表的读数都突然增大，造成这一现象的原因是电阻元件发生短路或断路故障，则可能出现了下列哪种故障(　　)A．R3断路B．R1短路C．R2断路D．R3短路二、闭合电路中的功率及效率1．电源的总功率：P总＝EI；电源内耗功率P内＝U内I＝I2r；电源输出功率P出＝U外I.图21022．对于纯电阻电路，电源的输出功率P出＝I2R＝[E/(R＋r)]2R＝，当R＝r时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为P＝.

3、电源输出功率随外电阻变化曲线如图2102所示．3．电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比，即η＝P出/P总＝IU/IE＝U/E.对于纯电阻电路，电源的效率η＝＝＝1/(1＋)，所以当R增大时，效率η提高．当R＝r(电源有最大输出功率)时，效率仅为50%，效率并不高．【例2】如图所示，已知电源电动势E＝5V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝0.5Ω，滑动变阻器R2的阻值范围为0～10Ω.求：(1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功

4、率是多少？(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？三、电源U-I图像的理解应用由U＝E－Ir可知，U-I图象是一条斜向下的直线，如图所示(1)外电路断开的状态对应坐标系中的A点，此时电流为零，内电压为零，路端电压等于电源的电动势E，即纵轴截距为电动势．(2)电源短路时对应于坐标系中的B点，此时短路电流的大小等于横轴截距I0.(3)r＝等于图线的斜率绝对值，图线的斜率绝对值越大，r越大．【例3】如图所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是(　　)

5、A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B．电流都是I0时，两电源的内电压相等C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻针对训练2．如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知(　　)A．R的阻值为1.5ΩB．电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC．电源的输出功率为3.0WD．电源内部消耗功率为1.5W四、含容电路的分析与计算1．在直流电路中，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件，一旦电路达到稳定状态，在电容器

6、处电路看做是断路．2．当电容器和用电器并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联用电器两端的电压相等．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，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它并联的电路放电，可以根据正极板电荷变化情况来判断电流方向．【例4】如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=2Ω，电阻R1=8Ω，R2=2Ω，电容器的电容C=20μF。开关S原来断开，后将它闭合。求：(1)S闭合后a、b两点间的电压;(2)S闭合后流过R2的电量。针对训练3.如图所示，已知C＝6μF，R1＝5Ω

7、，R2＝6Ω，E＝6V，r＝1Ω，电表均为理想电表，开关S原来处于断开状态，下列说法中正确的是(　　)A．开关S闭合瞬间，电流表的读数为0.5AB．开关S闭合瞬间，电压表的读数为5.5VC．开关S闭合后经过一段时间，再将开关S迅速断开，则通过R2的电荷量为1.8×10－5CD．以上说法都不对课时训练1．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系，下列说法正确的是(　　)A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C．若外电压不变，则内电压减小

8、，电源电动势也会随内电压减小D．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和2．如图所示，电路中当可变电阻R的阻值增大时(　　)A．A、B两点间的电压增大B．A、B两点间的电压减小C．通过R的电流I增大D．通