2019_2020学年高中物理第2章电路习题课3闭合电路欧姆定律的应用学案粤教版.docx

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1、习题课3　闭合电路欧姆定律的应用[学习目标]　1.复习闭合电路的功率关系，会分析计算闭合电路的各种功率及变化．　2.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．　3.知道短路与断路，并会在闭合电路中进行故障分析．各种功率的变化分析和计算【例1】　如图所示，电源的电动势是6V，内阻是0.5Ω，电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R0为3Ω，若理想电压表的示数为3V，试求：(1)电源的功率和电源的输出功率；(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．[解析]　(1)I＝IR0＝＝1A；电源的功率PE＝IE＝6W；内电路

2、消耗的功率Pr＝I2r＝0.5W；电源的输出功率P出＝PE－Pr＝5.5W.(2)电动机分压UM＝E－Ir－UR0＝2.5V；电动机消耗的功率PM＝IUM＝2.5W；热功率P热＝I2rM＝0.5W；电动机输出的机械功率P机＝PM－P热＝2W.[答案]　(1)6W　5.5W　(2)2.5W　2W解答有关电动机问题时应注意：(1)当电动机不转时可以看成纯电阻电路，P＝UI＝I2R＝均成立．(2)当电动机正常工作时，是非纯电阻电路，P电＝UI>P热＝I2R，U≠IR而有U>IR.(3)输入功率指电动机消耗的总功率．热功率是线圈电阻的

3、发热功率．输出功率是指电动机将电能转化为机械能的功率．三者的关系：UI＝I2R＋P机．1．如图所示电路中，R1＝1Ω，R2＝2Ω，电源电动势E＝3V，内阻r＝1.5Ω.电流表示数为I，电压表示数为U.滑动变阻器的最大阻值为5Ω，在滑动变阻器的滑片P从a滑到b的过程中，下列判断正确的是(　　)A．I减小，U增大B．减小，不变C．电源的最大输出功率为1.5WD．R1获得的最大功率为1.5WC　[由图可判断，滑动变阻器的b端电阻与电压表串联，对电压表的影响可忽略，故电压表测定电阻R1两端电压，电流表测定干路电流，因此当滑片P从a向b

4、滑动时，滑动变阻器由0开始增大，回路的总电阻增大，干路电流I减小，路端电压升高，电压表示数U减小，故A错误；＝＝R1＝1Ω，不变，故B错误；滑动变阻器的最大阻值为5Ω，外电路最大电阻为Rmax＝R1＋＝Ω＝Ω，外电路电阻由1Ω增大Ω，则外电阻等于r＝1.5Ω时电源的输出功率最大，且电源的最大输出功率为Pmax＝＝W＝1.5W，故C正确；将除R1的其他部分看成电源的内阻，由于R1

5、般是短路或断路．常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯泡短路、电阻内部断路、接触不良等现象．故障的特点如下：断路状态的特点短路状态的特点电源电压不为零而电流为零；若外电路某两点之间的电压不为零，则这两点间有断点，但这两点与电源连接部分无断点有电流通过电路而电压为零【例2】　如图所示的电路中，开关闭合时，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，灯L1突然变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小．则发生的故障可能是(　　)A．R1断路B．R2断路C．R3断路D．R4断路思路点拨：(1)分析R1、R2、R3、R4断路电路中的变化．(2)由L1

6、变亮、L2变暗、电流表示数变小判断出电路故障．A　[由题图知，R1与灯L1并联，若R1断路则电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律I总＝，知电路的总电流减小，则并联电路R3、R4的总电流减小，并联电路两端的总电压减小，由欧姆定律可知电流表的读数变小，流过灯L2电流变小，灯L2变暗，同理R2两端的电压也减小，由路端电压增大，得到灯L1两端的电压增大，灯L1的功率增大，灯L1变亮，A对；若R2断路，则电路断开，两灯不亮，电流表没有读数，B错；若R3断路则灯L2不亮，C错；若R4断路则电流表没有读数，D错．]2．如图所示，用电压表检

7、查电路的故障，测得Uad＝5.0V，Ucd＝0V，Uab＝5.0V，则此故障可能是(　　)A．L断路B．R断路C．R′断路D．S断路B　[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是完好的，又Ucd＝0，只能是R断路．]含电容器电路的分析与计算1.电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，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．2．当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等．3．电路的电流、电压变化时，将会引起电

8、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，电容器将通过与它连接的电路放电．【例3】　如图所示的电路中，电源电动势E＝6.0V，其内阻可忽略不计．电阻的阻值分别为R1＝2.4kΩ、R2＝4.8kΩ，电容器的电容C＝4.7μF.闭合开关S，待电流稳定后