1、习题课:闭合电路欧姆定律的应用,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,动态电路分析 如图所示的电路,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,回路的总电流、路端电压如何变化?通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化,它们两端的电压如何变化?,要点提示:总电流减小,路端电压增大。R1:电流减小,电压减小;R2:电流增大,电压增大;滑动变阻器:电流减小,电压增大。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,动态电路问题的分析方法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。,(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
2、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,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,【例题1】电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时,下列说法正确的是( ) A.电压表和电流表读数都增大 B.电压表和电流表读数都减小 C.电压表读数增大,电流表A1减小,A2增大 D.电压表读数减小,电流表A1增大,A2减小,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,答案:C,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问
3、题探究,名师精讲,典例剖析,动态分析要牢记,“并同串反”无违例。 注:“并同”,即某一电阻增大时,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,“串反”,即某一电阻增大时,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,反之则增大。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,闭合电路中的功率关系 如图所示,电源电动势为E,内阻为r,外电路的电阻为R。试求:(1)电源的总功率;(2)内电路和外电路消耗的电功率;(3)电源的效率。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,1.对闭合电路中的功率的理解 (1)电源的总功率:P总=
4、EI(普遍适用),P总=I2(R+r)(只适用于外电路为纯电阻的电路); (2)电源内电阻消耗的功率:P内=U内I=I2r; (3)电源输出功率:P出=U外I(普遍适用); (4)三个功率的关系:由能量守恒可知P总=P出+P内。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,2.对于纯电阻电路,电源的输出功率随外电阻R的变化规律(2)电源输出功率随外电阻变化曲线如图所示。当Rr时,输出功率P随R的增大而减小; 当PPm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1、R2,且R1R2=r2。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂
5、检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,【例题2】如图所示电路中,电源内阻r=4 ,电阻R1=2 ,滑动变阻器R2=4 时,电源内部的热功率是4 W。则电源输出的最大功率是 。当R2的电功率有最大值时,R2= 。,答案:6.25 W 6 ,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,(1)定值电阻消耗功率最大时通过的电流最大。(2)求可变电阻消耗的功率时可将其他电阻等效为电源内阻。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,含电容器电路的分析与计算 如图所示,电阻R,电源电动势E,内电阻r,试求:(1)闭合开关后回路中的电流;(2)闭合开关后电容器上的电荷
6、量;(3)断开开关后,流过电阻R的电荷量。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,在直流电路中,当电容器充、放电时,电路里有充、放电电流。一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的,不漏电的情况)的元件,电容器处电路可看作是断路,简化电路时可去掉它。 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,将会引起电容器的充(放)电。如果电容器两端电
7、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。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,【例题3】如图所示,电源电动势E=10 V,内阻可忽略,R1=4 , R2=6 ,C=30 F,求:(1)S闭合后,稳定时通过R1的电流。 (2)S原来闭合,然后断开,这个过程中流过R1的总电荷量。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题探究,名师精讲,典例剖析,解析:(1)S闭合后,电路稳定时,R1、R2串联,易求 (2)S闭合时,电容器两端电压UC=U2=IR2=6 V,储存的电荷量Q=CUC。S断开至达到稳定后电路中电流为零,此时UC=E,储存的电荷量Q=
8、CUC。很显然电容器上的电荷量增加了Q=Q-Q=CUC-CUC=1.210-4 C。电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的,这只有通过R1这条电路实现,所以流过R1的电荷量就是电容器电荷量的增加量。 答案:(1)1 A (2)1.210-4 C分析电容器电荷量变化的方法 (1)首先确定电路的连接关系及电容器和哪部分电路并联。 (2)根据欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压。 (3)最后根据公式Q=CU或Q=CU,求电荷量及其变化量。,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,1. 如图所示,R1阻值恒定,R2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大),L为小灯泡,当R2所在
9、位置温度升高时( ) A.R1两端的电压减小 B.小灯泡的亮度变暗 C.电流表的示数减小 D.通过R2的电流减小 解析:当R2所在位置温度升高时R2阻值减小,总电阻减小,总电流增大,电流表的示数增大,R1两端的电压U1=IR1增大,故A、C错误;总电流增大,内电压增大,则路端电压U=E-Ir减小,并联部分的电压减小,所以灯泡L变暗,故B正确;通过L的电流减小,而总电流增大,则通过R2的电流增大,故D错误。 答案:B,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,2.(2016全国理综甲)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为 ( ),探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,答案:C,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,3. 如图所示,电路中E=3 V,r=0.5 , R0=1.5 ,变阻器的最大阻值R=10 。(1)在变阻器的阻值R为多大时,变阻器上消耗的功率最大?最大为多大? (2)在变阻器的阻值R为多大时,定值电阻R0上消耗的功率最大?最大为多大?,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,
