高中三年级公开课优质课件精选探究闭合电路欧姆定律.ppt
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1、,探究闭合电路欧姆定律,执教教师:XXX,闭合电路欧姆定律,闭合电路多用电表测量电源的电动势E和内阻r,闭合电路,闭合电路,专题归纳,电路消耗的电能全部转化为电热(内能)的电路为纯电阻电路,对纯电阻电路有:P电=P热=UI=I2R=U2/R.电路消耗的电能并不完全转化为内能,还有一部分转化为其他形式的能(如机械能、化学能等),这种电路叫非纯电阻电路.如其中有电动机、电解槽的电路等.对非纯电阻电路有:P电=UII2R,此时IIR,决不能乱套用公式.计算电功率只能用P电=UI,计算热功率只能用P热=I2R.,纯电阻电路与非纯电阻电路,【例1】某同学对录音机中的小电动机用图41所示电路进行实验研究闭
2、合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.40 V时,电流表的示数为0.20 A,此时电动机未转动当电压表的示数为2.0 V时,电流表的示数为0.30 A,此时电动机匀速转动求:(1)电动机线圈的电阻;(2)电动机转动时的电功率;(3)电动机转动时的机械功率;(4)电动机转动时的效率,图4-1,解析:此例中电动机的工作情况有两种:一种为通电后未转动,另一种为通电后匀速转动电动机未转动时,所消耗的电能全部转化为内能,相当于纯电阻电路,电动机线圈的电阻可根据欧姆定律求出当电动机转动时,电能转化为机械能和内能,消耗的电功率等于此时电路两端电压乘以通过的电流,转化为电热的功率P热I2R,而机械
3、功率就等于消耗的电功率减去电热功率电动机的效率就等于机械功率与总功率的比值,答案:(1)2(2)0.6 W(3)0.42 W(4)70%,1闭合电路欧姆定律研究闭合电路,主要物理量有E、r、R、I、U,前两个是常量,后三个是变量闭合电路欧姆定律的表达形式有:(1)EU外U内,闭合电路的欧姆定律,2电源的功率和效率(1)功率:电源的功率(电源的总功率)PEEI;电源的输出功率P出UI;电源内部消耗的功率PrI2r.,【例2】如图42所示,R为电阻箱,V为理想电压表,当电阻箱读数为R12 时,电压表读数为U14 V;当电阻箱读数为R25 时,电压表读数为U25 V则:(1)电源的电动势E和内电阻r
4、为多少?(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?,图4-2,答案:见解析,根据欧姆定律确定串、并联电路的性质,来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况,常见方法如下:(1)程序法:基本思路是“部分整体部分”,即从阻值变化的部分入手,由串、并联规律判断R总的变化情况,再由欧姆定律判断I总和U端的变化情况,最后再由部分电路欧姆定律确定各部分量的变化情况即:,电路的动态分析,(2)直观法:即直接应用“部分电路中R、I、U的关系”中的两个结论任一电阻R阻值增大,必引起该电阻中电流I的减小和该电阻两端电压U的增大,任一电阻R阻值增大,必将引起与之并联的
5、支路中电流I并的增大和与之串联的各电阻电压U串的减小,(3)极端法:即因滑动变阻器滑动引起电路变化的问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论,【例3】如图43所示电路中,E为电源电动势,r为电源内电阻,R1和R3均为定值电阻R2为滑动变阻器当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1,A2和V的示数分别为I1,I2和U,现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是(),图4-3,AI1增大,I2不变,U增大BI1减小,I2增大,U减小CI1增大,I2减小,U增大DI1减小,I2不变,U减小解析:本题考查电路结构、闭合电路欧姆定律及电阻对电路的影响电路结构:R1,R
6、2并联后再与R3串联,A1测通过R1的电流I1,A2测通过R2的电流I2,V测路端电压U.R2的滑动触点由a滑向b,R2阻值减小,电路的总电阻减小则总电流I增大;根据闭合电路欧姆定律知路端电压UEIr,所以电压表示数U减小;R1两端电压U1UU3,而U3增大,所以U1减小,则I1减小,而II1I2增大,所以I2增大故正确答案为B.答案:B,【例4】如图44所示的电路中,电源电动势E6.00 V,其内阻可忽略不计电阻的阻值分别为R12.4 k,R24.8 k,电容器的电容C4.7 F.闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R1两端的电压,其稳定值为1.50 V.,电路的综合分析,图4-4,(1)该
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