人教版高中物理选修3-1　第二章　第7节　闭合电路欧姆定律的应用学案（无答案）.docxVIP

PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 闭合电路欧姆定律的应用 学习目标 1.会用闭合电路欧姆定律分析动态电路。 2.知道闭合电路中的功率关系，会计算闭合电路的功率。 重难点 掌握动态电路的分析方法和计算闭合电路的相关功率。 自主先学熟记知识清单 1．闭合电路的欧姆定律： (1)内容：闭合电路的电流跟电源的_____成正比，跟内、外电路的_____之和成反比 . (2)公式表示：①I＝eq \f(E,R＋r)；②E＝I(R＋r)；③E＝U外＋U内． (3)适用条件：①②两式适用于________电路，③式适用于一切电路． 2．路端电压与外电阻的关系：当外电阻增大时，路端电压______；当外电阻减小时， 端电压______． 3．路端电压与电流的关系 对纯电阻电路有：U＝E－Ir，对给定的电源，电动势和内电阻为定值，所以路端电压与电流是线性关系，如图1所示，图象表达：U轴截距是________，I轴截距等于_________ _，直线的斜率等于__________． 4.外电路断开时，路端电压等于____________，外电路短路时，路中的电流等于____________(表达式). 规律应用尝试典例-质疑探究 一、闭合电路的动态分析 例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．当滑动变阻器的触头由中点滑向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 方法总结：闭合电路动态问题的分析方法： (1)程序法 基本思路：电路结构的变化→R局的变化→R总的变化→I总的变化→U内的变化→U外的变化→支路 (2)结论法——“并同串反” “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． “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． 问题探究： 1-1如图所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．当滑动片P由a端向b端滑动的过程中，关于电压表、电流表的示数U和I的变化情况，下列说法中正确的是（　　） 　 A． U先增大后减小，I先减小后增大 　 B． U先减小后增大，I先增大后减小 　 C． U一直增大，I一直减小 　 D． U一直减小，I一直增大 二、闭合电路的功率 1．电源的总功率：P总＝EI；电源内电阻消耗的功率P内＝U内I＝I2r；电源输出功率P出＝U外I. 2.对于纯电阻电路，电源的输出功率P出＝I2R＝[E/(R＋r)]2R＝eq \f(E2,\f(?R－r?2,R)＋4r)，当R＝r时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为Pm＝eq \f(E2,4r).电源输出功率随外电阻变化曲线如图所示． 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＝eq \f(P出,P总)＝eq \f(IU,IE)＝eq \f(U,E). 对于纯电阻电路，电源的效率η＝eq \f(I2R,I2?R＋r?)＝eq \f(R,R＋r)＝eq \f(1,1＋\f(r,R)) ，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，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻的U－I图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求： (1)电源的输出功率P出为多大？ (2)电源内部损耗的电功率是多少？ (3)电源的效率η为多大？ 例3如图所示电路中，电源内阻r＝4 Ω，E＝10 V,电阻R1＝2 Ω，滑动变阻器R2阻值 为（0-10Ω）求： (1)当R2为多大时电源输出功率最大？最大功率是多少？ 问题探究： (2)当R2为多大时R2的电功率最大？最大值是多少？ (3)当R2为多大时R1的电功率最大？最大值是多少？ 检测反馈 1.如图所示，电源电动势为E，内阻为r.当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是( ) A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗 B．灯多时各灯两端的电压较低 C．灯多时通过电源的电流较大 D．灯多时通过各灯的电流较大 2.如图所示，图线a是某一电源的UI曲线，图线b是一定值电阻的UI曲线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路，已知该电源的内阻r＝2.0 Ω，则