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高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十二章 电能 能量守恒定律2 闭合电路的欧姆定律教课ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十二章 电能 能量守恒定律2 闭合电路的欧姆定律教课ppt课件，共24页。
1.电源电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的 .2.非静电力(1)非静电力的作用:把正电荷在电源内部由 搬运到 ,同时 在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为 .(2)非静电力的来源:在化学电池中是指 作用,在发电机中是指 作用.
导师点睛 非静电力和电场力的区别
3.电动势(1)大小:非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的 的比值.(2)公式:E= .(3)单位:伏特,用符号“V”表示.(4)物理意义:电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为 的本 领,电动势大,表示电源的转化本领 .
导师点睛 电源电动势与电势差的比较
1.内容:闭合电路中的电流与电源的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成 .2.公式:I= ;适用范围:纯电阻电路.3.常用的变形公式:E= 或U外=E-Ir;适用范围:任何闭合电路.
1.路端电压与外电阻的关系:U外=E-U内=E- r.结论:①R增大→U外 ;②外电路断路时U外=E;③外电路短路时U外=0.2.路端电压与电流的关系(1)公式:U外= .(2)图像(U-I图像):如图所示是一条倾斜的直线,该直线与纵轴交点的纵坐标表示 ,斜率的绝对值表示 .
1.电场力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少. ( )2.在电源外部,电场力使正电荷定向移动,在电源内部是非静电力使正电荷定向移 动,因而形成电流.( )3.电源发生短路时,电流为无穷大. ( )4.外电路断路时,电源两端的电压等于电源电动势. ( )5.电源的电动势E和内阻r是由电源本身决定的,不随外电路电阻的变化而改变. ( )
情境 设电源的电动势E=3 V,内阻r=2 Ω,根据路端电压与电流的关系U=E-Ir,以 U为纵轴,I为横轴,作出U与I的关系图像,如图所示,据图回答下面问题.
问题1.外电路断开的状态对应于图像中的哪个点?怎么看出这时路端电压与电源电动 势的关系?提示:外电路断开时,电流为零,电源内阻上没有电压,则此时路端电压与电源电动 势相等,即对应图像中纵轴上的A点.2.电动势E的大小对图像有什么影响?提示:电源的电动势E越大,对应U-I图像纵截距就越大.3.电源短路的状态对应图像中的哪个点?怎样读出这时电流的大小?提示:电源短路时负载电阻为零,路端电压为零,则对应着图像中横轴上的B点,此 时横截距为电源短路电流.4.r的大小对图像有什么影响?提示:根据U与I的关系和数学知识可以得出路端电压U和电流I的关系图像斜率的绝对值等于电源的内阻r,电源的内阻越大,图像斜率的绝对值就越大.
电源的U-I图像和定值电阻的U-I图像的比较
判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小).(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断 使并联的支路增多时,电路的总电阻减小.(3)在如图所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R并与用 电器并联,另一段R串与并联部分串联.A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致.
电路动态分析的方法(1)程序法:遵循“局部—整体—部分”的思路,按以下步骤分析: (2)极限法:因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑片 分别滑至两个极端去讨论.(3)串反并同法:“串反”是指某一电阻增大(或减小)时,与它串联或间接串联的电 阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大);“并同”是指某一电阻增大 (或减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小).
如图所示为某同学在研究性学习中自制的电子秤原理示意图.托盘与电阻可忽 略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑片与弹簧上端连 接.不称重物时,滑片P在电阻R0的最上端【1】;称重物时,在压力作用下滑片P下滑 【2】.操作人员可通过电阻很大的灯泡的亮度判断出有没有开始称重,电流表的 示数可以反映出物体的质量,下列说法正确的是( ) A.称的物体越重,灯泡越暗B.称的物体越重,电流表示数越大
C.不称重物时,灯泡会很亮 D.不称重物时,电流表示数较大
信息提取【1】滑片P在R0的最上端,R0、灯泡被短路.【2】滑动变阻器连入电路的有效电阻增大.
思路分析解答本题要三步走:第一步:看电路的连接方式,滑动变阻器与灯泡并联,然后与电阻R1串联.第二步:看滑片P的移动方向,下移物体重,上移物体轻.第三步:利用闭合电路欧姆定律【3】分析干路中电流的变化,利用串并联电路的特 点【4】分析支路电流的变化情况.
解析 当物体越重时,弹簧的压缩量越大,P越向下,滑动变阻器接入电路的电阻值 越大,则总电阻越大,总电流I越小(由【3】得到),选项B错误;灯泡两端的电压U=E -Ir-IR1越大,通过灯泡的电流I灯= 越大(由【4】得到),灯泡越亮,选项A错误;不称重物时,R0、灯泡被短路,电路总电阻最小(由【1】得到),电流表示数I= 较大,选项D正确,选项C错误.
(1)当R=r时,电源的输出功率最大,为 .(2)当R>r时,随着R的增大,输出功率越来越小.(3)当R
电路的简化不分析电容器的充、放电过程时,把电容器所处的支路视为断路,简化电路时可 以去掉,求电荷量时再在相应位置补上. 电路稳定时电容器的处理方法电容器所在的支路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,即电阻不降低电压,是 等势体.电容器两端的电压等于与之并联的支路两端的电压. 电容器所带电荷量的变化如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态 电容器所带电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线 的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和.
如图所示,电源电动势E=9 V,内电阻r=0.5 Ω,电阻R1=5.0 Ω、R2=3.5 Ω、R3=6. 0 Ω、R4=3.0 Ω,电容C=2.0 μF.当开关S由与a接触【1】到与b接触【2】通过R3的电荷 量【3】是多少?
信息提取【1】S与a接触电路稳定时,等效电路如图甲.【2】S与b接触电路稳定时,等效电路如图乙.
【3】R3与电容器串联,通过R3的电荷量即电容器所带电荷量的变化量.
思路分析解答本题需要四步走:第一步:画出开关分别接a和b时的等效电路图;第二步:根据闭合电路的欧姆定律【4】分别求出两种情况下电路中的电流,再根据 欧姆定律【5】分别算出两种情况下电容器两端的电压;第三步:根据电容定义式【6】计算电容器极板上的电荷量;第四步:判断变化前后极板带电的电性,然后计算通过R3的电荷量.
1.电源电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的 .2.非静电力(1)非静电力的作用:把正电荷在电源内部由 搬运到 ,同时 在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为 .(2)非静电力的来源:在化学电池中是指 作用,在发电机中是指 作用.
导师点睛 非静电力和电场力的区别
3.电动势(1)大小:非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟被搬运的 的比值.(2)公式:E= .(3)单位:伏特,用符号“V”表示.(4)物理意义:电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为 的本 领,电动势大,表示电源的转化本领 .
导师点睛 电源电动势与电势差的比较
1.内容:闭合电路中的电流与电源的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成 .2.公式:I= ;适用范围:纯电阻电路.3.常用的变形公式:E= 或U外=E-Ir;适用范围:任何闭合电路.
1.路端电压与外电阻的关系:U外=E-U内=E- r.结论:①R增大→U外 ;②外电路断路时U外=E;③外电路短路时U外=0.2.路端电压与电流的关系(1)公式:U外= .(2)图像(U-I图像):如图所示是一条倾斜的直线,该直线与纵轴交点的纵坐标表示 ,斜率的绝对值表示 .
1.电场力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少. ( )2.在电源外部,电场力使正电荷定向移动,在电源内部是非静电力使正电荷定向移 动,因而形成电流.( )3.电源发生短路时,电流为无穷大. ( )4.外电路断路时,电源两端的电压等于电源电动势. ( )5.电源的电动势E和内阻r是由电源本身决定的,不随外电路电阻的变化而改变. ( )
情境 设电源的电动势E=3 V,内阻r=2 Ω,根据路端电压与电流的关系U=E-Ir,以 U为纵轴,I为横轴,作出U与I的关系图像,如图所示,据图回答下面问题.
问题1.外电路断开的状态对应于图像中的哪个点?怎么看出这时路端电压与电源电动 势的关系?提示:外电路断开时,电流为零,电源内阻上没有电压,则此时路端电压与电源电动 势相等,即对应图像中纵轴上的A点.2.电动势E的大小对图像有什么影响?提示:电源的电动势E越大,对应U-I图像纵截距就越大.3.电源短路的状态对应图像中的哪个点?怎样读出这时电流的大小?提示:电源短路时负载电阻为零,路端电压为零,则对应着图像中横轴上的B点,此 时横截距为电源短路电流.4.r的大小对图像有什么影响?提示:根据U与I的关系和数学知识可以得出路端电压U和电流I的关系图像斜率的绝对值等于电源的内阻r,电源的内阻越大,图像斜率的绝对值就越大.
电源的U-I图像和定值电阻的U-I图像的比较
判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小).(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断 使并联的支路增多时,电路的总电阻减小.(3)在如图所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R并与用 电器并联,另一段R串与并联部分串联.A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致.
电路动态分析的方法(1)程序法:遵循“局部—整体—部分”的思路,按以下步骤分析: (2)极限法:因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑片 分别滑至两个极端去讨论.(3)串反并同法:“串反”是指某一电阻增大(或减小)时,与它串联或间接串联的电 阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大);“并同”是指某一电阻增大 (或减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小).
如图所示为某同学在研究性学习中自制的电子秤原理示意图.托盘与电阻可忽 略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑片与弹簧上端连 接.不称重物时,滑片P在电阻R0的最上端【1】;称重物时,在压力作用下滑片P下滑 【2】.操作人员可通过电阻很大的灯泡的亮度判断出有没有开始称重,电流表的 示数可以反映出物体的质量,下列说法正确的是( ) A.称的物体越重,灯泡越暗B.称的物体越重,电流表示数越大
C.不称重物时,灯泡会很亮 D.不称重物时,电流表示数较大
信息提取【1】滑片P在R0的最上端,R0、灯泡被短路.【2】滑动变阻器连入电路的有效电阻增大.
思路分析解答本题要三步走:第一步:看电路的连接方式,滑动变阻器与灯泡并联,然后与电阻R1串联.第二步:看滑片P的移动方向,下移物体重,上移物体轻.第三步:利用闭合电路欧姆定律【3】分析干路中电流的变化,利用串并联电路的特 点【4】分析支路电流的变化情况.
解析 当物体越重时,弹簧的压缩量越大,P越向下,滑动变阻器接入电路的电阻值 越大,则总电阻越大,总电流I越小(由【3】得到),选项B错误;灯泡两端的电压U=E -Ir-IR1越大,通过灯泡的电流I灯= 越大(由【4】得到),灯泡越亮,选项A错误;不称重物时,R0、灯泡被短路,电路总电阻最小(由【1】得到),电流表示数I= 较大,选项D正确,选项C错误.
(1)当R=r时,电源的输出功率最大,为 .(2)当R>r时,随着R的增大,输出功率越来越小.(3)当R
电路的简化不分析电容器的充、放电过程时,把电容器所处的支路视为断路,简化电路时可 以去掉,求电荷量时再在相应位置补上. 电路稳定时电容器的处理方法电容器所在的支路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,即电阻不降低电压,是 等势体.电容器两端的电压等于与之并联的支路两端的电压. 电容器所带电荷量的变化如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态 电容器所带电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线 的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和.
如图所示,电源电动势E=9 V,内电阻r=0.5 Ω,电阻R1=5.0 Ω、R2=3.5 Ω、R3=6. 0 Ω、R4=3.0 Ω,电容C=2.0 μF.当开关S由与a接触【1】到与b接触【2】通过R3的电荷 量【3】是多少?
信息提取【1】S与a接触电路稳定时,等效电路如图甲.【2】S与b接触电路稳定时,等效电路如图乙.
【3】R3与电容器串联,通过R3的电荷量即电容器所带电荷量的变化量.
思路分析解答本题需要四步走:第一步:画出开关分别接a和b时的等效电路图;第二步:根据闭合电路的欧姆定律【4】分别求出两种情况下电路中的电流,再根据 欧姆定律【5】分别算出两种情况下电容器两端的电压;第三步:根据电容定义式【6】计算电容器极板上的电荷量;第四步:判断变化前后极板带电的电性,然后计算通过R3的电荷量.
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