物理人教版 (2019)2 闭合电路的欧姆定律图片课件ppt

这是一份物理人教版 (2019)2 闭合电路的欧姆定律图片课件ppt，共57页。PPT课件主要包含了不接入电路时，电路断开时电源，外电路，电源的电动势，电路中的总电阻，E＝U外＋Ir，闭合电路欧姆定律，闭合电路的欧姆定律，欧姆表，调节R等内容，欢迎下载使用。

一、电动势E：反映电源 的本领大小的物理量．1．电动势在数值上等于电源 电源两极间的电压；2．电动势等于 正、负极间电压；3．电动势等于 电压之和．
把其他形式的能转化为电能
1．内容：闭合电路里的电流，跟 成正比，跟 成反比．2．表达式： ①或 ②E＝U外＋U内③注意：①式只适用于外电路为纯电阻电路时的情形，②、③式对外电路无要求．
1．原理：依 制成，用来粗略测量 ．2．电路图：
特别提醒：黑表笔插“－”插孔，连接表内电源的“＋”极．
3．刻度的原理：①红、黑表笔 、 ，使Ⓖ满偏此时接在两表笔间的电阻为0，在电流Ig刻度处刻上电阻值“0”Ω，如图甲(Ig＝ )②红、黑表笔 ，Ⓖ中无电流，此时，接在两表笔间的电阻为∞，在Ⓖ电流刻度“0”处，刻上电阻值“∞”，如图乙③在红、黑表笔间接入电阻Rx，Ⓖ指示电流Ix(Ix＝ )，在电流刻度“Ix”处，刻上电阻值“Rx”，如图丙．
4．使用步骤及注意事项①先看指针是否指在表盘左侧电流的 (电阻∞)，若有偏差，要进行机械调零(即用螺丝刀调节定位螺旋)②选挡位(依估计的电阻大小选择×1、×10、×100、×1k)几个挡位中的一个)③欧姆调零(两表笔 ，调节 ，使指针指在表盘右侧满偏电流Ig的刻度线)(电阻的零刻度线)处．
例1 如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线．则以下说法正确的是(　　)A．电池组的内阻是1 ΩB．电阻的阻值为0.33 ΩC．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4 WD．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4 W
题型一：对电源外特性曲线(U－I图象)的理解和应用
【思路点拨】正确理解电源的U－I图象和电阻的U－I图象的物理意义及其交点的物理意义是解题的关键．
【方法与知识感悟】定值电阻的U－I图象与电源的U－I图象的比较
例2 如图所示电路，已知E＝6 V，r＝4 Ω，R1＝2 Ω，R2的变化范围是0～10 Ω.求：(1)电源的最大输出功率．(2)R1上消耗的最大功率．(3)R2上消耗的最大功率．
【思路点拨】(1)当R1＋R2＝r时电源的输出功率最大．(2)R1是固定电阻，注意不要照搬上述方法．(3)R2是可变电阻，可把R1＋r看成内阻，当R2＝R1＋r时，R2功率最大．
题型二：闭合电路中的功率的分析和计算
【答案】(1)2.25 W　(2)2 W　(3)1.5 W
注意：此图象只适用于外电阻为纯电阻的情况，对于非纯电阻电路：P出＝UI≠I2R.(2)等效法：找出等效电源，再利用(1)，如分析变阻器R2消耗的功率何时最大时，把R1和电源等效成新的电源．
例3 在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，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(　　)A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减不，U增大D．I1减小，I2不变，U减小
题型三：闭合电路的动态分析
【解析】R2的滑动触点向b端移动，R2接入电路中的电阻减小，总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知干路电流I增大，内电压U内＝Ir增大，外电压U外＝E－U内减小，即电压表的读数减小；R3的电压增大，并联电路两端的电压减小；R1的电流减小，R2的电流增大，故选项B正确．
【方法与知识感悟】闭合电路的动态分析1. 特点：闭合电路中只要某一电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流和电压都发生变化．2. 基本依据：闭合电路的欧姆定律、部分电路的欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系等．3. 基本方法(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”
例4 如图所示，四个电阻阻值均为R，开关S闭合时，有一质量为m、带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点．现断开开关S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球所带电量发生变化，碰后小球带有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板．设两极板间距离为d，不计电源内阻，求：(1)电源电动势E为多大？(2)小球与极板碰撞后所带的电量q′为多少？
题型四：含容电路的分析和计算
【思路点拨】电路稳定时与电容器串联的电阻相当于导线，电容器两板的电势差等于与其并联电阻的电压．
【方法与知识感悟】含容电路的分析电容器是一个储存电荷的元件. 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，在电容器处电路看做断路，简化电路时可去掉它. 简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上. (1)解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个状态来了解不稳定的中间变化过程. (2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器处电路相当于断路.
(3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，相当于一段导线，电容器的电压为与之并联的电阻电压. 有时要求出电容器两端电势，然后求电势差．(4)在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并在图上标出．(5)在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向．(6)如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和，可用公式ΔQ＝CΔU计算电容器上电荷的变化量．
1．如图所示是欧姆表的工作原理图．
①若表头的满偏电流Ig＝500 μA.电池电动势E＝1.5 V，把与电流刻度值相对应的欧姆表电阻值填在表格中.
*2．如图所示电路中，电源电动势E＝9 V、内阻r＝3 Ω，R＝15 Ω.下列说法中正确的是( )A．当S断开时，UAC＝9 VB．当S闭合时，UAC＝9 VC．当S闭合时，UAB＝7.5 V，UBC＝0D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝0
3．如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的．现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )A．R3断路 B．R1短路 C．R2断路 D．R1、R2同时短路
【解析】R3断路后，总电阻变大，路端电压变大，A、B的电压也要变大，A灯变亮，所以选项A错．R1短路后，总电阻减小，路端电压减小，总电流增大，R3中电流减小，A灯的电流增大，A灯要变亮，选项B错．R2断路后，总电阻变大，路端电压变大，总电流减小，R3中电流增大，A灯电流减小，A灯变暗，A灯电压减小，B灯电压增大，B灯变亮，所以选项C对．R1、R2同时短路后，B灯熄灭，选项D错．
4．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )A．35.8 W B．43.2 W C．48.2 W D．76.8 W
1．下列关于电源电动势的说法，不正确的是( )A．电源的电动势等于内、外电路电势降落之和B．电源的电动势等于外电路断开时的路端电压C．在电源内，非静电力做功越多，电源把其他形式的能转化为电能也越多，电动势也越大D．电源的电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领
【解析】根据闭合电路的欧姆定律可知，选项A、B正确；电源的电动势是固定的，是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，与非静电力做功无关，选项C错误，选项D正确．
*2．关于闭合电路的性质，下列说法正确的是( )A．外电路断路时，路端电压最高B．外电路短路时，电源的功率最大C．外电路电阻变大时，电源的输出功率变大D．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变
3．一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100，用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 ．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是 ．
4．如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动触头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向．(电源的内阻不能忽略)下列判断正确的是 ( )A．小球带负电B．当滑动触头从a向b滑动时，细线的偏角θ变大C．当滑动触头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D．当滑动触头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率
【解析】A板带正电，B板带负电，小球应带正电．滑动触头从a滑向b，总电阻减小，路端电压减小，A、B间电压减小，场强减小，θ要变小．A、B均错．同时，电容器要放电电流表中电流从上向下，C对．因为不知电源内阻与总外电阻的大小关系，D不能肯定．
*5.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是( )A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小
【解析】滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，路端电压变大，总电流变小，故电流表A的读数变小，电压表V的读数变大，小灯泡L2变暗，小灯泡L1变亮，B、C正确．
6．如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2，则下列表述正确的是( )A．电源输出功率减小B．L1上消耗的功率增大C．通过R1上的电流增大D．通过R3上的电流增大
【解析】本题主要考查电路的串、并联、电功率的公式及电路的动态变化问题，对学生的逻辑推理能力要求较高．电源的内阻不计，故电源两端的电压不变，再合上S2，实际上就是将电阻R2并联入电路中，引起总电阻减小，干路总电流必然增大，由P＝UI知，电源的输出功率应增大，A错；R1处于干路中，C对；由于R1两端的电压U1＝IR1，I增大，故U1增大，则L1两端的电压减小，由P＝U2/R知L1的功率减小，B错；L3和R3两端的电压减小，通过R3的电流必减小，D错．
7．如图所示为汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω，电表可视为理想电表．只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V，再接通S2，启动电动机时，电流表示数变为8 A，则此时通过启动电动机的电流是( )A．2 A B．8 A C．42 A D．50 A
8．如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时( )A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小
【解析】触头P在上端时外电阻只有R，变阻器未接入电流表读数为零；变阻丝未接入时V读数比接入后小，但接入后又因接入的变阻丝减短使V读数变小．
*9.如图所示，电路中电源电动势E恒定，内阻r＝2 Ω，定值电阻R3＝4 Ω.ab段电路消耗的电功率在开关S断开与闭合时相等，则以下说法中正确的是( )A．电阻R1、R2的阻值可能分别为3 Ω、9 ΩB．电阻R1、R2的阻值可能分别为4 Ω、6 ΩC．开关S断开时电压表的示数一定等于S闭合时的示数D．开关S断开与闭合时，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量大小之比与R1、R2大小无关
【解析】把R3放入电源内，等效电源内阻r′＝r＋R3＝6 Ω，依两种情况下等效电源的输出功率相等，有R′1R′2＝r2′，即R1(R1＋R2)＝36.A对、B错，电压表示数为等效电源的路端电压，C错，S扩开与闭合时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的大小之比，等于等效电源的电阻6 Ω，与R1、R2大小无关，D对．
*10．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知( )A．反映Pr变化的图线是cB．电源电动势为8 VC．电源内阻为2 ΩD．当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω
【解析】电源的总功率PE＝IE，功率与电流成正比，由Pr＝I2r知电源内部的发热功率与电流的平方成正比，A正确．电流为2 A时电源的总功率与发热功率相等，可得出电源电动势为4 V，内阻为2 Ω，当电流为0.5 A时，根据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为6 Ω，C、D正确．
11．如图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1 Ω、电动势为5 V的电源两端，如图乙所示．则( )A．通过每盏小灯泡的电流为0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WB．通过每盏小灯泡的电流为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6 W
C．通过每盏小灯泡的电流为0.2 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.26 WD．通过每盏小灯泡的电流为0.3 A，此时每盏小灯泡的电功率为0.4 W
【解析】若通过每盏小灯泡的电流为0.2 A，则电源输出电流为I＝0.4 A，由闭合电路欧姆定律计算得此时小灯泡两端电压为U＝E－I(R＋r)＝3 V．由题图甲可知小灯泡的电流为0.2 A时小灯泡两端的电压仅为1.3 V，显然通过每盏小灯泡的电流不可能为0.2 A，A、C错误；若通过每盏小灯泡的电流为0.3 A，由题图甲可知小灯泡的电流为0.3 A时小灯泡两端电压为2.0 V，电阻R和内阻r上的电压为3.0 V，此时每盏小灯泡的电功率为P＝UI＝0.6 W，B正确、D错误．
12．如图所示，图甲中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示．不考虑电表对电路的影响. (1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图线分别为乙图中的哪一条直线？(2)定值电阻R0，变阻器的总电阻R分别为多少？(3)求出电源的电动势和内阻.
13．如图所示电路中，定值电阻R1＝12 Ω，R2＝6 Ω，滑动变阻器R3上标有“20 Ω，2 A”字样，理想电压表的量程有3 V和15 V两挡，理想电流表的量程有0.6 A和3 A两档．闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置P1时，电压表、电流表示数分别为2.5 V和0.3 A；继续向右移动滑片P到另一位置P2时，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，求：(1)电源的电动势和内阻；(2)滑片P移动到什么位置时，电源的输出功率最大？输出功率的最大值是多少？