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章末总结,第4章 学案5,内容索引,网络构建,题型探究,达标检测,网络构建,1,探究闭合电路欧姆 定律,闭合 电路,闭合电路 欧姆定律,I_(适用于纯电阻电路) E (适用于纯电阻电路 EU外U内(适用于任何电路),测量电源的 电动势和内阻,方法:伏安法、安阻法、伏阻法 原理:闭合电路欧姆定律 数据处理:计算法、图像法,IRIr,路端电压与 外电阻的关系,UIR ,U随R的增大而增大 当R时,UE;当R0时,U0,探究闭合电路欧姆 定律,多用电表测 电阻的原理,闭合电路欧姆定律I 中值电阻R中 R内,电功和 电功率,电功:W ,电功率P_ 电热:Q ,热功率P_,UIt,UI,I2Rt,I2R,电功与 电热的 关系,纯电阻电路:WQUItI2Rt 非纯电阻电路:WUItQI2Rt,闭合电路的功率:P总 ,P外 ,P内 .,IE,IU,I2r,2,题型探究,一、纯电阻电路和非纯电阻电路,1.对于纯电阻电路(如白炽灯、电炉丝等构成的电路),电流做功将电能全部转化为内能,此时有WQ,即UItI2Rt.计算电功或电热时,可采用公式WQUIt tPt中的任一形式进行计算. 2.对于非纯电阻电路(如含有电动机、电解槽的电路),电功大于电热.在这种情况下,不能用I2Rt或 t来计算电功.根据能量守恒定律可知,在非纯电阻电路中,电能的转化为:电功电热其他形式的能,即UItI2RtE(其他形式的能).,例1 如图1所示,电解槽A和电炉B并联后接到电源上,电源内阻r1 ,电炉电阻R19 ,电解槽电阻r0.5 .当S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率为684 W;S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看做不变).试求: (1)电源的电动势;,答案,解析,图1,120 V,电源电动势EI(Rr)120 V.,(2)S1、S2都闭合时,流过电解槽的电流大小;,答案,解析,20 A,设S1、S2都闭合时电炉功率为P2,电炉中电流为,流过电解槽的电流为IAI1I20 A.,(3)S1、S2都闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率.,答案,解析,1 700 W,电解槽消耗的电功率PAIAU2095 W1 900 W 电解槽中热损耗功率P热 2020.5 W200 W 电解槽中电能转化成化学能的功率为 P化PAP热1 700 W.,二、闭合电路的动态分析 动态电路问题的分析思路 (1)电路中不论是串联部分还是并联部分,只要有一个电阻的阻值变大时,整个电路的总电阻必变大.只要有一个电阻的阻值变小时,整个电路的总电阻必变小; (2)根据总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律可判定总电流、路端电压的变化; (3)判定固定支路电流、电压的变化; (4)判定变化部分的电流、电压变化,如变化部分是并联回路,那么仍应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化,然后变化部分的电流、电压就能确定了.,例2 在如图2所示的电路中,E为电源电动势,r为其内阻,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则 A.电压表的示数变大 B.小灯泡消耗的功率变小 C.通过R2的电流变小 D.电源内阻的电压变大,图2,答案,解析,若将照射R3的光的强度减弱,则R3的电阻将增大,电路中的总电阻将增大,总电流减小,故电压表的示数变小,电源内电压也减小,A、D错误; 而电阻R2两端的电压将变大,通过R2的电流变大,而总电流减小,所以通过小灯泡的电流减小,小灯泡消耗的功率变小,B正确,C错误.,三、含电容器电路的分析与计算方法 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,电容器处电路可看做是断路,简化电路时可去掉它.分析和计算含有电容器的直流电路时,需注意以下几点: (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.,例3 如图3所示,电源电动势E10 V,内阻可忽略,R14 ,R26 ,C30 F,求: (1)S闭合后,稳定时通过R1的电流;,图3,答案,解析,1 A,(2)S原来闭合,然后断开,这个过程中流过R1的总电荷量.,答案,解析,1.2104 C,S闭合时,电容器两端电压UCU2IR26 V,储存的电荷量QCUC.S断开至达到稳定后电路中电流为零,此时UCE,储存的电荷量QCUC.很显然电容器上的电荷量增加了QQQCUCCUC1.2104 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带电荷量的增加量.,达标检测,3,1.(闭合电路的动态分析)如图4所示的电路.三只相同的灯泡L1、L2、L3,当滑动变阻器的滑动触点向b端移动时 A.L1变亮,L2、L3变暗 B.L1、L2变亮,L3变暗 C.L1、L3变暗,L2变亮 D.L1、L3变亮,L2变暗,图4,答案,解析,滑动变阻器触点向b端移动,电阻变小,总电阻变小,I1(I1是通过L1的电流)变大,U3变小,I3变小,I2I1I3(I2、I3分别为通过L2、L3的电流),可知I2变大,L2变亮.,1,2,3,4,2.(闭合电路的动态分析)(多选)如图5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,当开关闭合后,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 的读数变小,电压表 的读数变大 D.电流表 的读数变大,电压表 的读数变小,图5,1,2,3,4,答案,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 的读数变小,电压表 的读数变大,小灯泡L2变暗,小灯泡L2两端的电压减小,小灯泡L1两端电压增大,小灯泡L1变亮,B、C正确.,1,2,3,4,3.(含电容器电路的分析与计算)(多选)如图6所示的电路中,电源电动势E6 V,内阻r1 ,电阻R16 ,R25 ,R33 ,电容器的电容C2105 F.若将开关S闭合,电路稳定时通过R2的电流为I;断开开关S后,通过R1的电荷量为q.则 A.I0.75 A B.I0.5 A C.q2105 C D.q1105 C,图6,答案,解析,1,2,3,4,1,2,3,4,4.(非纯电阻电路的计算)如图7所示的电路中,电源电动势E10 V,内阻r0.5 ,电动机的电阻R01.0 ,电阻R11.5 .电动机正常工作时,电压表的示数U13.0 V,求: (1)电源释放的电功率;,答案,解析,20 W,1,2,3,4,图7,(2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率;,答案,解析,12 W 8 W,1,2,3,4,电动机两端的电压为UEIrU1(1020.53.0) V6 V 电动机消耗的电功率为:P电UI62 W12 W 电动机消耗的热功率为:P热I2R0221.0 W4 W 根据能量守恒定律得,电动机将电能转化为机械能的功率 P机P电P热12 W4 W8 W,(3)电源的输出功率和效率.,答案,解析,18 W 90%,1,2,3,4,本课结束,
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