内容正文:
习题课五 闭合电路欧姆定律的应用
物理•必修 第三册(RJ)
综合训练 能力提升
互动探究 核心突破
习题课五
闭合电路欧姆定律的应用
习题课五 闭合电路欧姆定律的应用
物理•必修 第三册(RJ)
综合训练 能力提升
互动探究 核心突破
[学业要求与核心素养]
1.学会分析闭合电路动态问题的方法。
2.会计算闭合电路的功率,借助公式和图像,分析求解电源的最大输出功率。
3.学会含容电路的分析方法。
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互动探究 核心突破
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互动探究 核心突破
题型一 闭合电路的动态分析
闭合电路动态问题的分析方法
1.程序法
基本思路:局部―→整体―→局部。
(1)分析电路,明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象;
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(2)由局部电阻变化判断总电阻的变化;
(3)由I=eq \f(E,R+r)判断总电流的变化;
(4)据U=E-Ir判断路端电压的变化;
(5)由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化。
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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、电功率都将增大。
3.极限法
因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电阻最大或电阻为零去讨论。
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[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
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[解析] 由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,滑动变阻器连入电路中的阻值R增大,则外电路的总阻值R总增大,干路电流I=eq \f(E,R总+r),因R总增大,所以I减小,故A1示数减小;路端电压U=E-Ir,因I减小,所以U增大,即电压表的读数增大;R2两端电压U2=E-I(R1+r),因I减小,所以U2增大,由I2=eq \f(U2,R2)知,I2增大,即电流表A2的读数增大,故选项C正确,选项A、B、D错误。
[答案] C
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1.(2021·浙江月考)如图所示,E为内阻不能忽略的电池电动势,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关。初始时S0闭合,S断开,现将S闭合,则( )
A.电源的消耗功率减小
B.电压表的读数变小,电流表的读数变小
C.电源的总功率减小
D.电源的输出功率一定减小
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答案 B
解析 现将S闭合后,电阻R2、R3并联,则整个回路中的总电阻R减小,根据闭合电路的欧姆定律有E = IR,由于R减小E不变,则I增大,而电源的消耗功率为P = I2r,则电源的消耗功率增大,A错误;根据闭合电路的欧姆定律有E = Ir + U,E = I(R1 + r) + U并,由选项A可知I增大,则U减小、U并减小,而电压表的示数为U,电流表的示数,I′ = eq \f(U并,R3),则电压表的读数变小,电流表的读数变小,B正确;由选项A知I增大,而电源的总功率P总 = EI,可看出P总增大,C错误;已知当r = R外时电源的输出功率最大,现将S闭合后R外减小但不知R外与r的关系,则无法判断电源的输出功率怎么样,D错误。
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题型二 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。
习题课五 闭合电路