第14期 闭合电路的欧姆定律-【数理报】新教材2022-2023学年高二物理必修第三册同步学案（人教版2019）

书 第１３期２版参考答案 素养专练１．纯电阻电路功率问题 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ｄ　４．Ｄ　５．Ｂ　６．Ｄ　７．Ｂ 素养专练２．非纯电阻电路功率问题 １．Ｃ　２．Ｂ　３．ＢＤ　４．ＢＤ　５．Ａ　６．Ａ 第１３期３版参考答案 Ａ组 一、选择题 １．Ａ　２．Ａ　３．Ｃ　４．Ｄ　５．Ｄ 二、填空题 ６．中温挡　低温挡　高温挡 三、计算题 ７．（１）２００Ｖ；（２）２００Ｗ． 解析：（１）电路中总电阻Ｒ＝２ｒ＋Ｒ并 ＝２ｒ＋ １ ２Ｒ炉 ＝１１０Ω，由Ｉ＝ＵＲ得线路电流Ｉ＝２Ａ，根据Ｕ并 ＝ＩＲ并 得电炉Ａ两端的电压，ＵＡ ＝Ｕ并 ＝２００Ｖ． （２）电炉Ａ的功率由Ｐ＝ Ｕ２Ａ Ｒ炉 得ＰＡ ＝２００Ｗ． ８．（１）１１００Ｗ；（２）１０Ｗ；（３）１０９０Ｗ． 解析：（１）电动机消耗的电功率是 Ｐ＝ＵＩ＝２２０×５Ｗ ＝１１００Ｗ． （２）电动机产生的热功率是 Ｐ热 ＝Ｉ ２Ｒ＝５２×０．４Ｗ ＝１０Ｗ． （３）电动机对外输出的机械功率是 Ｐ机 ＝Ｐ－Ｐ热 ＝１１００Ｗ－１０Ｗ ＝１０９０Ｗ． Ｂ组 一、多选题 １．ＡＣ　２．ＢＣ　３．ＡＢＣ 二、填空题 ４．重度　越大　越大　０．５． 三、计算题 ５．（１）Ｐ电 ＝５５０Ｗ；（２）Ｐ机 ＝３１５Ｗ； （３）Ｒ＝９．４Ω． 解析：（１）电动机输入的电功率为 Ｐ电 ＝ＵＩ＝１１０×５Ｗ ＝５５０Ｗ． （２）重物匀速上升，拉力 ＦＴ ＝ｍｇ，绳对重物做功 的机械功率为 Ｐ机 ＝ＦＴｖ＝ｍｇｖ＝ ４５×１０×０．７０Ｗ ＝３１５Ｗ． （３）电动机线圈的电阻 Ｒ的发 热功率为Ｐ线 ＝Ｐ电 －Ｐ机 ＝２３５Ｗ 由Ｐ线 ＝Ｉ ２Ｒ得电动机线圈的电阻 ＝ Ｐ线 Ｉ２ ＝９．４Ω． 书 闭合电路中外电路的结构或某一部分电阻发生变 化时，外电路各部分的电压、电流及功率都相应地发生 变化．根据外电路结构或某一部分的电阻变化，确定闭 合电路外电路各部分电压、电流及功率的变化，称为闭 合电路的动态分析．动态分析方法如下： 方法一：基本方法 理论根据是闭合电路欧姆定律以及由它推导出来 的路端电压、干路电流与外电阻之间的变化关系，遵循 由部分到整体再到部分的思路进行分析． 方法二：等效电源法 只把被讨论的变化支路作为外电路，其余的恒定电 路划入电源内，作为一个等效电源． 方法三：结论法 即“串反并同”规律和“支路恒大”规律．“串反并 同”规律是指在一个纯电阻直流电路中，如果只有一个 电阻值发生变化时，与之广义串联（直接串联或间接串 联）的其他电阻的电压、电流、功率的变化与这个变化 电阻的阻值变化规律相反；与之广义并联（直接并联或 间接并联）的其他电阻的电压、电流、功率的变化与这 个变化电阻的阻值变化规律相同．“支路恒大”规律是 指在直流电路动态分析中，支路变化的参量总是大于干 路变化的参量，ΔＩ支 ＞ΔＩ干，ΔＵ支 ＞ΔＵ干． 例１．在如图１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减小，Ｕ增大 Ｄ．Ｉ１减小，Ｉ２不变，Ｕ减小 解析一：用基本方法．当Ｒ２的滑动触点向ｂ端移动 时，Ｒ２的阻值减小，Ｒ１、Ｒ２并联电阻值减小，总外电阻减 小，总电流增大，内电压增大，外电压Ｕ减小，Ｒ１、Ｒ２并联 电阻上的电压减小，Ｒ１上电流Ｉ１减小，但总电流增大，因 此Ｉ２增大，故Ｂ正确． 解析二：根据“串反并同”规 律．电阻Ｒ２与内阻广义串联，因Ｒ２ 阻值减小，内电压增大，外电压 Ｕ 减小，Ｒ１与 Ｒ２为并联关系，Ｉ１减 小，Ｉ２增大，故Ｂ正确． 变形：如果只问将 Ｒ２的滑动 触点向ｂ端移动时，Ａ２表的示数如何变化，可用等效电 源法．如图２所示，将虚线框内的部分等效为电源，则Ｒ２ 为惟一的外电阻，电流表测干路电流，因 Ｒ２阻值减小， 根据全电路的欧姆定律，电流表Ａ２示数变大． 例２．如图３电路中，三只灯泡正常 发光，电源内阻不可忽略，当滑动变阻 器滑片Ｐ向右移动时，下面说法中正确 的是 （　　） Ａ．变亮的灯只有Ｌ２ Ｂ．Ｌ３亮度不变 Ｃ．Ｌ１、Ｌ３电流大小变化量｜ΔＩ１｜、｜ΔＩ３｜的大小是 ｜ΔＩ３｜＞｜ΔＩ１｜ Ｄ．Ｌ１、Ｌ２电压大小变化量｜ΔＵ１｜、｜ΔＵ２｜的大小是 ｜ΔＵ２｜＞｜ΔＵ１｜ 解析一：当Ｐ右移时，根据“串反并同”规律，路端电 压Ｕ增大，与变阻器广义串联的Ｌ１上的电流Ｉ１在减小， 电压Ｕ１也在减小，与变阻器广义并联的Ｌ２上的电压Ｕ２ 增大，因Ｕ２ ＝Ｕ－Ｕ１，故｜ΔＵ２｜＞｜ΔＵ１｜，Ｕ２，Ｉ２， 因Ｉ３＝Ｉ１