4.1闭合电路欧姆定律（2） 学案-2022-2023学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

闭合电路欧姆定律2 【课前案】 [知识梳理] 探究点四：在闭合电路中的功率关系 1、推倒以下关于功率关系式 电源总功率（电路消耗总功率）：P总= 外电路消耗功率（电源输出功率）：P出= 内电路消耗功率（一定是发热功率）：P内= 思考：纯电阻电路中，电源输出功率随外电路电阻变化关系怎样？请列出关系式分析 ( o R P 出 P m r )讨论：当R= 时，输出功率有极大值：P出= ； 电源输出功率与外阻关系图象如图所示，R＜r时，R增大输出 功率 ，R=r时输出功率 ，R＞r时，R增大，输出功率 。 探究点五：在闭合电路中电源的效率和电动机的效率问题 什么情况下电源效率最大 ？ 探究点六：闭合电路的动态分析 1、 基本思路是“部分→整体→部分”，从阻值变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻，干路电流和路端电压的变化情况，然后再深入到部分电路中，确定各部分电路中物理量的变化情况。 “局部——整体——局部”。即：R局→R总→I总→U外→I局和U局 2．基本步骤： （1）明确各部分电路的串、并联关系，特别要注意电流表或电压表测量的是哪部分电路的电流或电压。 （2）由局部电路电阻的变化确定外电路总电阻的变化。 （3）依据I=E/(R+r)判断闭合电路中总电流的变化情况。 （4）依据U=E-Ir判断外电压的变化情况。 （5）依据串、并联电路的特点判断局部的电流或电压的变化。 【课中案】 例1.如图，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。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。 例2．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、灯泡L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.灯泡L变亮 C. 电压表读数增大，电流表读数减小 D. 电压表读数减小，电流表读数增大 变式1.在如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触头向a端移动时，判定正确的是（ ） A． I变大，U变小．　 B．I变大，U变大 B． I变小，U变大． C． 　D．I变小，U变小． ( E M r )例3.如图所示，电源电动势E=10 V，内阻r=0.5Ω，标有“8 V,16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=1Ω，求： (1)路端电压； (2)电源的总功率； (3)电动机的输出功率。 。 【课后案】 1、如图8所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r，定值电阻的阻值为R0，变阻器的全阻值为R，关于各部分的功率，有关说法正确的是（ ） A、当R=R0+r，R上消耗的功率达到最大值； B、当R=0，R0上消耗的功率达到最大值； C、当R+R0=r，电源的输出功率达到最大值； D、当R增大时，电源的效率将减小。 2.如图所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是（ ） A. 电流表的示数变大，电压表的示数变大 B. 电流表的示数变大，电压表的示数变小 C. 电流表的示数变小，电压表的示数变小 D. 电流表的示数变小，电压表的示数变大 3.在如图所示的电路中，当开关S闭合后和未闭合S前相比，三个电表示数的变化情况为（ ） A. V变大，A1变大，A2变小 B. V变大，A1变小，A2变大 C. V变小，A1变大，A2变小 D. V变小，A1变小，A2变大 4.如图所示的电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，定值电阻RO的阻值为r，滑动变阻器R的阻值为2r，当滑动头P从a向b滑动时，则( ) A． 电源的输出功率由小变大 B． 滑动变阻器R消耗功率由大变小 C． 定值电阻RO消耗功率由小变大 D． 电源内部电压由大变小 5.在电路中，电源的电动势是E，内电阻是r，当滑动变阻器R3的滑动头向左移动时 （ ） A．电阻R1的功率将加大 B．电阻R2的功率将减小 C．电源的功率将加大 D．电源的效率将增加 6．如图所示，电阻R1＝12 Ω，R2＝8 Ω，当开关S断开时，电流表A的示数为0.5 A；当S闭合时，A的示数为0.75 A．试求： (1)电源的电动势和内电阻分别是多少？ (2)S闭合时，电源的效率多大？ 7．在如图所示的电路中