第十二章 电能 能量守恒定律 专题四 闭合电路欧姆定律的应用-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册创新导学案课件PPT（人教版2019）

专题四　闭合电路欧姆定律的应用 1 课堂探究评价 2 探究1　电路的动态分析 电路动态问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路电阻发生了变化，电阻变化又引起了一系列电学量的变化。 1．动态电路总电阻变化的判断 (1)根据电阻的串联和并联知识可知，当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。 课堂探究评价 课后课时作业 (2)若开关的通、断使串联的用电器增多(或减少)，电路的总电阻增大(或减小)；若开关的通、断使并联的支路增多(或减少)，电路的总电阻减小(或增大)。 (3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。 课堂探究评价 课后课时作业 2．电路动态问题的分析方法 (1)程序法：在闭合电路中，由于局部电阻的变化(或开关的通、断)，引起各部分电压、电流(或灯泡明、暗)发生变化，分析此类问题的基本思路是“局部→整体→局部”。若并联部分某个电阻R局变化，详细分析如下： 课堂探究评价 课后课时作业 (2)结论法——“串反并同” “串反”：某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)。 “并同”：某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)。 (3)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。 课堂探究评价 课后课时作业 3．含电容器的动态电路问题 (1)电路的简化 不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所在的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。 (2)电路稳定时电容器的分析 电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电势的作用，电容器两端的电压与其并联用电器两端电压相等。 课堂探究评价 课后课时作业 (3)电路变化带来的电容器变化 电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由ΔQ＝CΔU计算电容器上电荷量的变化量。 课堂探究评价 课后课时作业 例1　在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则下列说法正确的是(　　) A．电压表和电流表的示数都增大 B．灯L2变暗，电流表的示数减小 C．灯L1变亮，电压表的示数减小 D．灯L2变亮，电容器所带的电荷量增加 答案 课堂探究评价 课后课时作业 [规范解答]　将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮，L1两端电压U1增大，R与灯L2并联电路的电压U2＝U－U1，U减小，U1增大，U2减小，电容器两端电压减小，电容器所带电荷量减小，流过灯L2的电流I2减小，灯L2变暗，流过电流表的电流IA＝I－I2，I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大。故C正确，A、B、D错误。 规范解答 课堂探究评价 课后课时作业 模型点拨 根据分析对象的变化随机应变可以快速找到答案，比如把内电路和外电路看为两部分串联，因外电路电阻减小，可以立即判断电压表的示数减小。而分析电容器两端的电压或L2的亮度时，可以把并联的部分看成与灯泡L1及电源内阻串联，由并联部分电阻减小同样可以快速知道其电压减小。 课堂探究评价 课后课时作业 [变式训练1－1]　如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表；开始时开关S闭合，电压表、电流表均有示数，某时刻发现电压表和电流表读数均变大，则电路中可能出现的故障是(　　) A．R1断路 B．R2断路 C．R1短路 D．R3短路 答案 课堂探究评价 课后课时作业 解析　若R1断路，则电路中电流为零，电流表读数为零，电压表所测路端电压等于电源电动势，读数变大，故A错误；若R2断路，外电路总电阻增大，总电流减小，内电压减小，则路端电压即电压表读数变大，同理可知R3的分压增大，则R3中的电流即电流表的读数变大，故B正确；若R1短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则路端电压即电压表读数变小，由并联电路分流知R3中的电流即电流表的读数变大，故C错误；若R3短路，外电路总电阻减小，总电流即电流表读数增大，内电压增大，则路端电压即电压表读数变小，故D错误。 解析 课堂探究评价 课后课时作业 答案 课堂探究评价 课后课时作业 解析 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 课后课时作业 探究2　电源的功率及效率问题 课堂探究评价 课后课时作