第12章 专题扩展6 闭合电路欧姆定律的应用（课件PPT）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

第十二章　电能 能量守恒定律 专题拓展六 闭合电路欧姆定律的应用 栏目索引 关键能力·互动探究 素养训练·学业评价 科学思维 科学态度与责任 1.会应用闭合电路的欧姆定律分析闭合电路的动态问题。 2．会计算闭合电路的功率和效率，掌握电源的输出功率随外电阻变化的图像。 3．会分析含有电容器的电路问题。 　　通过分析外电阻改变引起电流、端电压的变化，培养实事求是的科学态度和严谨的作风。 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 必备知识·自主学习 闭合电路动态问题的分析方法 1．程序法 (1)明确电路结构，即电路各元件的连接方式。 (2)明确局部电阻的变化和外电路总电阻R总的变化。 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 (4)运用U内＝I总r判断U内的变化。 (5)运用U外＝E－U内判断U外的变化。 (6)由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分电路的电压及电流的变化。 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 2．结论法——“并同串反” (1)“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。 (2)“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、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 【例1】 如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中(　　　　　) A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大 A 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 解析： 滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，R0接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，总电流变大，电源的内电压变大，外电压变小，电压表的示数变小，R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，电流表的示数变小，A正确。 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 直流电路的动态分析思路 基本思路是“部分→整体→部分”，即从阻值变化入手，由串、并联规律判知R总的变化情况，再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况。 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 [练1] 如图所示的是某同学在研究性学习中自制的电子秤原理示意图。托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接。不称重物时，滑片P在R0的最上端；称重物时，在压力作用下滑片P下滑。操作人员可通过电阻很大的灯泡的亮度判断有没有开始称重，电流表的示数可以反映物体的质量，下列说法正确的是(　　　　　) A．称的物体越重，灯泡越暗 B．称的物体越重，电流表示数越大 C．不称重物时，灯泡会很亮 D．不称重物时，电流表示数较大 D 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 解析： 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 1．闭合电路中的功率 项目 电源的总功率P总 电源的热功率P热 电源的输出功率P出 普遍适用 的表达式 P总＝EI P热＝I2r P出＝U外I 纯电阻电 路中的表达式 P总＝ ＝I2(R＋r) P热＝I2r P出＝I2R＝ 联系 P总＝P热＋P出 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 (2)电源的输出功率随外电路电阻R变化的图像如图所示。 ①当R<r时，若R增大，则P出增大；当R>r时，若R增大，则P出减小。即在R≥r或R≤r的情况下，|R－r|越大，P出越小；|R－r|越小，P出越大；|R－r|＝0，P出最大。 ②当P出<Pm时，每个P出对应两个可能的外电阻，如图中的R1、R2，根据功率数值相等可以推导出R1·R2＝r2。 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 返回导航 高中物理　必修3　 第十二章　电能 能量守恒定律 【例2】 将一个电源与一个电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化而变化的曲线如图所示，由此可知(　　　　　) A．电源最大输出功率可能大于45 W B．电源内阻一定等于5 Ω C．电源电动势为45 V D．电阻箱所消耗的功率P最大时， 电源效率大于50% B 返回导航 高中物理