12.2.3 等效电源与欧姆表及闭合电路动态分析 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦等效电源法、欧姆表原理及闭合电路动态分析，以电源最大输出功率为知识起点，通过串联、并联电路最大功率问题引入等效模型，逐步过渡到欧姆表构造原理和动态电路分析，构建层层递进的学习支架。 其亮点在于以科学思维中的模型建构为核心，如等效电源内阻与电动势的推导，结合欧姆表原理中满偏电流计算、刻度特点分析等科学探究活动，辅以动态电路滑片移动时电表示数变化的推理练习。既帮助学生深化电路模型与能量观念等物理观念，又为教师提供结构化例题与分层练习，提升教学效率。

12.2.3 等效电源与电阻表 及闭合电路的动态分析 PHYSICS 1 知识回顾 电源的最大输出功率: 外电路为纯电阻电路时 当R=r时，P出有最大值， 此时 一、等效法巧解闭合电路中的最大功率问题 （1）当R2为多少时，电源输出功率最大？ 串联电路 （2）当R2为多少时，R2消耗的功率最大？ r’ 等效内阻： 等效电动势： 当R2=时，滑动变阻器有最大功率 （3）当R2为多少时，R1消耗的功率最大？ 定值电阻与电池构成闭合回路，此时a,b两点间的电压Uab为等效电动势 一、等效法巧解闭合电路中的最大功率问题 （1）当R1为多少时，电源输出功率最大？ 并联电路 （2）当R1为多少时，R1消耗的功率最大？ r’ 等效内阻： 等效电动势： 当R1=时，滑动变阻器有最大功率 （3）当R1为多少时，R消耗的功率最大？ （4）当R1为多少时，r消耗的功率最大？ 一、等效法巧解闭合电路中的最大功率问题 如图所示，电路中E＝4 V，r＝2 Ω，定值电阻R0＝0.5 Ω，滑动变阻器阻值R的调节范围为0～10 Ω，当滑片从最右端滑至最左端过程中。 (1)当R＝____，定值电阻R0消耗的功率最大； 0 (2)当R＝________，电源的输出功率P出最大， 最大输出功率Pm为________。 1.5 Ω (3)当R＝________，滑动变阻器消耗的功率PR最大，滑动变阻器消耗的最大功率Pm′为________。 2.5 Ω 1.6 W R0 2 W 一、等效法巧解闭合电路中的最大功率问题 (4)若题中定值电阻R0＝4 Ω，其他条件不变， 当滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端过程中，当R＝_______，电源的输出功率最大， 最大输出功率Pm为________(保留3位有效数字)。 0 1.78W 如图所示，电路中E＝4 V，r＝2 Ω，定值电阻R0＝0.5 Ω，滑动变阻器阻值R的调节范围为0～10 Ω，当滑片从最右端滑至最左端过程中。 R0 思考1.为什么一个表头可以同时测电流、电压和电阻？ E E 1 2 3 4 5 6 思考2:开关S调到1、2、3、4、5、6位置时电表分别测的是什么? ①接1、2：电流，1量程大 ③接3、4：欧姆表 欧姆挡表盘特点 ①左R=∞ 右R=0 ②刻度不均匀：左密右疏 ③阻值=指针示数×倍率 ②接5、6：电压表，6量程大 二、欧姆表原理 二、欧姆表原理 已知电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，小量程电流表的满偏电流为Ig＝10 mA，电流表内阻Rg＝7.5 Ω。 由 可得R1＝－(Rg＋r)＝142 Ω 10 ∞ 0 5 3 0 Ω (1)若用导线把A、B直接连起来， 把可变电阻R1调为多少才能使电流表恰好满偏？ 此时待测电阻为多少？电流呢？ 二、欧姆表原理 已知电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，小量程电流表的满偏电流为Ig＝10 mA，电流表内阻Rg＝7.5 Ω。 (2)调到满偏后保持R1的值不变，在AB间接一个多大的电阻R0，才能使电流表指针指向刻度盘中间位置？ 由 解得R0＝150 Ω R0 10 ∞ 150 0 5 3 0 Ω 中值电阻 二、欧姆表原理 Rx 10 ∞ 150 0 5 3 Ω 已知电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，小量程电流表的满偏电流为Ig＝10 mA，电流表内阻Rg＝7.5 Ω。 (3)保持R1的值不变： ①电流3mA刻度对应待测电阻为________。 ②如果把任意电阻Rx接在A、B间，电流表读数Ix与Rx的值有什么关系？ 0 350 你发现了R与I什么规律？ 三、闭合电路动态分析 例：如图乙所示，E 为电源电动势，r为电源内阻，和均为定值电阻，为滑动变阻器，当滑动变阻器R1的滑片向右滑动时， ①各个理想电表示数如何变化？ ②、、的电压、电流及电功率的变化？ R0 R2 r 电压 电流 电功率 三、闭合电路动态分析 练习：在如图所示的电路中， 为电源电动势，为电源内阻，和均为 定值电阻，为滑动变阻器。当 的滑片在端时合上开关，此时三个电 表、和 的示数分别为、和。现将的滑片向 端移动，则三个 电表示数的变化情况是( ) B A.增大，不变，增大 B.减小，增大， 减小 C.增大，减小，增大 D.减小，不变， 减小 练习：在如图所示的电路中，电源电动势为E，其内阻为 r，L1、L2、L3为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，P为滑动变阻器的滑片，S1、S2，为单刀开关。S1闭合，则下列说法中正确的是 A.将 S2闭合，小灯泡L1变暗 B.将 S2闭合，小灯泡L2变暗 C.在S2处于闭合状态下，向右移动滑片P，小灯泡L3变暗 D.在S2处于闭合状态下，向右移动滑片P，小灯泡L2变亮 三、闭合电路动态分析 A 练习：如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则 A.电压表的读数变大,电流表的读数变小 B.电压表的读数变大,电流表的读数变大 C.电压表的读数变小,电流表的读数变小 D.电压表的读数变小,电流表的读数变大 三、闭合电路动态分析 B 例：在如图所示的电路中， 为电源电动势，为电源内阻闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是 三、动态电路中的电压、电流的比值问题 A 三、动态电路中的电压、电流的比值问题 例：如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R3是光敏电阻(光照强度增加时其电阻值减小)，电压表和电流表均为理想电表，初始时R1=R2=R3=r，当光照减弱时，下列判断正确的是 A.两个电压表的示数均变大 B.电流表 A1、A3的示数均变小，A2的示数变大 ABC THANKS 演示完毕 谢谢观看 17 Ix＝  Rx＝－150(Ω) A.不变，不变 B.变大，变大 C.变大，不变 D.不变，不变 $