（人教版）选修3-1物理 第2章 专题 闭合电路欧姆定律的综合应用》ppt课件

（人教版）选修3-1物理 第2章 专题 闭合电路欧姆定律的综合应用》ppt课件内容摘要：

1、专题 闭合电路欧姆定律的综合应用 1 会分析闭合电路中含有电容器的问题 2 能区分两个 3 会分析电路中的故障 要点一 含有电容器电路的分析与计算 1 分析和计算含有电容器的直流电路时 ， 注意把握以下五个方面： (1)电路稳定时电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件 ， 在电容器处电路看做是断路 ， 画等效电路时 ， 可以先把它去掉 (2)若要求电容器所带电荷量时 ， 可在相应的位置补上 ， 求出电容器两端的电压 ， 根据 Q (3)电路稳定时电容器所在支路上电阻两端无电压 ，该电阻相当于导线 (4)当电容器与电阻并联后接入电路时 ， 电容器两端的电压与并联电阻两端的电压相等 (5)电路 2、中的电流 、 电压变化时 ， 将会引起电容器的充放电 ， 如果电容器两端的电压升高 ， 电容器将充电 ， 反之电容器放电 通过与电容器串联的电阻的电量等于电容器带电量的变化量 2 含电容器电路问题的分析方法 (1)应用电路的有关规律分析出电容器两极板间的电压及其变化情况 (2)根据平行板电容器的相关知识进行分析求解 (1)通过电容器这个桥梁可以把电学知识与力学知识有机地结合起来 (2)与电源相连的电容器 ， 其极板间电压不变 (3)与电源断开的电容器其所带电量不变 (4)当电容器的两极板间电压变化时 ， 有 Q 要点二 电路故障的分析与判断 (1)故障特点 断路特点：电路中发生断路 ， 表现为 3、电源电压不为零而电流为零 ， 若外电路中无用电器的任意两点间电压不为零 ， 则这两点间有断点 ， 而这两点与电源连接部分无断点 短路特点：若外电路中发生短路 ， 表现为有电流通过电路而电压为零 (2)故障的分析方法 这类题目要从已知条件出发 ， 进行严密地推理 ， 找出故障的原因 具体分为两种方法： 仪器检测法： A 断路故障的判断：用电压表与电源并联 ， 若有电压 ， 再逐段与电路并联 ， 若电压表指针偏转 ， 则该段电路中有断点 B 短路故障的判断：用电压表与电源并联 ， 若有电压 ， 再逐段与电路并联 ， 若电压表示数为零 ， 则该电路被短路 若电压表示数不为零 ， 则该电路没有被短路或 4、不完全被短路 假设法： 已知电路发生某种故障 ， 寻求故障发生在何处时 ， 可将整个电路划分为若干部分 ， 然后假设某部分电路发生故障 ， 运用欧姆定律进行正向推理 ， 推理结果若与题述物理现象不符合 ， 则故障不是发生在这部分电路 若推理结果与题述物理现象符合 ， 则故障可能发生在这部分电路 用此方法 ， 直到找出发生故障的全部可能为止 如图所示 ， 线段 线段 当上述电源和电阻组成闭合电路时 ， 求： (1)电源的输出功率 大。 (2)电源内部损耗的电功率是多少。 (3)电源的效率 多大。 题 型 1 两种 【解析】 (1) 从 A 的图线可读出 E 3 V ， r 6 ， 从图象的 5、交点可读出 路端电压 U 2 V 电路电流 I 2 A 则电源的输出功率为 P 出 4 W . (2) 电源内部损耗的电功率 P 内 2 W . (3) 电源的总功率为 P 总 6 W ， P 出 P 总 P 内 (6 2 ) W 4 W . 故电源的效率为 P 出P 总 . 【 答案 】 (1)4 W (2)2 W (3)【 方法总结 】 电源的 前者是路端电压与电路电流的函数关系；后者是加在电阻两端的电压与通过的电流的函数关系 从图象中能知道哪些物理量及从两个图象能求出哪些物理量是解题的关键 (2014南阳一模 )已知两电源的电动势分别为 1 内阻分别为 的电阻连接时 ， 外电路消耗的功率 6、正好相等 若电阻值 再与 对应的外电路消耗的功率分别是 ) A B D 式训练 1析： 在同一图象中做出电源的外特征曲线和电阻的伏安特性曲线 ， 如图所示： 电源的外特征曲线斜率的绝对值等于内阻 ， 由图可知 r1电源的外特征曲线与电阻的 此交点的横 、 纵坐标的乘积为外电路消耗的功率 ， 由图得知 ， 若将 ， 电源的输出功率减小 ， 即 答案： D 如图所示 ， 电源电动势 E 10 V， r 1 ，电容器电容 C 40 F， 电阻 4 ， 5 ， 电路稳定后 ， 求： (1)理想电压表 (2)电容器的带电量 题 型 2 含有电容器的电路问题的分析方法 【 分析 】 解答本题时应把握以下两 7、点： (1)电容器在电路中可视为断路 (2)电容器两极板之间的电压等于与之并联电路两端的电压 【 解析 】 开关合上后 ， 等效电路如图所示 ， 电压表测 3， 电容器两端的电压为 1. (1) 流过电路中的总电流 I R 3 r104 5 1A 1 A 所以 U 3 5 V . (2) U 1 4 V Q 40 10 6 4 C 10 4C 【 答案 】 (1)5 V (2)10 4 C 【 方法总结 】 分析含电容器的直流电路时注意的四点： (1)在直流电路中 ， 电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件 ， 一旦电路达到稳定状态 ， 在电容器处电路看做是断路 (2)电路稳定后 ， 由于 8、电容器所在支路无电流通过 ，所以在此支路中的电阻上无电压 ， 因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压 (3)当电容器和用电器并联后接入电路时 ， 电容器两极板间的电压与其并联用电器两端的电压相等 (4)电路的电流 、 电压变化时 ， 将会引起电容器的充(放 )电 如果电容器两端电压升高 ， 电容器将充电；如果电压降低 ， 电容器将通过与它并联的电路放电 ， 可以根据正极板电荷变化情况来判断电流方向 (2014石家庄一模 )在如图所示的电路中 ， 电压表和电流表均为理想电表 ， 电源内阻不能忽略 当闭合开关 将滑动变阻器的滑片 则下列叙述正确的是 ( ) 变式训练 2 电压表和电流表的示 9、数都增大 B 灯 电流表的示数减小 C 灯 电压表的示数减小 D 电源的效率增大 ， 电容器 解析： 分析电路可知 ， 灯泡 、 滑动变阻器 再和灯泡 电流表测量流过滑动变阻器的电流 ， 电压表测量路端电压；当滑片 电阻变小 ， 总电阻变小 ， 根据欧姆定律可知 ， 干路电流变大 ， 内电压变大 ， 路端电压变小 ， 电压表示数变小 ， 灯泡 则灯泡 并联电路两端的电压变小，流过灯泡 L 2 的电流变小，则灯泡 L 2 变暗，流过滑动变阻器的电流变大，电流表示数变大，故 A 、 B 选项错误， C 选项正确；电源的效率 R 外R 外 r 100 % ，外电阻变小，效率减小，电容器的电压等于并联 10、 部分的电压，根据电荷量公式 Q 知，电压变小，带电量减小，故 D 选项错误 答案： C (2014武汉模拟 )小明按如图甲所示的电路进行实验 ， 当开关闭合后 ， 2的指针位置完全一样 ， 如图乙所示 ， 造成这一现象的原因是 ( ) 题 型 3 电路故障的分析方法 A 可能 B 可能 C 可能 2所选量程不相同 ， D 可能 2所选量程不相同 ， 电路各处完好 【 解析 】 电压表 电压表 2两端电压 ， 如果 电压表 果 电压表 没有示数 ， 果 电压表 2示数相同 ， 两表所选量程相同 ， 上所述 ， 可能 2所选量程不相同 ， 电路各处完好 ， 【 答案 】 D 【 方法总结 】 分 11、析电路故障常用排除法 ， 在明确电路结构的基础上 ， 从分析比较故障前后电路中电流和电压的变化入手 ，确立故障原因 ， 并对电路中的元件逐一分析 ， 排除不可能的情况 ， 寻找故障所在 高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成 ， 如图所示 ， 超导部分有一个超导临界电流 当通过限流器的电流 I 将造成超导体失超 ， 从超导态 (电阻为零 )转变为正常态 (一个纯电阻 )，以此来限制电力系统的故障电流 已知超导部件的正常态电阻为 3 ， 超导临界电流 ， 限流电阻 6 ， 小灯泡 6 V 6 W” 的字样 ， 电源电动势 E 8 V， 内阻 r 2 ， 原来电路正常工作 ， 现 则 ( ) 12、变式训练 3 短路前通过 R 1 的电流为23A B 短路后超导部件将由超导状态转化为正常态 C 短路后通过 R 1 的电流为43A D 短路后通过 R 1 的电流为 2 A 解析： 小灯泡 6 V 6 W” ， 该灯泡的电阻 62/6 6 ， 短路前由于电路正常工作 ， 电路的总电阻为 R r (6 2) 8 ， 总电流为 I E/R1 A， 所以短路前通过 1 1 A， 选项 电路中电流为 I E/r 4 A ， 超导态转变为正常态 ， 则此时电路中总电阻为 R (2 2) 4 ， 总电流 I E/R 8/4 A 2 A， 短路后通过 4/3 A， 故选项 B、 答案： 直流电路如图所示 ， 在滑动变阻器的滑片 电源的 ( ) A 总功率一定减小 B 效率一定增大 C 内部损耗功率一定减小 D 输出功率一定先增大后减小 解析： 滑片 P 向右移动时外电路电阻 R 外 增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由 P 总 得 P。