高二物理选修3-1第02章《恒定电流》7-11节学案
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一、闭合电路的欧姆定律
1.闭合电路的组成
(1)外电路:的电路,在外电路中,沿电流方向电势。
(2)内电路:的电路,在内电路中,沿电流方向电势。
2.闭合电路中的能量转化
如图所示,在电路中电流为I,在时间t内,非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和,即EIt= 。
3.闭合电路的欧姆定律
(1)内容:闭合电路中的电流,跟电源的电动势成,跟内、外电路的电阻之和成。
(2)公式:。
(3)适用范围:电路。
(4)常用的变形公式及适用范围:E= 或U= 。
二、路端电压与负载的关系
1.路端电压与电流的关系
(1)公式:U= 。
(2)图象(U-I图象):如图所示,是一条倾斜的,该图线与纵轴交点的纵坐标表示,斜率的绝对值表示。
2.路端电压随外电阻的规律变化
(1)外电阻R增大时,电流I ,外电压U ,当R增大到无限大(断路)时,I= ,U= 。
(2)外电阻R减小时,电流I ,外电压U ,当R减小到零时,,U= 。
电源外部降低电源内部升高I2Rt+I2rt 正比反比纯电阻U外+U内E–Ir
E–Ir 直线电动势内阻减小增大0 E 增大减小0
一、电路动态分析的基本思路和基本步骤
1.电路分析的基本思路:局部→整体→局部。
2.电路分析的基本步骤
(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)由局部电路中电阻的变化确定外电路总电阻的变化。
(3)根据判断闭合电路中总电流的变化情况。
(4)根据U=E–Ir判断闭合电路中总电路的变化情况。
(5)根据串、并联电路的特点判断局部的电流或电压的变化。
【例题1】如图所示,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑片向下滑动的过程中
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
参考答案:A
试题解析:变阻器R0的滑片向下滑动,则R0连入电路的有效电阻减小,则R总减小,由可知I增大,由U内=Ir可知U内增大,由E=U内+U外可知U外减小,故电压表示数减小。由U1=IR1可知U1增大,由U外=U1+U2可知U2减小,由可知电流表示数变小,故A正确。
归纳总结:
(1)理想电流表可以认为是短路,理想电压表可以认为是断路。
(2)含电容器的支路电压稳定时可认为是断路,电容器两端的电压等于与电容器并联的那部分电阻两端的电压。
二、闭合电路功率随外电阻R的变化关系
电源的输出功率:。
由上式可以看出:
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