探究点三:
在闭合电路中的功率关系
1、推倒以下关于功率关系式
电源总功率(电路消耗总功率):
P总=
外电路消耗功率(电源输出功率):
P出=
内电路消耗功率(一定是发热功率):
P内=
纯电阻电路中,电源输出功率随外电路电阻变化关系怎样?
请列出关系式分析
r
2、讨论:
当R=时,输出功率有极大值:
P出=;电源输出功率与外阻关系图象如图所示,R<r时,R增大输出功率,R=r时输出功率,R>r时,R增大,输出功率。
3、如图所示,直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线,直线B是电
阻R的两端电压U与电流I的关系图线,用该电源与电阻R组成闭合电路,
电源的输出功率和电阻R分别是()
A.4W;1ΩB.4W;2ΩC.2W;1ΩD.2W;2Ω
4、如图2-46所示,抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是()
图2-46
A.电源的电动势为4V
B.电源的内电阻为1Ω
C.电源输出功率最大值为8W
D.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16W
探究点四:
在闭合电路中电源的效率和电动机的效率问题
1、
什么情况下电源效率最大?
2、电源的效率
定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中u为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为
、
。
由图可知
、
的值分别为()
A.
、
B.
、
C.
、
D.
、
3、
某电动机,电压U1=10V时带不动负载,不转动,电流为I1=2A.当电压为U2=36V时能带动负载正常运转,电流为I2=1A.求这时电动机的机械功率是多大?
效率为多少?
闭合电路欧姆定律第二课时
探究点五:
闭合电路的动态分析
1、基本思路是“部分→整体→部分”,从阻值变化的部分入手,由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻,干路电流和路端电压的变化情况,然后再深入到部分电路中,确定各部分电路中物理量的变化情况。
(一)、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路变化
1、在如图所示的电路中,R1、R2、R3、R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U,当R5的滑动触头向a端移动时,判定正确的是()
A、I变大,U变小
B、I变大,U变大
C、I变小,U变大
D、I变小,U变小
2.传感器能将所感受到的物理(如热、力、光、声等)转换成便于测一类元件。
工作过程是通过对某一物理量敏感元件感受量的到
的信号按照规律转换成便于利用的信号。
如图所示,当停止对光敏电阻的照射时,各表的示数较原来有光照射时如何
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
(二)、电键的断开或闭合引起电路的变化
3、灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。
当电键K断开时,电压表的示数将________;电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
4、如图所示电路中,电池内阻符号为r,电键S原来是闭合的。
当S断开时,电流表的示数变化情况足()
A、r=0时示数变大,r≠0时示数变小
B、r=0时示数变小,r≠0时示数变大
C、r=0或r≠0时,示数都变大
D、r=0时示数不变,r≠0时示数变大
探究点六:
电路故障分析
一、断路的判断:
1、把电压表分别和可能故障的部分并联,若电压表有示数且比较大(常表述为等于电源电压),则该处断路;
2、把电流表(或者导线)与可能故障的部分并联,如电路能重新正常工作电流表有示数,则该处断路。
二、短路的判断
1、在串联电路中,若部分用电器不能正常工作,其他部分用电器能正常工作,则不能正常工作的部分应该为短路。
2、把电压表分别和各部分并联,导线部分的电压为零表示导线正常,如某一用电器两端的电压为零,则此用电器短路。
1、如图所示的电路中,电源电压不变。
闭合电键K后,灯L1、L2都发光,—段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表Vl的示数变小,电压表V2的示数变大,则产生这一现象的原因是()
(A)灯L1断路。
(B)灯Ll短路。
(C)灯L2断路。
(D)灯L2短路。
2、在图所示的电路中,当电键K闭合时,灯L1、L2均不亮。
某同学用一根导线去查找电路的故障。
他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮,灯L1不亮,然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮。
由此可以判断()
(A)灯L1断路。
(B)灯L1短路。
(C)灯L2断路。
(D)灯L2短路。
探究点七:
含电容器电路
1、如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=2Ω,R3=5Ω,电容器的电容C1=4μF,C2=1μF。
求:
(1)当S闭合时间足够长时,C1和C2所带的电量各是多少?
(2)然后把S断开,S断开后通过R2的电量是多少?
2、如图,已知源电动势E=12V,内电阻不计。
电容C=1μF,R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶6∶3,则电容a极板所带电量为:
()
A、-8×10-6CB、4×10-6CC、-4×10-6CD、8×10-6C
2.7闭合电路欧姆定律课后巩固
1.在闭合电路中,下列叙述正确的是()
A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比
B.当外电路断开时,路端电压等于零
C.当外电路短路时,电路中的电流趋近于∞
D.当外电阻增大时,路端电压也增大
2.如图所示电路中.A、B两灯均正常发光,R为一滑动变阻器,P为滑动片,若将滑动片向下滑动,则()
A.A灯变亮B.B灯变亮
C.R1上消耗功率变大D.总电流变小
3.如图所示的电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时()
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
4、在如图所示电路中,闭合电键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,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是()
A、U1/I不变,ΔU1/ΔI不变
B、U2/I变大,ΔU2/ΔI变大
C、U2/I变大,ΔU2/ΔI不变
D、U3/I变大,ΔU3/ΔI不变
5、如图8所示,电路中电源电动势为E,内电阻为r,定值电阻的阻值为R0,变阻器的全阻值为R,关于各部分的功率,有关说法正确的是()
A、当R=R0+r,R上消耗的功率达到最大值;
B、当R=0,R0上消耗的功率达到最大值;
C、当R+R0=r,电源的输出功率达到最大值;
D、当R增大时,电源的效率将减小。
6.电源电动势为ε,内阻为r,向可变电阻R供电.关于路端电压,下列说法中正确的是()
A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变
B.因为U=IR,所以当R增大时,路端电压也增大
3
C.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大
D.因为U=ε-Ir,所以当I增大时,路端电压下降
7、如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线。
若A、B的横坐标为1A,那么AB表示的功率等于()
A.1WB.3WC.2WD.2.5W
8、如图所示,某同学在闭合开关S后发现电路不能正常工作,已知电路每次只有一个故障。
则下列情况中电路故障可能是:
(1)电流表示数为0,电压表示数为电源电压,则故障原因为_________________。
(2)电流表、电压表的示数均为0,则故障原因是___________________。
(3)电流表示数正常,电压表示数为0,只有一只灯亮,则故障原因是____________________。
9、.如图所示的电路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=1.5Ω,C=20μF当开关S断开时,电源所释放的总功率为2W;当开关S闭合时,电源所释放的总功率为4W求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)闭合S时,电源的输出功率;
(3)S断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?
10、.如图所示的电路中,电池的电动势E=9.0V,内电阻r=2.0Ω,固定电阻R1=1.0Ω,R2为可变电阻,其阻值在0~10Ω范围内调节,问:
取R2多少时时,R1消耗的电功率最大.取R2多少时时,R2消耗的电功率最大.
11.、图中电源电动势E=12V,内电阻r=0.5Ω.将一盏额定电压为8V,额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100min问:
M
(1)电源提供的能量是多少?
(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少?
(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少?
(4)电动机的效率为多少?