名師同步導(dǎo)學(xué)20xx-20xx學(xué)年高中物理第2章第7節(jié)閉合電路的歐姆定律課件新人教版選修-wenkub.com
2025-01-10 16:29 本頁面
【正文】 南通高二檢測 )電路圖如圖甲所示 ， 乙中圖線是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖象 ， 滑動變阻器的最大阻值為 15 Ω， 定值電阻 R0＝ 3 Ω. (1)當(dāng) R為何值時 ， R0消耗的功率最大 ， 最大值為多少 ？ (2)當(dāng) R為何值時 ， 電源的輸出功率最大 ， 最大值為多少 ？ 解析： ( 1) 由題圖乙知電源的電動勢和內(nèi)阻為： E ＝ 20 V ，r ＝??????Δ UΔ I＝152 Ω ＝ Ω 由題圖甲分析知道，當(dāng) R ＝ 0 時， R 0 消耗的功率最大，最大為 P ＝????????ER 0 ＋ r2R 0 ＝????????203 ＋ 2 3 W ＝ W . 答案： (1)0 W (2) Ω W ( 2) 當(dāng) r ＝ R ＋ R 0 時， 即 R ＝ Ω 時，電源的輸出功率最大，最大值為： P ＝????????ER 0 ＋ R ＋ r2( R 0 ＋ R ) ＝????????203 ＋ ＋ 2(3 ＋ ) W ＝ W . 默 讀 聯(lián) 想 記 憶 對應(yīng)學(xué)生用書 P65 1.(2022第 7節(jié) 閉合電路的歐姆定律 1． 閉合電路組成 (1)外電路：電源外部由用電器和導(dǎo)線組成的電路 ，在外電路中 ， 沿電流方向電勢降低 ． (2)內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路 ， 在內(nèi)電路中 ， 沿電流方向電勢升高 ． 教 材 要 點 解 讀 對應(yīng)學(xué)生用書 P62 2． 閉合電路的歐姆定律 (1)推導(dǎo)：如圖所示 ， 設(shè)電源的電動勢為 E， 外電路電阻為 R， 內(nèi)電路電阻為 r， 閉合電路的電流為 t內(nèi)： ① 外電路中電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為 E 外 ＝ I2Rt . ② 內(nèi)電路中電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為 E 內(nèi) ＝ I2rt . ③ 非靜電力做的功為 W ＝ Eq ＝ EIt . 根據(jù)能量守恒定律有 W ＝ E 外 ＋ E 內(nèi) ， 所以 E It ＝ I2Rt ＋ I2rt . 整理后得到 E ＝ IR ＋ Ir ，即 I ＝ER ＋ r. ( 2) 內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比． ( 3) 表達(dá)式： I ＝ER ＋ r ( 4) 常 用的變形式： E ＝ IR ＋ Ir ， E ＝ U 外 ＋ U 內(nèi) ， U 外 ＝ E－ Ir 3 ． 對閉合電路歐姆定律的理解 ( 1) I ＝ER ＋ r或 E ＝ IR ＋ Ir ，只適用于外電路為純電阻電路的情況，對外電路中含有非純電阻元件 ( 如電動機(jī)、電解槽等 ) 的不適用． ( 2) E ＝ U 外 ＋ U 內(nèi) ＝ U 外 ＋ Ir ，即電源電動勢等于內(nèi)外電路的電壓之和．普遍適用于外電路為任意用電器的情況． (3)將電壓表接在電源兩極間測得的電壓 U外 是指路端電壓 ， 不是內(nèi)電路兩端的電壓 ， 也不是電源電動勢 ， 所以 U外 ＜ E. (4)電動勢和路端電壓雖然是有相同的單位且有時數(shù)值也相同 ， 但二者是本質(zhì)不同的物理量 ． 電動勢反映了電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小 ， 路端電壓反映了外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)大小 ． (1)對給定的電源 ， 認(rèn)為 E、 r不變 ． (2)對于有電壓變化的閉合電路問題 ， 由 E＝ U
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