（高中物理）高二物理电阻定律闭合电路的欧姆定律人教实验.doc

高二物理电阻定律闭合电路的欧姆定律人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：电阻定律闭合电路的欧姆定律二.知识要点：1.理解电阻率的概念，知道电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量。2.能区分电阻与电阻率，能区分R＝和R＝。3.知道电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。4.知道电源电动势等于内外电路的电势降落之和。5.理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关电路问题。6.理解路端电压与负载的关系。三.重点难点解析：〔一〕电阻定律1.导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，由导体本身的因素决定。2.内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积成反比导体的电阻与构成它的材料有关。3.公式：R＝式中为导体材料的电阻率。4.电阻率导体的电阻率与导体的长度L、横截面积S无关，和物体的材料和温度有关，国际单位是欧·米，电阻率反映了导体材料导电性能的好坏，决定于材料和温度，有些材料的电阻率随温度的升高而增大，有些材料的电阻率随温度的升高而减小。〔二〕闭合电路：1.闭合电路的组成：内电路：电源内部的电路，其电阻称为内阻，内电阻上降落的电压称为内电压。外电路：电源外部的电路，其两端电压称为外电压也叫路端电压。2.内外电压的关系E＝U外＋U内〔三〕闭合电路的欧姆定律1.内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟内外电路的电阻之和成反比。2.公式：I＝或E＝I〔R＋r〕3.适用条件：纯电阻电路。〔四〕路端电压与负载的关系1.负载：接在外电路的用电器称为负载，用电器的总电阻称为负载电阻。2.路端电压U＝3.R增大，I减小，U增大，当R增大到无穷大〔断路〕时，I＝0，U＝E4.R减小，I增大，U减小，当R减小到零〔短路〕时，I＝E/r，U＝0〔五〕路端电压与电流的关系路端电压U等于电源电动势E减去内阻上的电势降落Ir，用公式表示为：这种关系还可用图线表示，如下列图，是U和I的关系图线。〔1〕当外电路开路时，R变为无穷大，I为零，可见U＝E。即断路时的路端电压等于电源的电动势。〔2〕当R减小时，I增大，路端电压减小，当外电路短路时，R等于零，此时电路中的电流值最大，路端电压等于零。当r＝O〔理想电源〕时，路端电压不随电流的变化而变化，这时可视为恒压电源。〔六〕闭合电路的功率〔1〕该式表示，电源提供的电能只有一局部消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一局部消耗在内阻上，转化为内能。〔2〕电源的输出功率和效率①电源输出功率可见当R＝r时，P出有最大值，且适用条件：E和r都不变。P出与外电阻R的关系图线如图：由图可知，对应某一输出功率P〔非最大值〕可以有两个不同的外电阻R1和R2，而且有。②电源内部的发热功率③电源的效率可见当R时，。当R＝r，电源有最大输出功率时，效率仅为50％，效率并不高。④能量守恒。【典型例题】例1.将图1所示的电路进行等效变换。图1解析：假设电流从左端流入，把等势点标上不同字母〔A、B、C〕，如下列图。在草图上画出三个结点，如以下列图所示。然后把原电路图中的电阻画入这几个结点之间〔只要认准原电阻两端的点即可〕如图以下列图所示。原电路最终可变换成如图2所示的等效电路。图2混联电路的简化方法有两种：①电流分支法．a.先将各结点用字母标上。b.判定各支路元件的电流方向〔假设原电路未加电压，可假设在总电路两端加上电压后判断〕c.按电流流向，自左到右将各元件、结点、分支逐一画出；d.将画出的等效图加工整理。②等势点排列法：a.将各结点用字母标出。b.判定各结点电势的上下〔假设原电路未加电压，可先假设加上电压〕。c.将各结点电势上下自左到右排列，再将各结点之间的支路画出。d.将画出的等效图加工整理。例2.如下列图，电源内阻r＝2，定值电阻R1＝0.5Q，求：〔1〕当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大?〔2〕当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大?〔3〕当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大?解析：〔1〕定值电阻R，消耗的电功率可见变阻器R2＝O时，R1消耗功率最大〔2〕将电阻R1等效到电源内部，那么当变阻器阻值时，变阻器消耗功率最大。〔3〕当，即时，电源有最大输出功率。例3.如下列图，当滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时，电路中各电表示数如何变化?〔电表内阻对电路的影响不计〕解析：为了使表述一目了然，可以用符号表示各量的