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高考物理部分电路欧姆定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析

高考物理部分电路欧姆定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析
高考物理部分电路欧姆定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析

高考物理部分电路欧姆定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析

一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律

1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,3个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF,开始开关闭合,电流表内阻不计,求:

(1)电流表的读数; (2)电容器所带电荷量; (3)开关断开后,通过R 2的电荷量.

【答案】(1)0.8A (2)6.4×10-5C ;(3)3.2×10-5C 【解析】

试题分析:(1)当电键S 闭合时,电阻R 1、R 2被短路.根据欧姆定律得,电流表的读数

34

0.841

E I A A R r =

==++ (2)电容器所带的电量Q=CU 3=CIR 3=20×10-6×0. 8×4C=6.4×10-5C ;

(3)断开电键S 后,电容器相当于电源,外电路是R 1、R 2相当并联后与R 3串联.由于各个电阻都相等,则通过R 2的电量为Q′=1/2Q=3.2×10-5C 考点:闭合电路的欧姆定律;电容器

【名师点睛】此题是对闭合电路的欧姆定律以及电容器的带电量的计算问题;解题的关键是搞清电路的结构,知道电流表把两个电阻短路;电源断开时要能搞清楚电容器放电电流的流动路线,此题是中等题,考查物理规律的灵活运用.

2.以下对直导线内部做一些分析:设导线单位体积内有n 个自由电子,电子电荷量为e ,自由电子定向移动的平均速率为v .现将导线中电流I 与导线横截面积S 的比值定义为电流密度,其大小用j 表示.

(1)请建立微观模型,利用电流的定义q

I t

=

,推导:j =nev ; (2)从宏观角度看,导体两端有电压,导体中就形成电流;从微观角度看,若导体内没有电场,自由电子就不会定向移动.设导体的电阻率为ρ,导体内场强为E ,试猜想j 与E 的关系并推导出j 、ρ、E 三者间满足的关系式. 【答案】(1)j=nev (2)E

j ρ

【解析】 【分析】

【详解】

(1)在直导线内任选一个横截面S ,在△t 时间内以S 为底,v △t 为高的柱体内的自由电子都将从此截面通过,由电流及电流密度的定义知:I q

j S tS

V V == ,其中△q=neSv △t , 代入上式可得:j=nev

(2)(猜想:j 与E 成正比)设横截面积为S ,长为l 的导线两端电压为U ,则U E l

=; 电流密度的定义为I j S

=, 将U

I R =

代入,得U j SR

; 导线的电阻l

R S

ρ=,代入上式,可得j 、ρ、E 三者间满足的关系式为:E j ρ=

【点睛】

本题一要掌握电路的基本规律:欧姆定律、电阻定律、电流的定义式,另一方面要读懂题意,明确电流密度的含义.

3.如图25甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图,其主要结构有一长为L 、宽为b 、高为d 的矩形通道,其前、后板使用绝缘材料,上、下板使用金属材料.图25乙是该主要结构的截面图,上、下两板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连.质量为m 、电荷量大小为q 的分布均匀的带负电的尘埃无初速度地进入A 、B 两极板间的加速电场.已知A 、B 两极板间加速电压为U0,尘埃加速后全都获得相同的水平速度,此时单位体积内的尘埃数为n .尘埃被加速后进入矩形通道,当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和,同时尘埃被收集.通过调整高压直流电源的输出电压U 可以改变收集效率η(被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值).尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用均可忽略不计.在该装置处于稳定工作状态时:

(1)求在较短的一段时间Δt 内,A 、B 两极板间加速电场对尘埃所做的功; (2)若所有进入通道的尘埃都被收集,求通过高压直流电源的电流; (3)请推导出收集效率η随电压直流电源输出电压U 变化的函数关系式. 【答案】(1)nbd ΔtqU 02qU m (2)0

2qU m (3)若y

4L U dU

集效率η=y d =

2204L U d U (U < 20

2

4d U L ) ;若y ≥d 则所有的尘埃都到达下极板,收集效率η=100% (U ≥20

2

4d U L

) 【解析】

试题分析:(1)设电荷经过极板B 的速度大小为0v ,对于一个尘埃通过加速电场过程中,加速电场做功为00W qU =

在t ?时间内从加速电场出来的尘埃总体积是0V bdv t =? 其中的尘埃的总个数()0N nV n bdv t ==?总

故A 、B 两极板间的加速电场对尘埃所做的功()000W N qU n bdv t qU ==?总 对于一个尘埃通过加速电场过程,根据动能定理可得20012

qU mv =

故解得W nbd tqU =?(2)若所有进入矩形通道的尘埃都被收集,则t ?时间内碰到下极板的尘埃的总电荷量

()0Q N q nq bdv t ?==?总

通过高压直流电源的电流0Q

I nQbdv t ?=

==? (3)对某一尘埃,其在高压直流电源形成的电场中运动时,在垂直电场方向做速度为0v 的匀速直线运动,在沿电场力方向做初速度为0的匀加速直线运动 根据运动学公式有:垂直电场方向位移0x v t =,沿电场方向位移2

12

y at = 根据牛顿第二定律有F qE qU a m m md

=

== 距下板y 处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,则x=L

解得20

4L U

y dU =

若y d <,即

204L U d dU <,则收集效率22022

04()4d U y L U

U d d U L η==< 若y d ≥,则所有的尘埃都到达下极板,效率为100%20

2

4()d U U L

≥ 考点:考查了带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用

动能定理和功能关系求解

4.如图是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0-10V,当使用a、c两个端点时,量程为0-100V。已知电流表的内阻Rg为500,满偏电流Ig为1mA,求电阻R1,R2的值。

【答案】;

【解析】

试题分析:接a、b时,为串联的,则

接a、c时,为串联的和,则

考点:考查了电表的改装原理

点评:做本题的关键是理解电表的改装原理

5.科技小组的同学们设计了如图18甲所示的恒温箱温控电路(用于获得高于室温,控制在一定范围内的“室温”)包括工作电路和控制电路两部分,其中R'为阻值可以调节的可变电阻,R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图18乙所示,继电器线圈电阻R0为50欧姆:

(1)如图18甲所示状态,加热器是否处于加热状态?

(2)已知当控制电路的电流达到0.04 A时继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小0.036A时,衔铁被释放。当调节R'=350欧姆时,恒温箱内可获得最高温度为100℃的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃的“恒温”,则应该将R'的阻值调为多大?

(3)使用该恒温箱,获得最低温度为50℃“恒温”与获得最高温度为100℃的“恒温”,相比较,哪一个温度的波动范围更小?为什么?

【答案】(1)处于加热状态(2)50 (3) 50℃附近

【解析】(1)图示加热器回路闭合,处于加热状态。

(2)设控制电路中电源两端电压为U

由图18乙,当温度为100℃时,热敏电阻R的阻值为500Ω

故U=I1(R0+R+R')=0.04A×(50Ω+500Ω+350Ω)=36V

由图18乙所示,当温度为50℃时,热敏电阻R的阻值为900Ω

因此'

2

36

9005050

0.036

U V

R

I A

==-Ω-Ω=Ω

(3)获得最低温度为50℃的“恒温”温度波动范围更小,因为在50℃附近,热敏电阻的阻值随着温度变化更显著。

6.如图为实验室常用的两个量程的电流表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为0.6 A;当使用O、B两接线柱时,量程为3 A.已知表头的内阻R g=200 Ω,满偏电流I g=100 mA.求分流电阻R1和R2.

【答案】8 Ω 32 Ω

【解析】

【分析】

【详解】

并联分流电路的特点就是电压相同.在改装的电流表中,各量程达到满偏电流时,通过“表头”的电流仍为满偏电流.

接O、A时:I g R g=(I1-I g)(R1+R2)

接O、B时:I g(R g+R2)=(I2-I g)R1

联立以上两式,把I g=0.1 A,R g=200 Ω,I1=0.6 A,I2=3 A

代入并解之得R1=8 Ω,R2=32 Ω

即量程为0.6 A时,(R1+R2)为分流电阻;

量程为3 A时,R1为分流电阻,R2为分压电阻.

7.如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为3V;当使用O、B两接线柱时,量程为15V.已知电流计的内电阻R g=500Ω,满偏电流

I g=100 μA.求分压电阻R1和R2的阻值.

【答案】45

2.9510,1.210?Ω?Ω 【解析】 【分析】 【详解】

本题的关键是明确电压表是电流表与分压电阻串联而改装成的,当电压表达到量程时通过电流表的电流应为满偏电流,然后根据串并联规律求出分压电阻的大小即可. 解:串联分压电路的特点就是电流相同,在改装的电压表中,各量程达到满偏电压时,经过“表头”的电流均为满偏电流. 根据串并联规律,接O 、A 时:I g =

,解得

==2.95

接O 、B 时:I g =,解得

===1.2

8.如图所示,电源内阻0.4Ωr =,12344ΩR R R R ====,当电键K 闭合时,电流表与电压表读数分别为2A ,2V ,试求: (1)电源电动势E ;

(2)电键K 断开时,电压表读数为多少?

【答案】(1)7V (2)3.96V 【解析】 【详解】 (1)等效电路图

因为22V U =,所以有:

120.5A I I ==

3 1.5A I =

2.5A I =

电源的外电压:

336V U I R ==

电源电动势为:

6 2.50.4V 7V E U Ir =+=+?=

(2) 电键K 断开时,则有:

R 外20

Ω3

=

根据闭合电路欧姆定律有:

E

I R r

=

+ 则电压表的示数:

2 3.96V U IR ==

9.如图所示的电路中,各电阻的阻值已标出.已知R=1Ω,当输入电压U AB =110V 时,

(1)流经10R 电阻的电流是多少? (2)输出电压U CD 是多少? 【答案】(1)10A (2)-1V 【解析】 【分析】 【详解】

(1)并联部分的等效电阻为:()()1099=1099

R

R R R R R

R R ?+=++并

则电路的总电阻为:R总=10R+R=11R

根据欧姆定律流经10R电阻的电流:

110

=10

11

AB

U

I A A

R

==

(2)由串联分压得并联部分R并上的电压为:=U=11010

11

AB

R R

U V

R R

?=

而输出电压U CD即电阻R上分到的电压,再由串联分压

得:

1

=U=101

+910

CD

R

U V

R R

?=

10.如图所示,滑动变阻器的总电阻R=1 000 Ω,A、B两端电压U=100 V,调节滑片P使其下部电阻R1=400 Ω.

(1)空载时,C、D两端电压多大?

(2)在C、D间接入一个R0=400 Ω的电阻,C、D两端的电压多大?

【答案】(1)40V(2)25V

【解析】

【分析】

【详解】

(1)空载时CD两端电压,即为R1两端的电压;则为:

11

12

100

400V40V

1000

AB

R

U

U R

R R

=?=

+

(2)由图可知R1与R0并联后,再与R2串联,则总电阻

1

1

2

400400

600800

400400

R R

R R

R R

?

'=+=+=Ω

++;

由欧姆定律可得:则CD两端的电压

'

100

20025V

800

AB

CD

U

U IR R

R

===?=

并并

11.如图所示,是有两个量程的电流表的电路.当使用a、b两个端点时,量程为I1=1A,当使用a、c两个端点时,量程为I2=0.1A,.已知表头的内阻R g为100Ω,满偏电流I为

2mA,求电阻R1、R2的值.

【答案】电阻R1、R2的值分别为0.2Ω和1.84Ω

【解析】

试题分析:接a、b 时为G表头与R2串联成一支路,该支路再与R1并联,作为电流表,由电路得出量程的表达式.接a、c时为R1与R2串联后与G表头并联成一电流表,由电路得出量程的表达式.由两个表达式求得R1与R2的值.

解:接a、b时,R1起分流作用为一支路,G与R2串联为一支路,此时量程为 I1=1A,而电流表的量程为当G表头达到满偏时通过两个支路的总电流,即为

I1=I g+…①

同理,接a、c时,R1+R2为一支路起分流作用,G为一支路,此时量程为 I2=0.1A

则 I2=I g+…②

由①②式构成一方程组,只有R1与R2为未知量,代入数据求得:

R1=0.2Ω,R2=1.84Ω

答:电阻R1、R2的值分别为0.2Ω和1.84Ω

【点评】本题考查电流表的改装原理,要明确改装原理,会分析串并联电路的规律,能根据并联电阻的分流作用求解量程的表达式.

12.如图甲所示的电路中,小量程电流表的内阻R g=100 Ω,满偏电流I g=1 mA,R1=1900

Ω,R2=100

999

Ω.则:

(1)当S1和S2均断开时,改装成的是什么表?量程多大?

(2)当S1和S2均闭合时,改装成的是什么表?量程多大?

(3)利用改装后的电压表对图乙的电路进行故障分析.接通S后,将电压表并联在A、C

两点时,电压表有读数;当并联在A 、B 两点时,电压表读数为零,请写出存在故障的可能情况.

【答案】(1)改装为电压表,其量程为2U V =(2)改装为电流表,其量程为1I A =(3)BC 段断路或AB 段短路或两种情况均存在。 【解析】 【详解】

(1)当S 1、S 2均断开时, R g 与R 1串联,改装为电压表,其量程为

1()g g U I R R =+

解得:

2V U =

(2)当S 1、S 2均闭合时, R g 与R 2并联,改装为电流表。其量程为:

2

g g g I R I I R =+

解得:

1A I =

(3)接通S 后,将电压表并联在A 、C 两点时,电压表有读数;说明故障在AC 之间;当并联在A 、B 两点时,电压表读数为零,说明故障的原因可能是BC 段断路或AB 段短路或两种情况均存在。

闭合电路欧姆定律典型计算题

闭合电路欧姆定律 非纯电阻电路典型例题 1.如图2所示,当开关S 断开时,理想电压表示数为3 V ,当开关S 闭合时,电压表示数为1.8 V ,则外电阻R 与电源内阻r 之比为( ) A .5∶3 B .3∶5 C .2∶3 D .3∶2 2.在如图4所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R 1和R 3均为定值电阻,R 2为滑动变阻器.当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ,此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U .现将R 2的滑动触点向b 端移动,则三个电表示数的变化情况是( ) A .I 1增大,I 2不变,U 增大 B .I 1减小,I 2增大,U 减小 C .I 1增大,I 2减小,U 增大 D .I 1减小,I 2不变,U 减小 3.如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U -I 图象,则下列说法正确的是( ) A .电动势E 1=E 2,发生短路时的电流I 1>I 2 B .电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2 C .电动势E 1=E 2,内阻r 1

6.如图所示的电路中,电源由4个相同的电池串联而成.电压表的电阻很大.开关S 断开时,电压表的示数是4.8V ,S 闭合时,电压表的示数是3.6V.已知R1=R2=4Ω,求每个电池的电动势和内电阻. 7.在图1的电路中,电池的电动势E=5V ,内电阻r=10Ω,固定电阻R=90Ω,R0是可变电阻,在R0由零增加到400Ω的过程中,求: (1)可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率. (2)电池的内电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和. 8.如图10所示的电路中,电路消耗的总功率为40 W ,电阻R 1为4 Ω,R 2为6 Ω,电源内阻r 为0.6 Ω,电源的效率为94%,求: (1)a 、b 两点间的电压;2)电源的电动势. 9.如图所示,直线A 电源的路端电压U 与电流I 的关系 图象,直线B 是电阻R 两端电压U 与电流I 的关系图象, 把该电源与电阻R 组成闭合电路,则电源的输出=P W ,电源的电动势=E V ,电源的内电阻 =r Ω,外电阻 =R Ω。 10.如图所示,已知电源电动势E=20V ,内阻r=l Ω,当接入固定电阻R=3Ω时,电路中标有“3V,6W ”的灯泡L 和内阻R D =1Ω的小型直流电动机D 都恰能正常工作.试求: B A

第十七章欧姆定律知识点

知识点3 电阻的串联与并联 ●电阻的串联 (1)串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。(相当于增加导体的长度) (2)串联电阻的总电阻的阻值等于各分值R 串=R1+R2+……Rn 。 (3)n 个相同电阻串联时的总电阻为:R 串=nR ●电阻的并联 (1)并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。(相当于增加导体的横截面积) (2)并联电阻的总电阻的阻值得倒数等于各分电阻的阻值之和,即: n R R R R 111121+?++=。 (3)n 个相同电阻串联时的总电阻为: n R R 0 = 。 (4)两个电阻R1和R2并联时的表达式为:R 总=R 1R 2

【实验原理】R=U I 。只要测出导体两端的电压和通过导体的电流,就可以测出 (通过计算得出)这个导体的电阻的大小,测量和计算时严格要求单位的统一性,即电阻的单位是Ω,电压的单位V ,电流的单位是A ,这种测量电阻的方法叫伏安法。 这种通过测量电压和电流来测量电阻的方法是一种间接测量法。 【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。 【实验电路】 【实验步骤】 ①按电路图连接实物。 ②检查无误后闭合开关,使小灯泡发光,记录电压表和电流表的示数,代入公式R=U I 算出小灯泡的电阻。 ③移动滑动变阻器滑片P 的位置,多测几组电压和电流值,根据R=U I ,计算出 每次的电阻值,并求出电阻的平均值。 ①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大; ②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程; ③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。

闭合电路欧姆定律

依兰县高级中学——物理选修3-1 《闭合电路欧姆定律》导学案班级_姓名_主备教师:李俊华审批人备课时间:2012.08.02 授课时间: 学习目标知识与技 能 1、能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式,知道电源的电动势等于内、外电路上电势 降落之和。 2、理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、 计算有关问题。 3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入 电路时两极间的电压。 4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。 5、理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化。 过程与方 法 1、通过演示路端电压与负载的关系实验,培养利用“实验研究,得出结论”的探究物 理规律的科学思路和方法。 2、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养运用物理知识解决实际 问题的能力。 情感、态 度、价值观 通过本节课教学,加强对科学素质的培养,通过探究物理规律培养创新精神和实践能力。 学习重点 推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行有关讨论。 学习难点 路端电压与负载的关系 考纲解读 使用说明 知识链接 1、 自主预习 1.内、外电路:、导线组成外电路,是内电路。在外电路中,沿电流方向电势。 2.闭合电路的电流跟电源电动势成,跟内、外电路的电阻之和成。这个结论叫做闭合电路欧姆定律。 3.电动势和电压:断路时的路端电压电源电动势;闭合电路中,电动势等于电势降落之和。 我的疑点合作探究 探究点1.路端电压的变化 随着外电路电阻的变化,路端电压如何变化?试写出路端电压和外电阻的关系式 探究点2.路端电压与电流的关系 闭合电路欧姆定律可变形为U=E-Ir,E和r可认为是不变的,由此可以作出电源的路端电压U 与总电流I的关系图线,如图所示.依据公式或图线可知: (1)路端电压随总电流的增大而_______ (2)电流为零时,即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在 图象中,U—I图象在纵轴上的截距表示电源的_______ (3)路端电压为零时,即外电路短路时的电流I= r E .图线斜率绝对 值在数值上等于_______ (4)电源的U—I图象反映了电源的特征(电动势E、内阻r) 探究点3.闭合电路中的电功率和电源的效率 闭合电路的欧姆定律就是能的转化和守恒定律在闭合电路的反映. 由E=U+U′可得_______ (1)电源的总功率:P=EI=I(U+U′) 若外电路是纯电阻电路,还有P= _______ (2)电源内部消耗的功率:P内= _______ (3)电源的输出功率:P出=P总-P内=EI-I2r=UI 若外电路为纯电阻电路,还有P出=_______ (4)电源的效率: r R R E U P P E + = = = η(最后一个等号只适用于 纯电阻电路) 探究点4.闭合电路中局部电阻的变化而引起电流、电压的变化是典型 的电路的动态变化问题。 此类问题应在明确各用电器或电表所对应的电流、电压的基础上, 按局部(R的变化)→全局(I总、U端的变化)→局部(U分、I分的 变化)的逻辑思维进行分析推理,使得出的每一个结论都有依据,这样才能得出正确的判断。 际意义(除非U是专指R两端的电压)引导学生阅读教材,思考问题:

高中物理 《闭合电路欧姆定律》教学设计

闭合电路欧姆定律教学设计 一、教材分析 课标分析:知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律 教材地位:闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容,具有承前启后的作用。既是本章知识的高度总结,又是本章拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握,又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。同时,闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性,是功能关系学习的好素材。 二、学情分析 学生通过前面的学习,理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识,认识了如何从非静电力做功的角度描述电动势,并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题,已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律,并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。 三、教学目标 (一)知识与技能 1、通过探究推导出闭合电路欧姆定律及其公式,知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 2、理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表达,并能用来分析有关问题。 3、掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 4、了解路端电压与电流的U-I图像,认识E和r对U-I图像的影响。 5、熟练应用闭合电路欧姆定律进行相关的电路分析和计算 (二)过程与方法 1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用,培养学生推理能力。 2、通过路端电压与负载的关系实验,培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。 3、了解路端电压与电流的U-I图像,培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。 4、利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 (三)情感态度价值观 1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。 2、通过实验探究,加强对学生科学素质的培养。 3、通过实际问题分析,拉近物理与生活的距离,增强学生学习物理的兴趣。 四、教学重点、难点 推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行相关讨论是本节的重点,帮助学生理解电路中的能量转化关系是基础和关键。应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系是本节难点。

(物理)九年级物理欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)

(物理)九年级物理欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案) 一、欧姆定律选择题 1.如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L标有“3V 1.5W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为30Ω,电压表量程“0﹣3V”,电流表量程为“0﹣0.6A”。在 电路安全的情况下,下列判断正确的是() A. 灯泡L正常发光时的电阻为10Ω B. 只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围 只能是0﹣10Ω C. 只闭合开关S,该电路的最大功率是2.5W D. 将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,电流表示数为0.6A 【答案】D 【解析】【解答】A、根据可得,灯泡正常发光时的电阻: ,A不符合题意; B、C、只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测 电路中的电流; 当滑片位于左端时,此时电压表的示数为零,灯泡两端的电压等于电源电压3V, 通过灯泡的电流,即最大电流为:, 电路的最大功率为灯泡的额定功率0.5W,C不符合题意; 当变阻器接入电路中的阻值变大时,电流变小,电压表示数增大,但不会超过电源电压 3V,两电表都是安全的,所以,滑动变阻器的取值范围是0~30Ω,B不符合题意; D、将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,滑动变阻器R的最大阻值与灯泡L并联,两端电压都为电源电压3V,电流表测干路中的电流。 灯正常工作,通过小灯泡的电流为0.5A; 通过滑动变阻器的电流:; 故干路电流,即电流表的示数:,D符合题意; 故答案为:D。 【分析】根据P=UI=求出灯泡正常发光时的电阻;只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯 泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻 器接入电路中的电阻为零时电路中的电流,然后与电流表的量程相比较判断出灯泡可以正 常发光,根据P=UI可求最大功率;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻

《闭合电路欧姆定律》教学设计

鲁科版选修3-1第四章第一节闭合电路 欧姆定律 一、教材分析 课标分析:知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律 教材地位:闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容,具有承前启后的作用。既是本章知识的高度总结,又是本章拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从部分电路的认知上升到全电路规律的掌握,又能从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。同时,闭合电路欧姆定律能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性,是功能关系学习的好素材。 二、学情分析 学生通过前面的学习,理解了静电力做功与电荷量、电势差的关系、了解了静电力做功与电能转化的知识,并处理了部分电路欧姆定律的相关电路问题,已经具备了通过功能关系分析建立闭合电路欧姆定律,并应用闭合电路欧姆定律分析问题的知识与技能。 三、教学目标 1.知道电路结构,理解电动势定义及物理意义; 2.知道电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,等于内、外电路上电势降落之和; 3.理解闭合电路欧姆定律及其公式,会分析路端电压与外电阻的关系 四、教学方法 1、经历闭合电路欧姆定律及其公式的推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用,培养学生推理能力。 2、通过路端电压与负载的关系实验,培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。 3、了解路端电压与电流的U-I图像,培养学生

利用图像方法分析电学问题的能力。 4、利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 五、教学重点、难点 推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行相关讨论是本节的重点,帮助学生理解电路中的能量转化关系是基础和关键。应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系是本节难点。 六、教学过程 教 学 程 序 教学内容学生活动设计意图 情景引入演示实验: 问题:依次接通S1、S2、S3、S4、后,灯 泡1有什么现象? 观察灯泡 1在S1闭合、 S2闭合时的亮 暗变化,积极 思考亮暗变化 的直接原因? S1闭合时,灯泡1正常发 光,说明:灯泡1两端电压达 到或接近灯泡1的额定电压 S2闭合现象:灯泡1变暗 当S2、S3、S4闭合时,灯泡1 变暗,说明:灯泡1两端电压 小于灯泡1的额定电压 灯泡1始终接在电源两 端,为什么它两端的电压会发

闭合电路欧姆定律计算题

xxxXXXXX 学校XXXX年学年度第二学期第二次月考 XXX年级xx班级 :_______________班级:_______________考号:_______________ 题号 一、计算 题 总分 得分 一、计算题 (每空?分,共?分) 1、如图(甲)所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图(乙)所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求: (1)电源的电动势和阻; (2)定值电阻R2的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值. 2、如图所示,已知电源电动势E=20V,阻r=lΩ,当接入固定电阻R=3Ω时,电路中标有“3V,6W”的灯泡L和阻R D=1Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求: (1)电路中的电流大小; (2)电动机的输出功率. 3、如图6-12所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感 器可看做一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10 Ω,1 A”的字样,电流表的量程为0.6 A,电压表的量程为3 V.求: 评卷人得分

图6-12 (1)传感器的电阻和额定电流. (2)为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少? 4、如图所示,电源电动势E=10 V,阻r=1 Ω,R1=3 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF. (1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流; (2)然后将开关S断开,求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过R1的总电量; (3)如果把R2换成一个可变电阻,其阻值可以在0~10 Ω围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2消耗的最大电功率. 5、如图所示,M为一线圈电阻rM=0.4 Ω的电动机,R=24 Ω,电源电动势E=40 V. 当S断开时,电流表的示数为I1=1.6 A,当开关S闭合时,电流表的示数为I2=4.0 A. 求: (1)电源阻r; (2)开关S闭合时电源输出功率. (3)开关S闭合时电动机输出的机械功率; 6、如图11所示,电源电动势E=10V,阻r=1Ω,闭合电键S后,标有“,”的灯泡恰能正常发光,电动机M 绕组的电阻R0=4Ω,求:

高中物理-闭合电路欧姆定律教案

闭合电路欧姆定律学案 教学目标 (一)知识目标 1、知道电动势的定义. 2、理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题. 3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和. 4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 5、理解闭合电路的功率表达式. 6、理解闭合电路中能量转化的情况. (二)能力目标 1、培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律 2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力. (三)情感目标 1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点 2、通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系

3、通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想 4、知道用能量的观点说明电动势的意义 教学建议 1、电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据教材,采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论. 需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力,它与外电路无关,是由电源本生的特性决定的. 电动势是标量,没有方向,这要给学生说明,如果学生程度较好,可以向学生说明,做为电源,由正负极之分,在电源内部,电流从负极流向正极,为了说明问题方便,也给电动势一个方向,人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向,即从负极指向正极. 2、路端电压与电流(或外电阻)的关系,是一个难点.希望作好演示实验,使学生有明确的感性认识,然后用公式加以解释.路端电压与电

高中物理闭合电路的欧姆定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析

高中物理闭合电路的欧姆定律(一)解题方法和技巧及练习题及解析 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF ,电流表内阻不计,求: (1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量; (2)断开开关S 后,通过R 2的电荷量。 【答案】(1)6.4×10-5C ;(2)53.210C -? 【解析】 【分析】 【详解】 (1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路,据欧姆定律得电流表的读数为 34A 0.8A 14 E I r R ===++ 电容器所带电荷量 653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=???=?== (2)断开电键后,电容器相当于电源,外电路1R 、2R 并联后与3R 串联,由于各个电阻相等,则通过2R 的电荷量为 51 3.210C 2 Q Q -==?' 2.如图所示,电源电动势E =30 V ,内阻r =1 Ω,电阻R 1=4 Ω,R 2=10 Ω.两正对的平行金属板长L =0.2 m ,两板间的距离d =0.1 m .闭合开关S 后,一质量m =5×10﹣8kg ,电荷量q =+4×10﹣6C 的粒子以平行于两板且大小为 =5×102m/s 的初速度从两板的正中间射入,求粒子在两平行金属板间运动的过程中沿垂直于板方向发生的位移大小?(不考虑粒子的重力) 【答案】

【解析】根据闭合电路欧姆定律,有: 电场强度: 粒子做类似平抛运动,根据分运动公式,有: L=v 0t y=at 2 其中: 联立解得: 点睛:本题是简单的力电综合问题,关键是明确电路结构和粒子的运动规律,然后根据闭 合电路欧姆定律和类似平抛运动的分运动公式列式求解. 3.如图所示,电源的电动势为10 V ,内阻为1 Ω,R 1=3 Ω,R 2=6 Ω,C =30 μF 求: (1)闭合电键S ,稳定后通过电阻R 2的电流. (2)再将电键S 断开,再次稳定后通过电阻R 1的电荷量. 【答案】(1)1 A (2)1.2×10﹣4C 【解析】 【详解】 (1)闭合开关S ,稳定后电容器相当于开关断开,根据全电路欧姆定律得: 12 101361 E I A A R R r ===++++ (2)闭合开关S 时,电容器两端的电压即R 2两端的电压,为:U 2=IR 2=1×6V=6V 开关S 断开后,电容器两端的电压等于电源的电动势,为E=10V ,则通过R 1的电荷量为: Q=C (E-U 2)=3×10-5×(10-6)C=1.2×10-4C 4.如图所示,线段A 为某电源的U -I 图线,线段B 为某电阻R 的U -I 图线,由上述电源和电阻组成闭合电路时,求: (1)电源的输出功率P 出是多大?

(完整)高中物理闭合电路欧姆定律

考点一 闭合电路欧姆定律 例1.如图18—13所示,电流表读数为0.75A 0.8A 和3.2V .(1)是哪个电阻发生断路?(2[解析] (1)假设R 1应该为3.2V 。所以,发生断路的是R 2。(2)R 222 R ×4+2=0.75R 1 3.2=0.8R 1 由此即可解r R R R R R E ++++32132)(·32132)(R R R R R +++=0.75r R E +1[规律总结] 般的故障有两种:断路或局部短路。 考点二 闭合电路的动态分析 1、 总电流I 和路端电压U 随外电阻R 当R 增大时,I 变小,又据U=E-Ir 知,U 变大.当R 增大到∞时,I=0,U=E (断路). 当R 减小时,I 变大,又据U=E-Ir 知,U 变小.当R 减小到零时,I=E r ,U=0(短路) 2、 所谓动态就是电路中某些元件(如滑动变阻器的阻值)的变化,会引起整个电路中各部分相 关电学物理量的变化。解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析,同时,还要掌握一定的思维方法,如程序法,直观法,极端法,理想化法和特殊值法等等。 3、 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。 例2.在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3、R 4皆为定值电阻,R 5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. [解析] 当R 5向a 端移动时,其电阻变小,整个外电路的电阻也变小,总电阻也变小,根据闭合电 路的欧姆定律E I R r =+知道,回路的总电流I 变大,内电压U 内=Ir 变大,外电压U 外=E-U 内变 小,所以电压表的读数变小,外电阻R 1及R 4两端的电压U=I (R1+R 4)变大,R5两端的电压,即R 2、R 3两端的电压为U ’=U 外-U 变小,通过电流表的电流大小为U ’/(R 2+R 3)变小,答案:D [规律总结] 在某一闭合电路中,如果只有一个电阻变化,这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化,它们遵循的规则是:(1).凡与该可变电阻有并关系的用电器,通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大,它们也增大.(2).凡与该可变电阻有串关系的用电器,通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大,它们也增大.所谓串、并关系是指:该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式,用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点.简单记为:并同串反 考点三 闭合电路的功率 1、电源的总功率:就是电源提供的总功率,即电源将其他形式的能转化为电能的功率,也叫电源消耗的功率 P 总 =EI. 2、电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率.对于纯电阻电路,电源的输出功率. P 出 =I 2 R=[E/(R+r )] 2 R ,当R=r 时,电源输出功率最大,其最大输出功率为Pmax=E 2 / 4r 3、电源内耗功率:内电路上消耗的电功率 P 内 =U 内 I=I 2 r 4、电源的效率:指电源的输出功率与电源的功率之比,即 η=P 出 /P 总 =IU /IE =U /E .

闭合电路欧姆定律 提纲(一)

课堂自学提纲 年级:47 班级:学科:物理时间:2014.11.21 姓名: 课题:§2.7闭合电路欧姆定律(一) 一、学习目标:1.知道电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2.知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。 二、自学提纲: (一)、电动势、内电压、外电压三者之间的关系 1、将和连接起来就构成闭合电路。 哪些部分是外电路?在外电路中电流的流向如何?什么力使电荷运动形成电流?在外电路中沿着电流方向电势如何变化? 哪些部分是内电路?在内电路中电流的流向如何?什么力使电荷运动形成电流?在内电路中沿着电流方向电势如何变化? 例一:关于电动势,下列说法中正确的是() A.在电源内部,由负极到正极的方向为电动势的方向 B.在闭合电路中,电动势的方向与内电路中电流的方向相同 C.电动势的方向是电源内部电势升高的方向 D.电动势是矢量 2、内电路的电阻叫做电源的___ __,当电路中有电流通过时,内电路消耗的电压叫_________,用表示。电源外部的电路叫_________,外电路两端的电压叫 _________,也叫_____ ____,用表示。则E= ,即在闭合电路中,电源电动势等于。 3、注:①用电压表接在电源两极间测得的电压U 外是指电压,U 外 E. ②当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以U 内= ,此时E U 外 ,即电 源电动势等于时的路端电压. 例二.关于电动势下列说法正确的是() A.电源电动势等于电源正负极之间的电势差 B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关D.电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时,电源提供的能量 (二)、闭合电路欧姆定律 1、推导闭合电路欧姆定律的表达式。

高中物理闭合电路欧姆定律教案

高中物理闭合电路欧姆 定律教案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

闭合电路欧姆定律学案 教学目标 (一)知识目标 1、知道电动势的定义. 2、理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各量及公式的意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题. 3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和. 4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 5、理解闭合电路的功率表达式. 6、理解闭合电路中能量转化的情况. (二)能力目标 1、培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律

2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力. (三)情感目标 1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点 2、通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系 3、通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想 4、知道用能量的观点说明电动势的意义 教学建议 1、电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据,采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论.

高中物理部分电路欧姆定律解题技巧及练习题(1)

高中物理部分电路欧姆定律解题技巧及练习题(1) 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线,其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验. (1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0 T,不考虑磁场对电路其他部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下: A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 Ω B.滑动变阻器R,总电阻约为20 Ω C.电流表A,量程2.5 mA,内阻约30 Ω D.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ E.直流电源E,电动势3 V,内阻不计 F.开关S,导线若干 (2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表: 123456 U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71 I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80 根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B=______Ω. 结合题图可知待测磁场的磁感应强度B=______T. (3)试结合题图简要回答,磁感应强度B在0~0.2 T和0.4~1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同? ________________________________________________________________________. (4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论? ___________________________________________________________________________.【答案】(1)见解析图

高考物理高考物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高考物理高考物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1.如图所示电路中,14R =Ω,26R =Ω,30C F μ=,电池的内阻2r =Ω,电动势 12E V =. (1)闭合开关S ,求稳定后通过1R 的电流. (2)求将开关断开后流过1R 的总电荷量. 【答案】(1)1A ;(2)41.810C -? 【解析】 【详解】 (1)闭合开关S 电路稳定后,电容视为断路,则由图可知,1R 与2R 串联,由闭合电路的欧姆定律有: 1212 1A 462 E I R R r = ==++++ 所以稳定后通过1R 的电流为1A . (2)闭合开关S 后,电容器两端的电压与2R 的相等,有 16V 6V C U =?= 将开关S 断开后,电容器两端的电压与电源的电动势相等,有 '12V C U E == 流过1R 的总电荷量为 ()' 63010126C C C Q CU CU -=-=??-41.810C -=? 2.如图所示,电流表A 视为理想电表,已知定值电阻R 0=4Ω,滑动变阻器R 阻值范围为0~10Ω,电源的电动势E =6V .闭合开关S ,当R =3Ω时,电流表的读数I =0.5A 。 (1)求电源的内阻。 (2)当滑动变阻器R 为多大时,电源的总功率最大?最大值P m 是多少?

【答案】(1)5Ω;(2)当滑动变阻器R 为0时,电源的总功率最大,最大值P m 是4W 。 【解析】 【分析】 【详解】 (1)电源的电动势E =6V .闭合开关S ,当R =3Ω时,电流表的读数I =0.5A ,根据闭合电路欧姆定律可知: 0E I R R r = ++ 得:r =5Ω (2)电源的总功率 P=IE 得: 2 0E P R R r =++ 当R =0Ω,P 最大,最大值为m P ,则有:4m P =W 3.如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L ,导轨的两端 分别与电源(串有一滑动变阻器 R )、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K 相连.整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B .一质量为m ,电阻不计的金属棒 ab 横跨在导轨上.已知电源电动势为E ,内阻为r ,电容器的电容为C ,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻. (1)当K 接1时,金属棒 ab 在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值 R 为多大? (2)当 K 接 2 后,金属棒 ab 从静止开始下落,下落距离 s 时达到稳定速度,则此稳定速度的大小为多大?下落 s 的过程中所需的时间为多少? (3) ab 达到稳定速度后,将开关 K 突然接到3,试通过推导,说明 ab 作何种性质的运动?求 ab 再下落距离 s 时,电容器储存的电能是多少?(设电容器不漏电,此时电容器没有被击穿) 【答案】(1)EBL r mg -(2)44220220B L s m gR mgR B L +(3)匀加速直线运动 2222 mgsCB L m cB L +

高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案)

高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1.小勇同学设计了一种测定风力大小的装置,其原理如图所示。E 是内阻不计、电动势为6V 的电源。0R 是一个阻值为40Ω的定值电阻。V 是由理想电压表改装成的指针式测风力显示器。R 是与迎风板A 相连的一个压敏电阻,其阻值可随风的压力大小变化而改变,其关系如下表所示。迎风板A 的重力忽略不计。试求: 压力F /N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻/R Ω 30 28 26 24 22 20 18 … (1)利用表中的数据归纳出电阻R 随风力F 变化的函数式; (2)若电压表的最大量程为5V ,该装置能测得的最大风力为多少牛顿; (3)当风力F 为500N 时,电压表示数是多少; (4)如果电源E 的电动势降低,要使相同风力时电压表测得的示数不变,需要调换0R ,调换后的0R 的阻值大小如何变化?(只写结论) 【答案】(1)300.04()R F =-Ω;(2)m 550F N =;(3) 4.8V U =;(4)阻值变大 【解析】 【分析】 【详解】 (1)通过表中数据可得: F c R ?=?,故R 与F 成线性变化关系设它们的关系式为: R kF b =+ 代入数据得: 300.04(Ω)R F =-① (2)由题意,0R 上的电压05V R U =,通过0R 的电流为 00 R U I R = ②

R R E U U R I I -== ③ 解①~④式,得,当电压表两端电压R U 为5V 时,测得的风力最大 m 550F N =④ (3)由①式得10ΩR = 00 4.8V R E U R R = =+⑤ (4)阻值变大 2.如图所示,R 1=R 3=2R 2=2R 4,电键S 闭合时,间距为d 的平行板电容器C 的正中间有一质量为m ,带电量为q 的小球恰好处于静止状态;现将电键S 断开,小球将向电容器某一个极板运动。若不计电源内阻,求: (1)电源的电动势大小; (2)小球第一次与极板碰撞前瞬间的速度大小。 【答案】(1)2mgd E q =(2)03 gd v =【解析】 【详解】 (1)电键S 闭合时,R 1、R 3并联与R 4串联,(R 2中没有电流通过) U C =U 4= 12 E 对带电小球有: 2C qU qE mg d d = = 得:2mgd E q = (2)电键S 断开后,R 1、R 4串联,则 233C E mgd U q ==' 小球向下运动与下极板相碰前瞬间,由动能定理得 21 222 C U d mg q mv ? -?='

闭合电路欧姆定律教案

. §2.7闭合电路欧姆定律(2课时) 第1课时 一、教学目标 1.知道电动势是表征电源特性的物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压;从能量转化的角度理解电动势的物理意义。 2.明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和。 和3及其适用.熟练掌握闭合电路欧姆定律的两种表达式条件。: 二、教学重点、难点分析1.重点:闭合电路欧姆定律的内容;2.难点:应用闭合电路欧姆定律进行简单电路的分析计算。 三、教学方法:实验演示,启发式教学 四、教具:不同型号的干电池若干、小灯泡(3.8V)、电容器一个、纽扣电池若干、手摇发电机一台、可调高内阻蓄电池一个、电路示教板一块、示教电压表(0~2.5V)两台、10Ω定值电阻一个、滑线变阻器(0~50Ω)一只、开关、导线若干。 五、教学过程: (一)新课引入 教师:同学们都知道,电荷的定向移动形成电流。那么,导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答:导体两端有电势差。) 演示:将小灯泡接在充电后的电容器两端,会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭。)为什么会出现这种现象呢? .

. 分析:当电容器充完电后,其上下两极板分别带上正负电荷,如图1所示, 两板间形成电势差。当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后,电子就在电场力作用下沿导线定向移动形成电流,但这是一瞬间的电流。因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少,两极板间电势差也逐渐减小为零,所以电流减小为零,因此要得到持续的电流,就必须有持续的电势差。 教师:能够产生持续电势差的装置就是电源。那么,如何描述电源的特性?电源接入电路,组成闭合电路,闭合电路中的电流有什么规律呢?这节课我们就来学习闭合电路欧姆定律。 (二)进行新课 【板书】第七节闭合电路欧姆定律 【板书】一、闭合电路欧姆定律 【板书】1.闭合电路的组成 闭合电路由两部分组成,一部分是电源外部的电路,叫做外电路,包括用电器和导线等。另一部分是电源内部的电路,叫内电路,如发电机的线圈、电池的溶液等。外电路的电阻通常叫做外电阻。内电路也有电阻,通常叫做电源的内电阻,简称内阻。 【板书】2.电动势和内、外电压之间的关系 教师:各种型号的干电池的电动势都是1.5V。那么把一节1号电池接入电路中,它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示,电路如图2所示,

高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1.如图(1)所示 ,线圈匝数n =200匝,直径d 1=40cm ,电阻r =2Ω,线圈与阻值R =6Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径d 2=20cm 的有界圆形匀强磁场,磁感应强度按图(2)所示规律变化,试求:(保留两位有效数字) (1)通过电阻R 的电流方向和大小; (2)电压表的示数. 【答案】(1)电流的方向为B A →;7.9A ; (2)47V 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得 B E n n S t t ?Φ?==??磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1 B T s T s t ?-==?- 根据闭合电路的欧姆定律7.9E I A R r = =+ (2)电阻R 两端的电压为U=IR=47V 2.手电筒里的两节干电池(串联)用久了,灯泡发出的光会变暗,这时我们会以为电池没电了。但有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。设一节新电池的电动势E 1=1.5V ,内阻r 1=0.3Ω;一节旧电池的电动势E 2=1.2V ,内阻r 2=4.3Ω。手电筒使用的小灯泡的电阻R =4.4Ω。求: (1)当使用两节新电池时,灯泡两端的电压; (2)当使用新、旧电池混装时,灯泡两端的电压及旧电池的内阻r 2上的电压; (3)根据上面的计算结果,分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。 【答案】(1)2.64V ;(2)1.29V ;(3)不妥当。因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2(或其消耗的电压大于其提供的电压),灯泡的电压变小

探究闭合电路欧姆定律教学案例分析

探究“闭合电路欧姆定律”教学案例分析 金台中学曹小菊 新课程理念要求培养学生的动手能力及探索能力。例如,通过现有实验设备,让学生亲自动手重复探究的过程。通过研究性学习课程,尝试探究的方法和过程。让学生像科学家那样去研究、探索事物本质规律,从中获得能力的不断提高,是我所追求的。但是自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的。科学上每一个重大的发现,都是科学家心血和智慧的结晶,他们的研究往往也花费大量的时间。但是如果我们把学生当科学家来培养是不切实际的。活动中教师的组织、引导就显得尤为重要。在引导的过程中,我感觉到尺度很难把握。过了,学生思维得不到充分发展;不及,会刺伤学生的学习积极性,同时效率低。 欧姆定律是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。本次课的逻辑性、理论性很强,重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律,最关键的是两个方面:一个是实验方法,另一个就是欧姆定律。欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解,而且定律的形式很简单,所以是重点而不是难点。学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助,所以这次课采用启发式综合教学法。 教学过程 课题引入 师:我们到目前已经学了电学方面的几个物理量? 生:电流I、电压U、电阻R(教师板书1) 师:(引导学生回忆这几个物理量的概念,并从中体会它们之间的联系)它们之间并不是孤立的,而是有着重要的联系。一段导体两端的电压越高,通过它的电流将如何变化?当导体的电阻越大,通过它的电流将如何变化? 生:(对于这个简单的问题,大家的回答都很积极和准确) 师:这只是一种粗略的推荐,是一种定性的关系。例如:一支5Ω的电阻当它两端的电压从5V变为10V时通过它的电流会变得怎样?进一步我问大家,电流变化了多少? 生:(对于第一个问题学生能够不假思索回答出来,但第二个问题把学生难住了,激起学生的求知欲望) 师:如果我们知道一段导体的电阻,还知道加在它两端的电压,能不能具体计算出通过它的电流?这个问题对于我们是很有意义的,如果我们能具体知

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