物理必修3优质课公开课导学案章末素养培优 2.pdf

章末素养培优2

核心素养(一)——科学思维

一、闭合电路的动态分析

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)由局部电路电阻的变化确定外电路总电阻的变化．

E

(3)根据闭合电路的欧姆定律I＝判断电路中总电流如何变化．

R+r

(4)根据U＝Ir，判断电源的内电压如何变化．

内

(5)根据U＝E－Ir，判断电源的外电压(路端电压)如何变化．

外

(6)根据串、并联电路的特点，判断各部分电路的电流、电压、电功率、电功如何变化．

例1如图所示的电路中，电池电动势为E，内阻为r.闭合开关，当可变电阻的滑片P

向b点移动时，电压表V的读数U与电压表V的读数U的变化情况是()

1122

A．U变大，U变小

12

B．U变大，U变大

12

C．U变小，U变小

12

D．U变小，U变大

12

例2在如图所示的电路中，闭合开关，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两

灯亮度的变化情况为()

A．A灯和B灯都变亮

B．A灯和B灯都变暗

C．A灯变亮，B灯变暗

D．A灯变暗，B灯变亮

二、闭合电路的功率和效率

1．各部分功率关系分析

P=EI

电源

2

2222P=IR

由EIt＝IRt＋Irt知EI＝IR＋Ir外

2

P=Ir

内

2．电源的输出功率

当外电路为纯电阻电路时讨论如下：

(1)电源的输出功率

222

EERE

2

P＝IR＝R＝＝

出22R−r2

R+rR−r+4Rr

+4r

R

E2

由此可知当R＝r时，电源有最大输出功率P出max＝.

4r

(2)P与外电阻R的函数关系图像，如图所示．

出

(3)电源的效率

PIUU

出外外IRR1

η＝＝＝＝＝＝，可见，外电阻R越大，电源的效率越高．