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电子发烧友网>电子资料下载>课件下载>闭合电路欧姆定律习题

闭合电路欧姆定律习题

2010-01-27 | rar | 344 | 次下载 | 免费

资料介绍

解1:因为电动机的电压是12V,电动机线圈的电阻是1Ω,所以电路中的电流I=U/R线=12/1=1A,电阻R=P/I2=18/I2=18Ω。
解2:I=E/R总=22/(1+R+0.5) (1)
电阻R上消耗的电功率是18W,P=18W=I2R (2)
(1)、(2)式联立,解出I和R的值。
教师:以上两种错解主要表现为不能正确的理解欧姆定律,在含有电动机的非纯电阻电路中,乱套公式,不考虑公式的物理意义。本题是非纯电阻电路,应从能量的分配和转化的角度去思考和解答。在电路中,电源的作用是把其他形式的能量转化为电能,是电路中的总能量。用电器在电路中的作用是把电能转化为其他形式的能,本题中,电阻R是把电能转化为内能,是纯电阻;电动机是把电能转化为机械能。根据能量守恒定律,电源转化来的总电能=电源内部电阻消耗的能量+外电路用电器消耗的能量,即IE=I(U内+U外)=I(UR+r+U动),所以,E=UR+r+U动,UR+r=22-12=10(V)
又因为UR+r=I(R+r)=10V=I(R+0.5) (1)
P=18W=I2R (2)
故R=4.5Ω,I=2A。
电动机输出的机械能=电路输入电动机的电能IU动-电动机线圈电阻消耗的能量I2R动,故P=IU动-I2R动=20(W)
板书:2.动态电路问题
教师:电路中某个电阻发生变化会对整个电路产生影响,而整体的变化又制约着局部。对变化电路的一般分析步骤是:从局部某一电阻的变化,确定总电阻的变化,进一步利用闭合电路的欧姆定律确定总电流、路端电压的变化,再逐步分析局部电流、电压及电功率的变化。简单地说,就是从局部到整体再到局部。
例2:如图2所示电路,已知电源的电动势E和内电阻r恒定,R1、R2是定值电阻,R3是滑动变阻器。当滑动头从a移到b,各个电表的示数如何变化?(投影)
学生思考后,请一个同学来分析。学生:在滑动头从a移到b的过程中,电阻R3从小变到大,外电路的总电阻变大,根据闭合电路的欧姆定律,总电流I将变小,所以电流表A1的示数变小。又因U=E-Ir,所以路端电压变大,电压表V1的示数变大。又因为UR1=IR1,则UR1减小,U2=U-UR1,所以U2变大,电压表V2变大。I3的变化不会分析。
教师:因为R3变大,电压表V2也变大,所以R3支路中的电流I3的变化无法直接用欧姆定律求出。可以用并联电路电流分配的特点求解,I3=I1-I2,I1减小,I2增大,所以I3减小。
对变化电路的讨论,一般情况下认为电源的E和r在短时间内是不变的,电路中的I和U是状态量,将随外电阻的变化而变化。交替使用欧姆定律和串、并联的特点及规律来分析电路中的一些量的变化,能够较快地得到变化的规律。
例3:如图3所示的电路,已知电源的电动势E和内电阻r恒定,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,当滑动头从a移到b的过程中,电流表的示数如何变化?(投影)
教师:由本题的电路结构可知,当滑动变阻器的滑动头放在a、b两端时,电路中的总电阻最小,R总=R0+r,根据闭合电路的欧姆定律I=E/(R+r),可知电流有最大值。当滑动变阻器的滑动头放在中点时,电路中的总电阻最大,R总=R0+r+R/4,电流有最小值。所以,当滑动变阻器的滑动头从a端滑到b端时,电流表的示数是先减小后增大。
教师:思考1.若本题电路中的a、c之间接入一个定值电阻R1,b、c之间接入一个定值电阻R2,则滑动变阻器的滑动头从a移到b的过程中,电流表的示数如何变化?
思考2.如果电路如图4所示,滑动变阻器
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