高三物理教案：恒定电流

概要：_.11.如图所示，分压电路的输入端电压为U=6 V，电灯L上标有“4 V、4 W”，滑动变阻器的总电阻Rab=13.5 Ω，求当电灯正常发光时，滑动变阻器消耗的总功率.12.如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103 ℃)时，会自动断开，S2是一个自动控温开关，当温度低于70 ℃时，会自动闭合;温度高于80 ℃时，会自动断开.红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯.分流电阻R1=R2=500 Ω，加热电阻丝R3=50 Ω，两灯电阻不计.(1)分析电饭煲的工作原理.(2)简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗?(3)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比.参考答案 www.guaimaomi.com 1. A 2、D 3、A 4、B 5、D 6、BD7、21/4W、7W 8、1.8V、2/3A9、52.6;994410、1∶4，1∶111、4 W12、(1)电饭煲盛上食物后，接上电源，S2自动闭合，同时手动闭合S1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80℃时，S2自动断开，S1仍闭合;水烧开后，温度升高到103℃时，开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由于散热，待温度降至70℃时，S2自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80℃时，S2又自动断开，再

9、一灵敏电流计，允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig=50μA，表头电阻Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=1mA的电流表，应并联的电阻阻值为 Ω。若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表，应再串联一个阻值为 Ω的电阻。

10. 如图所示的(甲)、(乙)中的小灯泡都相同，(甲)图中电压恒定为6 V，(乙)图中电压恒定为12 V，调节可变电阻R1、R2使四只小灯泡都恰好正常发光(功率相同)，这时可变电阻接入电路中的电阻值之比R1∶R2=_______它们消耗的电功率之比P1∶P2=_______.

11.如图所示，分压电路的输入端电压为U=6 V，电灯L上标有“4 V、4 W”，滑动变阻器的总电阻Rab=13.5 Ω，求当电灯正常发光时，滑动变阻器消耗的总功率.

12.如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103 ℃)时，会自动断开，S2是一个自动控温开关，当温度低于70 ℃时，会自动闭合;温度高于80 ℃时，会自动断开.红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯.分流电阻R1=R2=500 Ω，加热电阻丝R3=50 Ω，两灯电阻不计.

(1)分析电饭煲的工作原理.

(2)简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗?

(3)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比.

参考答案

1. A 2、D 3、A 4、B 5、D 6、BD

7、21/4W、7W 8、1.8V、2/3A　　9、52.6;9944

10、1∶4，1∶1

11、4 W

12、(1)电饭煲盛上食物后，接上电源，S2自动闭合，同时手动闭合S1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80℃时，S2自动断开，S1仍闭合;水烧开后，温度升高到103℃时，开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由于散热，待温度降至70℃时，S2自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80℃时，S2又自动断开，再次处于保温状态.

(2)如果不闭合开关S1，则不能将饭煮熟，因为只能加热到80℃.

(3)加热时电饭煲消耗的电功率P1= ，保温时电饭煲消耗的电功率P2= ，两式中R并= Ω.从而有

P1∶P2= =12∶1

教学后记

电路问题高考主要是以实验题的形式出现，并且是实验里比较难的一题，电路设计及实物连接图是学生最头痛的问题，在实验专题复习里面，我们要加强这方面训练。

闭合电路欧姆定律

教学目标：

1.掌握闭合电路欧姆定律，并能应用其解决有关问题;

2.掌握路端电压和外电路电阻的关系，掌握讨论电路结构变化题的一般方法

3.掌握闭合电路的U-I图象

教学重点：闭合电路欧姆定律及其应用

教学难点：闭合电路欧姆定律的应用

教学方法：讲练结合，计算机辅助教学

教学过程：

一、闭合电路欧姆定律

1.主要物理量。

研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。

闭合电路欧姆定律的表达形式有：

①E=U外+U内

② (I、R间关系)

③U=E-Ir(U、I间关系)

④ (U、R间关系)

从③式看出：当外电路断开时(I = 0)，路端电压等于电动势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势(有微弱电流)。当外电路短路时(R = 0，因而U = 0)电流最大为Im=E/r(一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏)。

2.电源的功率和效率。

⑴功率：①电源的功率(电源的总功率)PE=EI ②电源的输出功率P出=UI

③电源内部消耗的功率Pr=I 2r

⑵电源的效率： (最后一个等号只适用于纯电阻电路)

电源的输出功率 ，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为 。

【例1】已知如图，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。求：①电源的最大输出功率;②R1上消耗的最大功率;③R2上消耗的最大功率。

解：①R2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W;②R1是定植电阻，电流越大功率越大，所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W;③把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω，所以，当R2=6Ω时，R2上消耗的功率最大为1.5W。

3.变化电路的讨论。

闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。以右图电路为例：设R1增大，总电阻一定增大;由 ，I一定减小;由U=E-Ir，U一定增大;因此U4、I4一定增大;由I3= I-I4，I3、U3一定减小;由U2=U-U3，U2、I2一定增大;由I1=I3 -I2，I1一定减小。总结规律如下：

①总电路上R增大时总电流I减小，路端电压U增大;②变化电阻本身和总电路变化规律相同;③和变化电阻有串联关系(通过变化电阻的电流也通过该电阻)的看电流(即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小);④和变化电阻有并联关系的(通过变化电阻的电流不通过该电阻)看电压(即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大)。

【例2】 如图，电源的内阻不可忽略.已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω.当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20A.那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值

A.0.28A B.0.25A

C.0.22A D.0.19A

解：电键接2后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能是0.19A.电源的路端电压一定减小，原来路端电压为2V，所以电键接2后路端电压低于2V，因此电流一定小于0.25A.所以只能选C。

【例3】 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是

A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮

B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮

C.ΔU1<ΔU2

D.ΔU1>ΔU2

解：滑动变阻器的触片P从右端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。与电阻蝉联串联的灯泡L1、L2电流增大，变亮，与电阻并联的灯泡L3电压降低，变暗。U1减小，U2增大，而路端电压U= U1+ U2减小，所以U1的变化量大于 U2的变化量，选BD。

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