高中物理 第2章 电路 习题课3 闭合电路欧姆定律的应用学案 粤教版选修3-1-粤教版高中选修3-1物理学案

习题课 3 闭合电路欧姆定律的应用[学习目标] 1.复习闭合电路的功率关系，会分析计算闭合电路的各种功率及变化． 2.会利用闭合电路欧姆定律进行含电容器电路的分析与计算． 3.知道短路与断路，并会在闭合电路中进行故障分析．各种功率的变化分析和计算【例 1】 如图所示，电源的电动势是 6 V，内阻是 0.5 Ω，电动机 M 的线圈电阻为 0.5 Ω，限流电阻 R0为 3 Ω，若理想电压表的示数为 3 V，试求：(1)电源的功率和电源的输出功率；(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．[解析] (1)I＝IR0＝＝1 A；电源的功率 PE＝IE＝6 W；内电路消耗的功率 Pr＝I2r＝0.5 W；电源的输出功率 P 出＝PE－Pr＝5.5 W.(2)电动机分压 UM＝E－Ir－UR0＝2.5 V；电动机消耗的功率 PM＝IUM＝2.5 W；热功率 P 热＝I2rM＝0.5 W；电动机输出的机械功率 P 机＝PM－P 热＝2 W.[答案] (1)6 W 5.5 W (2)2.5 W 2 W解答有关电动机问题时应注意：(1)当电动机不转时可以看成纯电阻电路，P＝UI＝I2R＝均成立．(2)当电动机正常工作时，是非纯电阻电路，P 电＝UI>P 热＝I2R，U≠IR 而有 U>IR.(3)输入功率指电动机消耗的总功率．热功率是线圈电阻的发热功率．输出功率是指电动机将电能转化为机械能的功率．三者的关系：UI＝I2R＋P 机．1．如图所示电路中，R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，电源电动势 E＝3 V，内阻 r＝1.5 Ω.电流表示数为 I，电压表示数为 U.滑动变阻器的最大阻值为 5 Ω，在滑动变阻器的滑片 P 从 a 滑到 b 的过程中，下列判断正确的是( )A．I 减小，U 增大B．减小，不变C．电源的最大输出功率为 1.5 WD．R1获得的最大功率为 1.5 WC [由图可判断，滑动变阻器的 b 端电阻与电压表串联，对电压表的影响可忽略，故电压表测定电阻 R1两端电压，电流表测定干路电流，因此当滑片 P 从 a 向 b 滑动时，滑动变阻器由 0 开始增大，回路的总电阻增大，干路电流 I 减小，路端电压升高，电压表示数 U 减小，故 A 错误；＝＝R1＝1 Ω，不变，故 B 错误；滑动变阻器的最大阻值为 5 Ω，外电路最大电阻为 Rmax＝R1＋＝ Ω＝ Ω，外电路电阻由 1 Ω 增大 Ω，则外电阻等于 r＝1.5 Ω 时电源的输出功率最大，且电源的最大输出功率为 Pmax＝＝ W＝1.5 W，故 C 正确；将除 R1的其他部分看成电源的内阻，由于 R1