1.7不一样的电路连接(20230817)

高中物理总复习7.2闭合电路欧姆定律及其应用

第2单元闭合电路欧姆定律及其应用 电阻的串联、并联 [想一想] 把两个灯泡串联接入电路与并联接入电路相比较,它们的亮度有何变化? [提示]灯泡并联接入电路时比串联接入电路时亮度亮。 [记一记] 1.串、并联电路的特点 电路 特点 串联电路并联电路 电流I=I1=I2=…=I n I=I1+I2+…+I n I1R1=I2R2=…=I n R n 电压U1 R1= U2 R2=…= U n R n U1=U2=…=U n 总电阻R总=R1+R2+…+R n 1 R总 = 1 R1+ 1 R2+…+ 1 R n 功率分配P1 R1= P2 R2=…= P n R n P1R1=P2R2=…=P n R n 2.几个有用的结论 (1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻,电路中任意一个电阻变大时,总电阻变大。 (2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻,任意一个电阻变大时,总电阻变大。 (3)某电路中无论电阻怎样连接,该电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和。 [试一试] 1.一个T型电路如图7-2-1所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω。另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计。则()

图7-2-1 A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V 解析:选AC当cd端短路时,ab之间的电路为R2和R3并联,然后与R1串联,因此 ab之间的等效电阻为R2·R3 R2+R3 +R1=40 Ω,选项A正确。同理,当ab端短路时,R1和R3并联,然后与R2串联,总电阻为128 Ω,B选项错误。当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为R3两端的电压,电路为测试电源给串联的电阻R1和R3供电,因此,cd两端的电压 为100 10+40 ×40 V=80 V,选项C正确。同理,当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压即 R3两端的电压为100 120+40 ×40 V=25 V,选项D错误。 部分电路欧姆定律 [想一想] 有a、b、c、d四个电阻,它们的I-U关系如图7-2-2所示,其中电阻最小的是哪一个? 图7-2-2 [提示]a [记一记] 1.内容 导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 2.表达式 I=U R。

第17章习题 非线性电路

第十七章非线性电路简介 学习要点 含有非线性元件的电路称为非线性电路。本章简要介绍非线性电阻元件及含有非线性电阻电路的分析方法。要求理解非线性电阻元件的特性,掌握非线性电路的分析方法—小信号分析法。 内容提要 非线性电阻 1.定义 含有非线性元件的电路称为非线性电路,实际元件都是非线性的,而当其非线性程度比较薄弱时,即可作为线性元件来处理。线性电阻元件的伏安关系满足欧姆定律Ri u=,在i u-平面上是一条通过原点的直线。非线性电阻元件的伏安特性不满足欧姆定律,在i u-平面上不是直线。非线性电阻元件的图形符号如图(a)所示。 (1)若电阻元件两端的电压是其电流的单值函数,这种电阻称为电流控制型的非线性电阻,其伏安关系可表示为 )(i f u=(17-1)它的典型伏安特性如图(b)所示。 } (2)如果通过电阻的电流是其两端电压的单值函数,这种电阻称为电压控制型的非线性电阻,其伏安关系可表示为 ) (u g i=(17-2)它的典型伏安特性如图(c)所示。 2.动态电阻 (c) (a)(b) 图 u

非线性电阻元件在某一工作状况下(如图中P 点)的动态电阻为该点的电压对电流的导数,即 di du R d = 图中P 点的动态电阻正比于tan β(区别于其静态电阻R ,R 正比于tan α)。 3.静态工作点 如图(a )所示电路由线性电阻R 0和直流电压源U 0及一个非线性电阻R 组成(其虚线框也可由复杂网络等效而得)。设非线性电阻的伏安特性如图(b )所示,并可表示为式()。 根据KVL 和KCL ,对此电路列方程有 u i R U +=00 \ 或 i R U u 00-= (17-3) 是虚线方框一侧的伏安特性,如图(b )中直线AB 所示。 直线AB 与伏安特性)(u g i =的交点(U Q ,I Q ),同时满足式(17-3)和式(17-2), 所以有: Q Q U I R U +=00 | )(Q Q U g I = 交点Q (U Q ,I Q )称为电路的静态工作点。由上述分析可知:Q 点可通过图解法(作直线AB 与伏安特性)(u g i =或)(i f u =的交点)或解析法(联立求解i R U u 00-= (b) g (u ) ( (a) 图 图

教科版科学最新四下1-7《不一样的电路连接》教学设计+板书设计

7.不一样的电路连接 【教材简析】 《不一样的电路连接》是教科版科学四年级下册第一单元《电》中的第7课,也是本单元的最后一课。通过前几课的学习,学生已经获得了一些关于电路的基本知识。生活中的很多用电器,我们只能看到它们的外表,很难看到它们内部的电路结构。但不管多么复杂的用电器,都是由一些简单电路通过不同的连接方式组合而成的。本节课学生将用电路检测器探究接线盒内部的电路连接,并通过实验观察、描述、发现不同电路的特点。 第一部分:里面是怎样连接的。引导学生借助电路检测器,推测接线盒里面导线的连接情况,并分析电流在暗盒内是怎样流动的。 第二部分:比较两种不同的电路连接。教科书安排了两个活动,通过学习两节电池和两个灯泡的不同连接方法,了解并联电路和串联电路的不同本质。 【学情分析】 学生在前几课使用过电路检测器,已经知晓其操作方法及原理,但针对如何用电路检测器检测接线盒内部的线路连接,还需要给予学生一些分析和指导。此外,学生虽有过点亮多个灯泡的操作经历,但他们并没有深入理解和比较过两种连接方式,更不清楚两节电池、两个小灯泡串并联引发灯泡亮暗的本质原因。 【教学目标】 科学概念目标 1.如果电能从一点流到另一点,两点之间一定有导体连接,这两点之间就构成1个电的通路,否则就是断路。 2.串联电路和并联电路是两种用不同连接方法组成的电路。 科学探究目标 1.用电路检测器检验接线盒内部电路的连接情况。 2.尝试用不同的方法连接电路,并在反复观察和实验中发现不同连接方式的特点。 科学态度目标

1.培养勇于挑战、细致观察、缜密推断的态度。 2.乐于表达自己的观点。 科学、技术、社会与环境目标 初步了解“电”知识与日常生活的联系。 【教学重难点】 重点:用电路检测器检验接线盒内电路的连接情况 难点:通过比较串联和并联电路,如何理解不同连接方式的特点。 【教学准备】 教师:多媒体课件,串、并联电路实物装置、接线板等。 小组:电路检测器1个,2个带有4个接线柱的接线盒(其中1个只有一组通路,另1个有三组通路),实验记录单;小灯泡2只(带灯座),1.5 V的干电池2节,电池盒2个,导线若干根。 【教学过程】 一、聚焦:揭示课题(预设5分钟) [材料准备:每组一个只有一组通路的接线盒,1个电路检测器,用于演示的接线板1块] 1.引入:出示生活中常用的接线板。 提问:接线板内部的电路是怎么样的?你有办法知道吗? 2.认识接线盒的结构。 接线板的内部电路比较复杂,我们先用这个接线盒来研究。(出示接线盒,打开,里面有一根导线连着。) 提问:在不打开盒盖的情况下,怎么知道盒子里的电路是怎样连接的呢?(预设:用电路检测器检测。) 追问:用电路检测器怎么来检验盒子里面的电路?(预设:灯泡亮是通路,灯泡不亮是断路。) 3.小组活动:用电路检测器检验接线盒内哪一条线路接通,然后打开仔细观察接线盒内部的结构。

(完整版)《不一样的电路连接》的教学设计

《不一样的电路连接》的教学设计 (教科版四年级下册第一单元第7课) 教学背景分析: 本课是《简单电路》单元的最后一课。通过前面几课的学习,学生已经获得了一些关于电、以及电是如何工作的基本知识。联想到我们的家庭用电器,同学们只能看到它们外面的样子,而难以看到它们的内部结构。但不管多么复杂的用电器,都是由一些简单电路通过不同的连接方式组合而成的。在本课,学生将用电路检测器探究接线盒内部的电路是怎样连接的,并探究不同电路连接方法的区别,观察、描述、发现不同电路的特点。 教学目标: 科学概念: 1、如果电能从一点流到另一点,两点之间一定有导体连接,这两点之间就构成一个电的通路,否则就是断路。 2、串联电路和并联电路是两种用不同连接方法组成的电路。 过程与方法: 1、用电路检测器检验接线盒内电路的连接情况。 2、尝试用不同的方法连接电路,并在反复观察和实验中发现不同连接方式的特点。 情感态度价值观: 1、培养勇于挑战、缜密推断的态度。 2、乐于交流自己的观点。 教学重点:用电路检测器检验接线盒内电路的连接情况 教学难点:能运用串联和并联两种用不同连接方法组成电路 教学准备: 为小组准备:一个电路检测器、两个4个接线头的盒子(其中一个只有一组通路,另一个有三组通路)、实验记录单;一节电池(配电池盒)、一个小灯泡(带灯座)、导线几根。 板书设计:

不一样的电路连接教学过程设计: 教师活动学生活 动 教学设计思路 一、游戏导入 1、演示并提问:(用一跟管子左边穿入一根导线,右边穿入3根导线,左右只有一根相连)猜猜看右边的电线与左边的哪一根电线连接在一起? 2、谈话:谁的猜想是正确的呢?用什么方法可以检验一下? 3、讲解:我们就用电路检测器的方法来试一试。 4、过渡:老师这里还有一个小盒子,你能利用刚才的经验来猜测一下,接线盒里面哪些接线头之间可能会被连在一起呢? 认 真观看, 积极猜 想。 尝 试用学 过的知 识来解 决此问 题。 通过小活动 巧妙的引导学生 较快的进入本节 课的研究主题。 并能初步的进行 一次小的探究历 程。尝试运用电 路检测器进行初 步的检验。在进 入对小盒子的探 秘环节。 二、探究四线头的电路暗盒里的线路是怎样连接的 1、猜测:(1- 2、1- 3、1- 4、2-3、2-4、3-4) 2、提问:到底是哪几个接线头可能会连接在一起呢?我们可以用什么方法来检测一下。 学生分组检测实验,并记录。 3、反馈:谁把你记录下来的检测结果向大家来汇报一下。 逐 渐运用 缜密的 思维进 行严谨 的猜测。 认 真实验 将 检测的 结果进 主要引导学 生在解决问题的 过程中,具有一 定的顺序性,通 过严谨的操作来 进行逐渐的排 出,最后发现电 路暗盒连接的秘 密。 通过一定的 研究,将实验现 象逐步转化成证

(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 .

第17章习题 非线性电路

第十七章 非线性电路简介 17.1 学习要点 含有非线性元件的电路称为非线性电路。本章简要介绍非线性电阻元件及含有非线性电阻电路的分析方法。要求理解非线性电阻元件的特性,掌握非线性电路的分析方法—小信号分析法。 17.2 内容提要 17.2.1 非线性电阻 1.定义 含有非线性元件的电路称为非线性电路,实际元件都是非线性的,而当其非线性程度比较薄弱时,即可作为线性元件来处理。线性电阻元件的伏安关系满足欧姆定律 Ri u =,在i u -平面上是一条通过原点的直线。非线性电阻元件的伏安特性不满足欧姆定律,在i u -平面上不是直线。非线性电阻元件的图形符号如图17.1(a )所示。 (1)若电阻元件两端的电压是其电流的单值函数,这种电阻称为电流控制型的非线性电阻,其伏安关系可表示为 )(i f u = (17-1) 它的典型伏安特性如图17.1(b )所示。 (2)如果通过电阻的电流是其两端电压的单值函数,这种电阻称为电压控制型的非线性电阻,其伏安关系可表示为 )(u g i = (17-2) 它的典型伏安特性如图17.1(c )所示。 2.动态电阻 非线性电阻元件在某一工作状况下(如图17.2中P 点)的动态电阻为该点的电 (c) (a) (b) i 图17.1 u i u 0

压对电流的导数,即 di du R d = 图17.2中P 点的动态电阻正比于tan β(区别于其静态电阻R ,R 正比于tan α)。 3.静态工作点 如图17.3(a )所示电路由线性电阻R 0和直流电压源U 0及一个非线性电阻R 组成(其虚线框也可由复杂网络等效而得)。设非线性电阻的伏安特性如图17.3(b )所示,并可表示为式(17.2)。 根据KVL 和KCL ,对此电路列方程有 u i R U +=00 或 i R U u 00-= (17-3) 是虚线方框一侧的伏安特性,如图17.3(b )中直线AB 所示。 直线AB 与伏安特性)(u g i =的交点(U Q ,I Q ),同时满足式(17-3)和式(17-2), 所以有: Q Q U I R U +=00 )(Q Q U g I = 交点Q (U Q ,I Q )称为电路的静态工作点。由上述分析可知:Q 点可通过图解法(作直线AB 与伏安特性)(u g i =或)(i f u =的交点)或解析法(联立求解i R U u 00-=及非线性电阻的伏安特性式)求出。 + (b) 1' B i - (U Q ,I Q ) R U A 1 i =g (u ) - R 0 Q + O (a) u U 0 R u i U 0 图17.3 u α i β O P 图17.2

2.7闭合电路欧姆定律定律

2.7闭合电路欧姆定律定律 一、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和图线表达,并能用来分析、计算相关问题。 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相关的电路问题。 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。 (二)过程与方法 1、通过探究推导出闭合电路欧姆定律及其公式,培养学生推理水平。 2、通过演示路端电压与负载的关系实验,培养学生利用“实验研究,得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法。 3、通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生使用物理知识解决实际问题的水平。 (三)情感、态度与价值观 通过本节课教学,增强对学生科学素质的培养,通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践水平。 教学重点 1、推导闭合电路欧姆定律,应用定律实行相关讨论。 2、探究路端电压与负载的关系 教学难点 路端电压与负载的关系

教学方法 演示实验,讨论、探究、讲解 教学用具: 滑动变阻器、电压表、电流表、电键、导线若干、投影仪、多媒体电脑 教学过程 (一)引入新课 教师:演示实验(1)用电压表测两个电池组的电动势 (2)用电动势小的电池组接灯泡观察灯泡亮度 猜想:用电动势大的电池组接灯泡亮度如何? 现象:用电动势大的电池组接灯泡时亮度小 (二)实行新课 1、闭合电路欧姆定律 教师:(投影)教材图2.7-1(如图所示) 教师:闭合电路是由哪几部分组成的? 学生:内电路和外电路。 教师:在外电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么? 学生:沿电流方向电势降低。因为正电荷的移动方向就是电流方向,在外电路中,正电荷受静电力作用,从高电势向低电势运动。 教师:在内电路中,沿电流方向,电势如何变化?为什么? 学生(代表):沿电流方向电势升高。因为电源内部,非静电力将正电荷从电势低处移到电势高处。 教师:这个同学说得确切吗?

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

《不一样的电路连接》教案

《不一样的电路连接》教案 教科版小学科学四年级下册第一单元 7.不一样的电路连接 【教材分析】 《不一样的电路连接》是教科版科学四年级下册第一单元《电》中的第7课,也是本单元的最后一课。本课继续让学生探究有关电路的知识,是简单电路知识的延伸与拓展。目的是整理学生的 发现和认识,比较串联和并联两种不同的电路连接方法。 【学生分析】 学生在掌握了电流、简单电路、导体与绝缘体的基础上,学习本课应该比较容易,能在学习的 过程中进一步提高科学探究的兴趣。 【教学目标】 知识与技能: 1.如果电能从一点流到另一点,两点之间一定有导体连接,这两点之间就构成一个电的通路, 否则就是断路。 2.串联电路和并联电路是两种用不同连接方法组成的电路。 过程和方法: 1.用电路检测器检验接线盒内电路的连接情况。 2.尝试用不同的方法连接电路,并在反复观察和实验中发现不同连接方式的特点。。 情感、态度与价值观: 1.培养勇于挑战、缤密推断的态度。 2.乐于交流自己的观点。 【重点难点】 重点: 用电路检测器检验接线盒内电路的连接情况。 难点: 能运用串联和并联两种用不同连接方法组成电路。 [课时安排]

1课时 1 / 4 《不一样的电路连接》教案 【教学方法】 “学生是科学学习的主体”,学习科学应该是他们主动参与和能动的过程。所以,在教学中,我综合运用观察法、实验法、比较法、小组合作、探究研讨等教学方法,引领学生经历科学探究的过程,激起学生自主探究的欲望。 【课前准备】 为每小组准备:1个电路检测器、2个四个接线头的盒子(其中一个只有一组通路,另一个有二组或三组通路,但每组的导线接法有所差异)、实验记录单;2节电池(配电池盒)、3个小灯泡、3 个灯座,导线8根,开关2个。多媒体课件。 【教学过程】 (一)创设情景导入。 1.回顾: (1)如何用电源、开关、导线、小灯泡组成一个检测电路。(小组完成) (2)说一说原理。 2、出示道具(一根管子中间有四根导线) 学生观察思考:在不打开的情况下,能否知道左右的那两根导线是接通的?猜一猜 教师验证:用电路检测器 谈话;为什么这两根导线连接时灯泡会发光? 揭开谜底:这两根导线是连接的构成了通路,所以灯泡会发光。其余的导线没有连接称为断路, 所以灯泡不发光。 今天我们来学习《不一样的电路连接》(板书课题) (二)学习新课:学生探究里面是怎样连接的 谈话:每个电路是根据生活、工作的需要连接的,有的往往我们又无法直接观察到,我们能知道电路里面是怎样连接的吗?下面我们来看一个接线盒。 探究活动一:第一个接线盒的研究 1.出示一个带有四个接线头的接线盒,(盒的接线头上分别标上A、B C D的编号。) 谈话:同学们你们知道这里面是怎样连接的吗?在不打开盒子的情况下用什么办法知道它们的 通和断?让学生说说具体的操作方法。

高考物理闭合电路的欧姆定律真题汇编(含答案)

高考物理闭合电路的欧姆定律真题汇编(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,19ΩR =,230ΩR =,开关S 闭合时电压表示数为11.4V ,电流表示数为0.2A ,开关S 断开时电流表示数为0.3A ,求: (1)电阻3R 的值. (2)电源电动势和内电阻. 【答案】(1)15Ω (2)12V 1Ω 【解析】 【详解】 (1)由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据欧姆定律则有: 21123 ()IR U I R IR R =+ + 解得: 315ΩR = (2) 由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据闭合电路的欧姆定律则有: 213 ()11.40.6IR E U I r r R =++=+ S 断开时,根据闭合电路的欧姆定律则有: 212()0.3(39)E I R R r r =++=?+ 联立解得: 12V E = 1Ωr = 2.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为12.5V ,电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。车灯接通电动机未起动时,电流表示数为10A ;电动机启动的瞬间,电流表示数达到70A 。求: (1)电动机未启动时车灯的功率。 (2)电动机启动瞬间车灯的功率并说明其功率减小的原因。(忽略电动机启动瞬间灯泡的

电阻变化) 【答案】(1)120W ;(2)67.5W 【解析】 【分析】 【详解】 (1) 电动机未启动时 12V U E Ir =-= 120W P UI == (2)电动机启动瞬间车灯两端电压 '9 V U E I r =-'= 车灯的电阻 ' 1.2U R I ==Ω 2 67.5W R U P ''== 电源电动势不变,电动机启动瞬间由于外电路等效总电阻减小,回路电流增大,内电路分得电压增大,外电路电压减小,所以车灯电功率减小。 3.如图所示,电源的电动势110V E =,电阻121R =Ω,电动机绕组的电阻0.5R =Ω,开关1S 始终闭合.当开关2S 断开时,电阻1R 的电功率是525W ;当开关2S 闭合时,电阻1R 的电功率是336W ,求: (1)电源的内电阻r ; (2)开关2S 闭合时电动机的效率。 【答案】(1)1Ω;(2)86.9%。 【解析】 【详解】

闭合电路欧姆定律五类典型题全解

(1)——简单应用专题 1.如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的I —U 图象,则下述说法正确的是( ) A.电动势E 1=E 2,发生短路时的电流强度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<r 2 D.当两个电源工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大 2.关于电源和直流电路的性质,下列说法正确的是( ) A.电流总是由高电势流向低电势 B.电源短路时,电路电流为无穷大,路端电压为零 C.外电路断路时,路端电压为最大,外电阻为零 D.外电路总电阻值增大时,路端电压也增大 3、用如图B-3所示的电路测电池组的电动势和内阻.其中V 为电压表(其阻值足够大),定值电阻R=7.0Ω.在开关未接通时,V 的读数为6.0V ;接通开关后,V 的读数变为5.6V .那么,电池组的电动势和内阻分别等于() A.6.0V 0.5Ω B.6.0V 1.25Ω C.5.6V 1.25Ω D.5.6V 0.5Ω 4.如图所示,直线A 和B 分别为电源a 、b 的路端电压和电流的关系图像,设两个电源的内阻分别为r a 和r b ,若将一定值电阻R 0分别接到a 、b 两电源上,通过R 0的电流分别为I a 、I b ,则( ) A.r a =r b , I a =I b B.r a >r b , I a >I b C.r a >r b , I a =I b D.r a >r b , I a <I b 5、用电动势ε=6V 、内电阻r=4Ω的直流电源依次分别对下列四个电珠供电,最亮的电珠是( ). (A)“6V ,12W ” (B)“6V ,9W ” (C)“6V ,4W ” (D)“6V ,3W ” 6、下列有关电源电动势的说法,错误的是( ) A .电源的电动势数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压 B .电源的电动势反映了电源将其它形式能转化为电能的本领大小 C .电源的电动势就是电压 D .电源的电动势等于电路中内、外电压之和 7、许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成,某电池板的开路电压是600mV ,短路电流是30mA ,这块电池板的内电阻是( ). (A)60Ω (B)40Ω (C)20Ω (D)10Ω 8、 电源的电动势为4.5V ,内电阻为0.50Ω,外电路接一个4.0Ω的电阻,这时电源两端的电压为( ). (A)5.0V (B)4.5V (C)4.0V (D)3.5V 9、电源电动势为ε,内阻为r ,向可变电阻R 供电.关于路端电压,下列说法中正确的是( ). (A)因为电源电动势不变,所以路端电压也不变 (B)因为U=IR ,所以当R 增大时,路端电压也增大 (C)因为U=IR ,所以当I 增大时,路端电压也增大 (D)因为U=ε-Ir ,所以当I 增大时,路端电压下降 10、若用E 表示总电动势,U 表示外电压,U ’表示内电压,R 表示外电路总电阻,r 表示内电阻,I 表示总电流强度,考察下列各关系式:⑴U ’ = IR ⑵U ’ = E -U ⑶E = U+Ir ⑷I =E / (R+r) ⑸U = ER / (R+r) ⑹U = E+Ir ,上述关系式中成立的是:( ) A 、⑴⑵⑶⑷ B 、⑵⑶⑷⑸ C 、⑶⑷⑸⑹ D 、⑴⑶⑸⑹ 11、蓄电池的电动势是2V ,说明电池内非静电力每移动1C 的电荷做功 ,其电势能(填“增加”或“减小”),是 能转化为 能的过程。 A B 0

第17章习题 非线性电路教学文稿

第17章习题非线性 电路

第十七章非线性电路简介 17.1 学习要点 含有非线性元件的电路称为非线性电路。本章简要介绍非线性电阻元件及含有非线性电阻电路的分析方法。要求理解非线性电阻元件的特性,掌握非线性电路的分析方法—小信号分析法。 17.2 内容提要 17.2.1 非线性电阻 1.定义 含有非线性元件的电路称为非线性电路,实际元件都是非线性的,而当其非线性程度比较薄弱时,即可作为线性元件来处理。线性电阻元件的伏安关系满足欧姆定律Ri u=,在i u-平面上是一条通过原点的直线。非线性电阻元件的伏安特性不满足欧姆定律,在i u-平面上不是直线。非线性电阻元件的图形符号如图17.1(a)所示。 (1)若电阻元件两端的电压是其电流的单值函数,这种电阻称为电流控制型的非线性电阻,其伏安关系可表示为 )(i f u=(17-1)它的典型伏安特性如图17.1(b)所示。 (2)如果通过电阻的电流是其两端电压的单值函数,这种电阻称为电压控制型的非线性电阻,其伏安关系可表示为 ) (u g i=(17-2)它的典型伏安特性如图17.1(c)所示。 2.动态电阻 (c) (a)(b) 图17.1

非线性电阻元件在某一工作状况下(如图17.2中P 点)的动态电阻为该点的电压对电流的导数,即 di du R d = 图17.2中P 点的动态电阻正比于tan β(区别于其静态电阻R ,R 正比于tan α)。 3.静态工作点 如图17.3(a )所示电路由线性电阻R 0和直流电压源U 0及一个非线性电阻R 组成(其虚线框也可由复杂网络等效而得)。设非线性电阻的伏安特性如图17.3(b )所示,并可表示为式(17.2)。 根据KVL 和KCL ,对此电路列方程有 u i R U +=00 或 i R U u 00-= (17-3) 是虚线方框一侧的伏安特性,如图17.3(b )中直线AB 所示。 直线AB 与伏安特性)(u g i =的交点(U Q ,I Q ),同时满足式(17-3)和式(17-2), 所以有: Q Q U I R U +=00 )(Q Q U g I = ) g (u ) (a ) 0图17.3 图17.2

邱关源《电路》笔记及课后习题(非线性电路)【圣才出品】

第17章非线性电路 17.1 复习笔记 一、非线性电阻 若电阻元件的伏安关系为非线性的,即称为非线性电阻元件。图形符号及伏安函数关系如图17-1-1和图17-1-2所示。 图17-1-1 非线性电阻符号 图17-1-2 伏安特性(流控电阻) 1.非线性电阻元件分类 (1)流控型电阻,u=g(i); (2)压控型电阻,i=f(u); (3)既是流控又是压控型的电阻(单调型),u=g(i),i=f(u);

(4)既不是流控型又不是压控型的电阻。 2.静态电阻与动态电阻(如图17-1-3所示) 静态电阻 R=u/i=tanα 动态电阻 动态电导 图17-1-3 3.非线性电阻的串联与并联 若串联的非线性电阻均为流控型,如u1=g1(i),u2=g2(i),则等效非线性电阻的伏

安特性为 u=u1+u2=g1(i)+g2(i)(流控型) 若并联的非线性电阻均为压控型的,如i1=f1(u),i2=f2(u),则等效非线性电阻的伏安特性为 i=i1+i2=f1(u)+f2(u)(压控型) 二、非线性电容 若电容元件的库伏关系为非线性的,则称为非线性电容元件。电路符号如图17-1-4所示。 图17-1-4 1.非线性电容元件分类 (1)压控型电容元件,q=f(u); (2)荷控型电容元件,u=g(q); (3)单调型电容元件。 2.参数 静态电容

动态电容 三、非线性电感 若电感元件的韦安关系为非线性的,即称为非线性电感元件,电路符号如图17-1-5所示。 图17-1-5 1.非线性电感元件分类 (1)流控型电感元件,ψ=f(i); (2)磁控型电感元件,i=g(ψ); (3)单调型电感元件。 2.参数 静态电感

不一样的电路连接教案

《不一样的电路连接》的教学设计 教学背景分析: 本课是《简单电路》单元的最后一课。通过前面几课的学习,学生已经获得了一些关于电、以及电是如何工作的基本知识。联想到我们的家庭用电器,同学们只能看到它们外面的样子,而难以看到它们的内部结构。但不管多么复杂的用电器,都是由一些简单电路通过不同的连接方式组合而成的。在本课,学生将用电路检测器探究接线盒内部的电路是怎样连接的,并探究不同电路连接方法的区别,观察、描述、发现不同电路的特点。 教学目标: 科学概念: 1、如果电能从一点流到另一点,两点之间一定有导体连接,这两点之间就构成一个电的通路,否则就是断路。 2、串联电路和并联电路是两种用不同连接方法组成的电路。 过程与方法: 1、用电路检测器检验接线盒内电路的连接情况。 2、尝试用不同的方法连接电路,并在反复观察和实验中发现不同连接方式的特点。 情感态度价值观: 1、培养勇于挑战、缜密推断的态度。 2、乐于交流自己的观点。 教学重点:用电路检测器检验接线盒内电路的连接情况 教学难点:能运用串联和并联两种用不同连接方法组成电路 教学准备: 为小组准备:一个电路检测器、1个4个接线头的盒子,2节电池(配电池盒)、2个小灯泡(带灯座)、导线几根。 教学过程: 活动一:检测、推测接线盒内导线的连接情况 1、发给每组另外一个接线盒,说明盒子上面的四个接线头在盒子里面是有导线连接 的。不打开盒子,直接用电路检测器来检验,能知道哪两个接线头之间是通路吗? 2、学生先讨论检测顺序,然后再开始检验,并把检验结果记录在表格中。(教材17 面)。

3、(教 材17面)。 4、学生推测结果,汇报并讨论哪种推测是合理的。 5、打开接线盒,让学生看看里面到底是怎样连接的。 二、比较两种不同的电路连接: 活动一:电池的两种不同连接方法 1、ppt出示串联和并联,请学生找出串联和并联电路图的不同之处。揭示“串联和 并联”的名称,并联时要正极对正极,负极对负极;串联时正极对负极的特点。 2、发给每组两节电池、两个电池盒、一个小灯泡、一个灯座和四根导线,根据ppt 两种连接方式,要求学生用这些材料根据图组装出电路,让小灯泡亮起来。 3、投影实物展示并仔细观察小灯泡的亮度有何不同。 启发思考:在不同的两种方法中,你有什么发现。 4、学生汇报后,教师作适当讲解。(串联和并联:一节电池的电压是1.5V,两节电 池串联起来的电压是3V,所以小灯泡会特别亮。两节电池并联起来,电压还是1.5V,所以小灯泡不太亮。) 活动二:小灯泡的两种不同连接方法 1、给出两个小灯泡的串联图,请学生画出并联的电路图。 2、发给学生两个小灯泡、两个小灯座、一节电池、一个电池盒和四根导线,学生分 组用这些材料根据图组装不同的电路,让小灯泡都亮起来。 启发思考:在不同的连接方法中,你有什么发现? 3、交流:这两种不同的连接方式有何不同的效果? A、同样一节电池两个灯泡,串联的灯泡暗,并联的灯泡亮。结合电压适当解释其 中原因。 B、提示,如果其中一个灯泡坏了,会产生什么结果呢? 板书设计: 不一样的电路连接 1. 通路断路 2.两种不同电路串联 并联

闭合电路的欧姆定律练习题及答案解析

1.关于闭合电路,下列说法正确的是( ) A .电源短路时,放电电流为无限大 B .电源短路时,内电压等于电源电动势 C .用电器增加时,路端电压一定增大 D .把电压表直接和电源连接时,电压表的示数总小于电源电动势 解析:选BD.由I 短=E r 知,A 错,B 对;用电器如果并联,R 外减小,U 外减小,C 错.由于内电路两端总是有电压,由E =U v +U r 知,U v

第17 章非线性电阻电路

第17章 非线性电阻电路 §17-1 非线性电阻 若一个二端元件的伏安关系由u -i 平面上一条非线性曲线表示时称为非线性电阻。 一、 电压控制型: ()i f u = 隧道二极管 12i u i i i u i <<是的单值函数时是的多值函数 二、电流控制型: ()u g i = 12u i u u u i u <<充气二极管 为的单值函数当时为的多值函数 三、单调型: ()i f u = ()u g i = 如普通二极管。 u i i i i i i 0 21

§17-2 仅含一个非线性电阻的电路分析 一、图解法 一个有源线性二端网络两端接一非线性电阻组成的电路如下图所示。这样的电路可以用“曲线相交法”来求出电路中电流i 和电压u 。 交点Q 称为电路的静态工作点,在电子电路中直线常称为负载线。 二、解析法 2::0.13:i u u u =+例1已知非线性电阻的伏安关系为求和i 解: 22121220.13 2.5201 20.130.769V 20V 0.846A 32A u u i u u i u u u u i i ?++=? +?=??=+?==?== 对于非线性电阻电路,若对解无约束条件,则可能为多解问题,一定要求出所有解;若有约 束条件,仅需求满足约束条件的解。 ) 22Ω

2 2::1:u i i u =?+例已知非线性电阻的伏安关系为求和i 解: 23201i u u i i ?++=???=?+? 223210 20 i i i i i ?++?+=+?= 1212 1A 2A 1V 7V i i u u ==????? ==?? 若要求线性部分的电压或电流,则可将非线性电阻用所求得的电压(电流)作为电压源 (电流源)的电压(电流)值,利用线性电路的方法求解线性部分的电压(电流)。 例如,若要求2A 电流源两端的电压i U , 则有 1211121(2)75i i U V U V =×+==×?+= §17-3 小信号分析法 一、静态电阻和动态电阻 0 1 g ||d d Q Q U R I R di du d R di 静态电阻动态电阻 二、小信号分析的前提 1V i 0 i )u ) R

闭合电路欧姆定律(知识梳理)

闭合电路欧姆定律 【学习目标】 1.了解闭合电路的构成及相关物理量,如内电路、外电路、内阻、外电阻、内电压、路端电压等。 2.理解闭合电路中电源的电动势、路端电压和内电压的关系。 3.理解闭合电路中电流的决定因素和闭合电路欧姆定律的意义。 4.理解路端电压随外电阻变化的原因。 5.能够熟练地运用闭合电路欧姆定律进行电路计算和动态分析。 6.理解闭合电路中能量的转化及守恒定律的体现。 7.能够熟练对闭合电路进行动态分析。 8.理解对电路各量变化因果关系。 【要点梳理】 要点一、闭合电路的有关概念 如图所示,将电源和用电器连接起来,就构成闭合电路。 1.内电路、内电压、内电阻 (1)内电路:电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。 (2)内电阻:内电路的电阻叫做电源的内阻。 表示。 (3)内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U 内2.外电路、外电压(路端电压) (1)外电路:电源外部的电路叫闭合电路的外电路。 表示。 (2)外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U 外 3.闭合回路的电流方向 在外电路中,电流方向由正极流向负极,沿电流方向电势降低。 在内电路中,即在电源内部,通过非静电力做功使正电荷由负极移到正极,所以电流方向为负极流向正极。 内电路与外电路中的总电流是相同的。 要点诠释:电路中的电势变化情况 (1)在外电路中,沿电流方向电势降低。 (2)在内电路中,一方面,存在内阻,沿电流方向电势也降低;另一方面,由于电源的电动势,电势还要升高。 电势“有升有降” 其中:

E U U U Ir U IR E IR Ir =+===+外外内内 要点二、闭合电路欧姆定律 1.定律的内容及表达式 (1)对纯电阻电路 常用的变形式: 表述:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比. (2)电源电压、电动势、路端电压 电动势:E (对确定的电源,一般认为不变) 路端电压: U E Ir R E E R r =-=+< (可变) 如图: R 增大,电流减小,路端电压增大 R 减小,电流增大,路端电压减小 (3)电源的特征曲线——路端电压U 随干路电流I 变化的图象. ①图象的函数表达: ②图象的物理意义 a .在纵轴上的截距表示电源的电动势E . b .在横轴上的截距表示电源的短路电流 c .图象斜率的绝对值表示电源的内阻,内阻越大,图线倾斜得越厉害. 2.定律的意义及说明 (1)意义:定律说明了闭合电路中的电流取决于两个因素即电源的电动势和闭合回路的总电阻,这是一对矛盾在电路中的统一。变式() E U U I R r =+=+外内则说明了在闭合电路中电势升和降是相等的。 (2)说明 ①用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U 外,不是内电路两端的电压U 内,也不是电源电动势,所以U E 外<. ②当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以0U =内,此时E U =外,即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。 ③E I R r = +或() E I R r =+只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。U E Ir =外-和E U U =+外内适用于所有的闭合电路。 要点三、路端电压与外电阻的关系

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