劉坤：閉合電路歐姆定律專題

1、閉合電路的歐姆定律一、電源1電源：是將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置2電動勢：單位：V。非靜電力搬運電荷所做的功跟搬運電荷電量的比值，E=W/q。表示電源把其它形式的能電能本領的大小，等于電路中通過1 C電量時電源所提供的電能的數(shù)值在數(shù)值上= 電源沒有接入電路時兩極板間的電壓，內(nèi)外電路上電勢降落之和EU外U內(nèi)3電動勢是標量要注意電動勢不是電壓；二、閉合電路的歐姆定律 (對于給定電源：一般認為E，r不變，但電池用久后，E略變小，r明顯增大。)(1)內(nèi)、外電路 內(nèi)電路：電源兩極(不含兩極)以內(nèi)，如電池內(nèi)的溶液、發(fā)電機的線圈等內(nèi)電路的電阻叫做內(nèi)電阻r內(nèi)電路分得的電壓稱為內(nèi)電壓，外電路：電源兩極間包括用

2、電器和導線等,外電路的電阻叫做外電阻R,外電路分得的電壓稱為外電壓(在電閉合電路中兩源兩極的電壓是外電壓)(2) 閉合電路的歐姆定律 適用條件：純電阻電路內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，即I=E/（R+r）研究閉合電路，主要物理量有E、r、R、I、U，前兩個是常量，后三個是變量。表達形式： 討論：1外電路斷開時(I=0),路端電壓等于電源的電動勢(即U=E);而這時用電壓表測量時,其讀數(shù)略小于電動勢(有微弱電流)2外電路短路時(R=0,U=0)電流最大為 (一般不允許這種情況,會把電源燒壞)(3)路端電壓跟負載的關系路端電壓：外電路的電勢降落，也就是外電

3、路兩端的電壓UEIr, 路端電壓隨著電路中電流的增大而減??；路端電壓隨外電阻變化的情況：RIU，反之亦然。電源的外特性曲線路端電壓隨電流變化的圖象：(U一I關系圖線) 圖象的函數(shù)表達：UEIr（1）當外電路斷路時 (即R,I0)，縱軸上的截距表示電源的電動勢(端)；（2）當外電路短路時(R0,U0)，橫坐標的截距表示電源的短路電流I短=E/r；（3）圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)電阻某點縱坐標和橫坐標值的乘積為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的“面積”表示電源的輸出功率，該直線上任意一點與原點連線的斜率表示該狀態(tài)時外電阻的大??；當E/2(即R=r)時，出最大。50注意：坐標原點是否都從零開始：若

4、縱坐標上的取值不從零開始取，則該截距不表示短路電流。圖9-B2-5。R1R2S2S1A1：在圖9-B2-5所示電路中，R1=3.0，R2=6.0，電流表的電阻不計。當S1閉合，S2斷開時，電流表示數(shù)為2.0A；當S1斷開，S2閉合時，電流表示數(shù)為1.2A；求當S1、S2都閉合時，電流表的示數(shù)。 2：如圖9-B2-2電路，電源內(nèi)阻為1，變阻器R1的最大阻值為10，R2為5。L。圖9-B2-2R1R2當電鍵閉合時，變阻器的滑片處在正中位置，此時電源總功率為16W，電源輸出功率為12W，而燈L也正好正常發(fā)光。試求： 流過電源的電流 電源電動勢和端壓 燈L的電阻 R3A1A2A3R2R1圖9-B2-3

5、V3：如圖9-B2-3所示的電路，當滑動變阻器R3的滑片向下移動時，各電表的示數(shù)如何變化？4如圖為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的IU圖象，則下述說法正確的是（  ）A電動勢E1=E2，發(fā)生短路時的電流強度I1I2  B電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1r2  C電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1r2  D當兩個電源工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化較大AB05、如圖所示，直線A和B分別為電源a、b的路端電壓和電流的關系圖像，設兩個電源的內(nèi)阻分別為ra和rb，若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為Ia、Ib，則（ ）A、ra=rb, Ia

6、=Ib B、rarb, IaIbC、rarb, Ia=Ib D、rarb, IaIb6在如圖16所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)電阻為r.L1、L2是兩個小燈泡閉合S后，兩燈均能發(fā)光當滑動變阻器的滑片向右滑動時( )AL1變暗 BL1變亮 CL2變暗 DL2變亮7在如圖7317所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻不能忽略，閉合S后，調(diào)整R的阻值，使電壓表的示數(shù)增大U，在這一過程中()A通過R1的電流增大，增量為B. R2兩端的電壓減小，減小量為UC通過R2的電流減小，減小量小于U/R2D路端電壓增大，增大量為U8. 如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，兩個電壓表均為理想電表。當滑動變阻器R2的滑

7、動觸頭P移動時，關于兩個電壓表V1與V2的示數(shù)，下列判斷正確的是（ ） AP向a移動，V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小BP向b移動，V1示數(shù)增大、V2的示數(shù)減小CP向a移動，V1示數(shù)改變量的絕對值小于V2的示數(shù)改變量的絕對值DP向b移動，V1示數(shù)改變量的絕對值大于V2的示數(shù)改變量的絕對值9在如圖甲所示電路中，閉合電鍵S，在滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動的過程中，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化圖乙中三條圖線分別表示了三個電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況以下說法正確的是A圖線a表示的是電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況B圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況C此過程中電壓表示數(shù)的變化量

8、U1和電流表示數(shù)變化量I的比值變大D此過程中電壓表示數(shù)的變化量U3和電流表示數(shù)變化量I的比值不變(4).閉合電路的輸出功率電源的總功率：P總=IE=IU外十IU內(nèi)= IUI2r，(閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，所以由外內(nèi))電源的輸出功率與電路中電流的關系:=×；當時，當時，表明有極值存大。 當時,電源的輸出功率最大，電源的輸出功率與外電路電阻的關系: (等效于如圖所示的電路) 當Rr時(I=E/2r), 電源有最大輸出功率： 結(jié)論：當外電路的電阻等于電源的內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大。要使電路中某電阻R的功率最大；條件R=電路中其余部分的總電阻 例：電阻R的功率最大條件是：R= R0

9、+r輸出功率隨外電阻變化的圖線(如圖所示)；由圖象可知，I.對應于電源的非最大輸出功率P可以有兩個不同的外電阻Rl和R2，不難證明II.當R<r時，若R增大，則P出增大； III.當R>r時，若R增大，則P出減小IV.在電源外特性曲線上某點縱坐標和橫坐標值的乘積為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的面積表示電源的輸出功率，當時，最大。應注意:對于內(nèi)外電路上的固定電阻，其消耗的功率僅取決于電路中的電流大小電源內(nèi)阻上的熱功率：內(nèi)內(nèi)I2。電源的供電效率 當電源的輸出功率達最大時，50。規(guī)律方法 1、電路結(jié)構(gòu)分析 電路的基本結(jié)構(gòu)是串聯(lián)和并聯(lián)，分析混聯(lián)電路常用的方法是： 節(jié)點法：把電勢相等的點

10、，看做同一點回路法：按電流的路徑找出幾條回路，再根據(jù)串聯(lián)關系畫出等效電路圖，從而明確其電路結(jié)構(gòu) 其普遍規(guī)律是：凡用導線直接連接的各點的電勢必相等（包括用不計電阻的電流表連接的點）。在外電路，沿著電流方向電勢降低。凡接在同樣兩個等勢點上的電器為并聯(lián)關系。不加聲明的情況下，不考慮電表對電路的影響。SAVA。圖9-B2-4··LR11：如圖9-B2-4所示的電路中，電源由五個相同的電池串聯(lián)而成，每個電池電動勢0 =2V，內(nèi)阻r0 =0.4。電阻R1 =12，小燈泡L標有“12V，12W”，設燈絲的電阻不隨溫度的變化而變化。試求： 開關SA閉合后，電流表和電壓表的讀數(shù)。 電阻R1的

11、功率、電源的輸出功率和總功率。 在電路中接入一個定值電阻R2后，路端電壓變?yōu)?V，如何接入并求出這個電阻的阻值。S圖9-B2-19R1。VR22如圖9-B2-19電路，電源電動勢=12V，內(nèi)電阻r =1， R1=6。電鍵S閉合時電壓表示數(shù)為3.6V，求： 電路中的電流； 電阻R2的值； 電源的輸出功率。圖9-B2-20R2R1R33如圖9-B2-20電路，電源由6個電動勢為1.5V、內(nèi)電阻為0.1的電池串聯(lián)組成，電阻R1=4.4，R2=6，調(diào)節(jié)可變電阻R3為12。求： 電阻R2上的功率。 若要使電阻R2上的功率為3.84W，R3的阻值多大？4、如圖所示，直線a是某電源兩端的端電壓U與輸電電流I

12、的圖線，直線b是電阻R的UI圖線.用該電源和該電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和電源的內(nèi)阻分別是（ ）A4W、0.5 B2W，1 C1W，2 D0.5W，45.如圖，a、b分別表示一個電池組和一只電阻的伏安特性曲線則以下說法正確的是 A電池組的內(nèi)阻是1 B電阻的阻值為0.33C將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是4WD改變外電阻的阻值時，該電池組的最大輸出功率為4W 6在圖中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關系圖象，直線為某一電阻R的伏安特性曲線用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路由圖象可知()A電源的電動勢為3 V，內(nèi)阻為0.5 B電阻R的阻值為1 C電源的輸出功率為2 WD電

13、源的效率為66.7% 7.四個阻值都為R的電阻，按照所示中的（1）（2）（3）（4）連接后，接在電動勢為E、內(nèi)電阻也為R的電源上，下列判斷正確的是（ ）A按（1）接法，電源輸出電流最大 B按（2）接法，電源的輸出電壓最大C按（3）接法，電源的輸出功率最大 D接（4）接法，電源內(nèi)部的熱損耗最大OcabUIa 8. 如圖所示，UI圖線上，a、b、c各點均表示該電路中有一個確定的工作狀態(tài)，b點=，則下列說法中正確的是（ ）A在b點時，電源有最大輸出功率B在b點時，電源的總功率最大C從ab時，角越大，電源的總功率和輸出功率都將增大D從bc時，角越大，電源的總功率和輸出功率都將減小I/AP/W0244C1C29. 如右圖所示，曲線C1、C2分別是純電阻直流電路中，內(nèi)、外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線