人教版閉合電路的歐姆定律 市賽獲獎

第2章第7節(jié)

閉合電路的歐姆定律★重難點一：閉合電路的歐姆定律★

閉合電路的歐姆定律1．閉合電路組成 (1)外電路：電源外部由用電器和導(dǎo)線組成的電路，在外電路中，沿電流方向電勢降低． (2)內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路，在內(nèi)電路中，沿電流方向電勢升高．2．閉合電路的歐姆定律 (1)推導(dǎo)：如圖所示，設(shè)電源的電動勢為E，外電路電阻為R，內(nèi)電路電阻為r，閉合電路的電流為I.在時間t內(nèi)： (3)將電壓表接在電源兩極間測得的電壓U外是指路端電壓，不是內(nèi)電路兩端的電壓，也不是電源電動勢，所以U外＜E. (4)電動勢和路端電壓雖然是有相同的單位且有時數(shù)值也相同，但二者是本質(zhì)不同的物理量．電動勢反映了電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，路端電壓反映了外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)大?。?(1)對給定的電源，認為E、r不變． (2)對于有電壓變化的閉合電路問題，由E＝U外＋U內(nèi)，可知：內(nèi)、外電路電壓變化的絕對值相等，即|ΔU外|＝|ΔU內(nèi)|. (3)外電路含有非純電阻元件(如電動機、電解槽等)時，不能直接用歐姆定律解決電流問題，可以根據(jù)串、并聯(lián)電路特點或能量守恒定律進行列式計算．【特別提醒】4、閉合電路的歐姆定律的表達形式 【典型例題】如圖所示的電路中，R1=9Ω，R2=30Ω，S閉合時，電壓表V的示數(shù)為11.4V，電流表A的示數(shù)為0.2A，S斷開時，電流表A的示數(shù)為0.3A，（各表均為理想表）求：

（1）電阻R3的值；

（2）電源電動勢E和內(nèi)阻r的值。

【答案】（1）15歐；（2）12V，1歐★重難點二：閉合電路的功率問題★

（1）當(dāng)電源輸出功率最大時，機械效率η＝50%。當(dāng)R→∞時，η→100%，但此時P出→0，無實際意義。

（2）對于內(nèi)外電路上的固定電阻，其消耗的功率根據(jù)P＝I2R來判斷，與輸出功率大小的判斷方法不同。【特別提醒】

【典型例題】如圖所示，電源的電動勢E=110V，電阻R1=21Ω，電動機繞組的電阻R0=0.5Ω，電鍵S1始終閉合．當(dāng)電鍵S2斷開時，電阻R1的電功率是525W，當(dāng)電鍵S2閉合時，電阻R1的電功率是336W，求 (1)電源的內(nèi)電阻；

(2)當(dāng)電鍵S2閉合時流過電源的電流和電動機的輸出的功率．【答案】（1）1Ω（2）22A，1606W★重難點三：閉合電路的動態(tài)分析方法★

一、路端電壓與負載的關(guān)系1．路端電壓與負載 (1)路端電壓U：又叫外電壓，它是外電路上總的電勢降落． (2)負載R：電路中消耗電能的元件統(tǒng)稱為負載．

在閉合電路中，任何一個電阻的增大(或減小)，都將引起電路總電阻的增大(或減小)，該電阻兩端的電壓一定會增大(或減小)．【特別提醒】 “串反”：指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減??；某一電阻減小時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大。 (3)特殊值法與極限法：指因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。一般用于滑動變阻器兩部分在電路中都有電流時的討論。

【典型例題】如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r。將滑動變阻器滑片向下滑動，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為△V1、△V2、△V3，理想電流A表示數(shù)變化量的絕對值△I，則()A、的示數(shù)減小