第2講　閉合電路的歐姆定律

6/6第2講閉合電路的歐姆定律考點一閉合電路的歐姆定律及應用1.電動勢（1）定義：非靜電力所做的功與所移動的之比。（2）物理含義：電動勢表示電源把其他形式的能轉化成本領的大小，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。2.閉合電路歐姆定律（1）內容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成，跟內、外電路的電阻之和成。（2）公式：I＝ER＋r（（3）其他表達形式：E＝U外＋U內或E＝U外＋（適用于任意電路）。1.路端電壓與外電阻的關系（1）純電阻電路：U＝IR＝ER＋r·R＝E1+rR，（2）特殊情況：①當外電路斷路時，I＝0，U＝E。②當外電路短路時，I短＝Er，U＝02.動態(tài)分析的常用方法（1）程序法：遵循“局部—整體—局部”的思路。①分析步驟（如圖）：②解決電路動態(tài)變化的基本思路a.“先總后分”——先判斷總電阻和總電流如何變化。b.“先干后支”——先分析干路部分，再分析支路部分。c.“先定后變”——先分析定值電阻所在支路，再分析阻值變化的支路。

（2）結論法：“串反并同”，應用條件為電源內阻不為零。①所謂“串反”，即某一電阻的阻值增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大。②所謂“并同”，即某一電阻的阻值增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小。1.【閉合電路的計算】在一次分組實驗的教學活動中，某小組用如圖甲所示電路做實驗，電路中R1是滑動變阻器，R2是定值電阻，滑動變阻器的滑片從左端往右滑動，分別記錄了多組電流表和電壓表的示數(shù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標紙上描點作圖，得到的U-I圖像如圖乙中的AB所示，下列說法中正確的是（）A.R1的最大阻值為20Ω B.R2的阻值為5ΩC.電源電動勢為2V D.電源內阻為5Ω2.【閉合電路的動態(tài)分析】如圖所示，電源的電動勢E恒定不變且內阻r不可忽略，R1、R2和R3都是定值電阻，R是滑動變阻器，電壓表V1、電壓表V2和電流表A都是理想電表。閉合開關S，當滑動變阻器的滑片由圖示位置向左緩慢移動時，下列說法正確的是（）A.電壓表V1、電壓表V2和電流表A的示數(shù)均減小B.電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)減小，電流表A的示數(shù)增大C.電壓表V1的示數(shù)減小，電流表A和電壓表V2的示數(shù)增大D.電壓表V2的示數(shù)減小，電流表A和電壓表V1的示數(shù)增大3.【電路故障分析】如圖所示，燈泡A、B都能正常發(fā)光，后來由于電路中某個電阻發(fā)生斷路，致使燈泡A比原來亮一些，B比原來暗一些，則斷路的電阻是（）A.R1 B.R3C.R2 D.R4考點二閉合電路的功率及效率問題1.電源的總功率（1）任意電路：P總＝＝＋IU內＝P出＋P內。（2）純電阻電路：P總＝＝E22.電源內部消耗的功率P內＝＝IU內＝P總－P出。3.電源的輸出功率（1）任意電路：P出＝＝IE－I2r＝P總－P內。（2）純電阻電路：P出＝＝E24.電源的效率（1）任意電路：η＝P出P總×100％＝U（2）純電阻電路：η＝RR＋r1.純電阻電路中電源的最大輸出功率（如圖）P出＝UI＝I2R＝E2（R＋r當R＝r時，電源的輸出功率最大，為Pm＝E22.提高純電阻電路效率的方法η＝P出P總×100％＝RR＋r×100％＝11+r【例1】如圖所示，已知電源電動勢E＝6V，內阻r＝1Ω，保護電阻R0＝0.5Ω。

（1）當電阻箱R讀數(shù)為多少時，保護電阻R0消耗的電功率最大，并求這個最大值；（2）當電阻箱R讀數(shù)為多少時，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個最大值；（3）求電源的最大輸出功率。嘗試解題等效電源的應用把含有電源、電阻的部分電路等效為新的“電源”，其“電動勢”“內阻”如下：（1）兩點間斷路時的電壓等效為電動勢E'。（2）兩點短路時的電流為等效短路電流I短'，等效內電阻r'＝E'閉合電路內、外電阻的功率隨外電路電阻變化的兩條曲線如圖所示，曲線A表示內電阻的功率隨外電阻變化的關系圖線，曲線B表示外電阻的功率隨外電阻變化的關系圖線。下列說法正確的是（）A.電源的電動勢為3VB.電源的內阻為2.5ΩC.曲線A的最大功率為7.2WD.外電阻取2.5Ω時外電阻的功率是外電阻取10Ω時外電阻的功率的1

考點三電源的U-I圖像兩類U-I圖像的比較電源的U-I圖像電阻的U-I圖像圖像表述的物理量的關系電源的路端電壓與電路電流的關系電阻兩端電壓與流過電阻的電流的關系圖線與坐標軸交點（1）與縱軸交點表示電源電動勢E（2）與橫軸交點表示電源短路電流E過坐標軸原點，表示沒有電壓時電流為零圖線的斜率－r（r為內阻）表示電阻大?。娮铻榧冸娮钑r）圖線上每一點坐標的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率圖線上每一點坐標比值U表示外電阻的大小，不同點對應的外電阻大小不同每一點對應的比值均表示此電阻的阻值大小【例2】（多選）（2024·湖南益陽模擬）如圖甲所示，M為一電動機，當滑動變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表V1和V2的讀數(shù)隨電流表A讀數(shù)的變化情況如圖乙所示，已知電流表A讀數(shù)在0.2A以下時，電動機沒有轉動。不考慮電表對電路的影響，以下判斷正確的是（）A.圖線①為V2示數(shù)隨電流表的變化圖線 B.電路中電源電動勢為3.4VC.此電路中，電動機的最大輸入功率是0.9W D.變阻器的最大阻值為30Ω聽課記錄在如圖所示的U-I圖像中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關系圖線，曲線Ⅱ為某一小燈泡L的伏安特性曲線，曲線Ⅱ與直線Ⅰ的交點坐標為（1.5，0.75），該點的切線與橫軸的交點坐標為（1.0，0），用該電源直接與小燈泡L連接成閉合電路，由圖像可知（）A.電源電動勢為2.0V B.電源內阻為0.5ΩC.小燈泡L接入電源時的電阻為1.5Ω D.小燈泡L實際消耗的電功率為1.125W考點四含容電路1.電路的簡化：不分析電容器的充、放電過程時，把電容器所在的電路視為斷路，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應位置補上。2.電路穩(wěn)定時電容器的處理方法：電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，同支路的電阻相當于導線，即電阻不起降低電壓的作用，電容器兩端的電壓與其并聯(lián)用電器兩端電壓相等。3.電壓變化帶來的電容器變化：電路中電流、電壓的變化可能會引起電容器的充、放電。若電容器兩端電壓升高，電容器將充電；若電容器兩端電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電，可由ΔQ＝C·ΔU計算電容器上電荷量的變化量?！纠?】（2023·海南高考7題）如圖所示電路，已知電源電動勢為E，內阻不計，電容器電容為C，閉合開關K，待電路穩(wěn)定后，電容器上電荷量為（）A.CE B.12C.25CE D.3聽課記錄