高中物理闭合电路欧姆定律 知识探讨

闭合电路欧姆定律 知识探讨 一、闭合电路欧姆定律:(适用条件：纯电阻电路)（1）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）表达式：I=E/(R+r)UII短=E/r0二、路端电压跟负载的关系：（1）路端电压随外电路电阻R增大而增大;但不是正比关系。断路：R，I=0, U=Ir=0; U=E-Ir=0短路: R=0,I=E/r, U=Ir=E; U=E-Ir=E（2）路端电压U随电流I变化的图象U=E-Ir图象的物理意义在纵轴上的截距表示电源的电动势E在横轴上的截距表示电源的短路电流I短=E/r图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害三、闭合电路中的功率由于闭合电路中内、外电路的电流相等，由E=U外+U内得 ：EI=U外I+U内I1R1R22ErA1电源提供的功率（电源功率）P总=EI2电源的输出功率（外电路得到的功率）P外=UI3电源内阻上的热功率P内=U内I =I2r4、供电效率 h=P出/P总U外/E四、电池组的串并联1、串联：E串nE0 r串nr0 2、并联：E并E0 r并r0/n五、电源的功率和效率1、功率由于闭合电路中内、外电路的电流相等，由E=U外+U内得 ：EI=U外I+U内Io P出Pmr R电源提供的功率（电源的总功率）: P总=EI PE=IE ;电源的输出功率（外电路得到的功率）:P出=IU;电源内部消耗的功率（内阻上的热功率）:P内=U内I =I2r2、电源的效率: h=P出/P总U外/EhR/(R+r) (只适用于纯电阻电路）3、电源输出功率随外电阻变化的图线当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为例1:已知如图，E =6V，r =4，R1=2， R2的变化范围是010。求：E rR2R1 电源的最大输出功率；R1上消耗的最大功率；R2上消耗的最大功率。P/WI/AO123ABC9例2: 直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线,若A、B对应的横坐标为2A,那么线段AB表示的功率为 W, I=2A对应的外电阻是3、（05江苏高考卷）如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表当电阻箱读数为R1=2时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5时，电压表读数为U2=5V求：(1)电源的电动势E和内阻r。(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?电源的功率和效率1、 2.25W； 2W； 1.5W。2、2W 0.53、(1) E = 6V r = 1 (2)R1，P9W六、电路的动态分析问题闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。例1: 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为U1和U2，下列说法中正确的是V2V1L1L2L3PA.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C.U1U2例2、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?电路的动态分析问题1、B D 2、V1示数增大 V2示数增大 A示数减小R1 R3R2ECA B B C CR1R2R3七、含有电容器的直流电路电容器充放电结束后1 、在直流电路中电容器可视为断路2 、与其相连的电阻无电流，两端没有电压，充当导线的作用例1.已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：（ ）A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R12如图所示的电路中，已知电容C1=C2，电阻R1R2，电源内阻可忽略不计，当开关S接通时，以下说法中正确的有 （ ）A、C1的电量增多，C2的电量减少B、C1的电量减少，C2的电量增多C、C1、C2的电量都增多D、C1、C2的电量都减少3、如图所示，电源电动势=12伏，内阻r=1欧，电阻R1=3欧，R2=2欧，R3=5欧，电容器的电容量C1=4F,C2=1F,求C1、C2所带电量。含有电容器的直流电路1、CD 2、D3、提示：R1和R2串联，C1的电压是R2的电压，C2的电压是路端电压Q1=1.610-5库 Q2=10-5库八、电路故障分析一、电路故障的原因1 、断路的特点电流为零，断点的同侧无电势差，若只有一个断点，断点的两端有电势差造成的结果电路中的总电阻增大，干路上的电流减小，与其并联的用电器两端的电压增大2 、短路的特点被短路的用电器两端无电压，用电器无电流流过造成的结果电路中总电阻减小，干路电流增大，被短路用电器不工作，与其串联的用电器两端电压增大例1、如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：（ ）A、R1断路B、R2断路C、R3短路D、R4短路2、如图所示的电路中，闭合电键k后，灯a和b都正常发光， 后来由于某种故障使灯b突然变亮，电压表读数增加，由此推 断这故障可能是 （ ）Aa灯灯丝烧断B电阻R2断C电阻R2短路D电容被击穿短路电路故障分析1、A 2、B