高二物理闭合电路的欧姆定律

基本概念 一、电动势 1、定义式 2、物理意义 3、写出 E、 U内 、 U外 的关系 基本概念 二、闭合电路欧姆定律 1、会描述内容： 2、公式 3、讨论 三、电池组： 串联电池组特点： 重、难点解读 一、电动势和电压的关系 例、下列关于电源电动势的说法正确的是（ ） A、电动势是用来反映电源将其他形式的能转化为 电能本领大小的物理量 B、外电路断开时的路端电压等于电源电动势 C、用内电阻较大的电压表直接测量电源正负极之 间的电压值约等于电源的电动势 D、外电路的总电阻越小，则路端电压越接近电源 的电动势 闭合电路欧姆定律的几种表达形式 例、利用如图所示电路， 可以测定电源电动势 和内电阻，已知 R1=R2=R3=1， 当电键 K断开时，电 压表读数为 0.8V； 当电键 K闭合时，电 压表的读数为 1V， 该电源的电动势和内 阻分别 V， 两种图象 U-I图象 (路端电压和电流的关系和一 段导体两段的电压与通过的电流关 系 ) 例、如图所示的是路端电压 U随电流 I的变化关系 图线，试讨论： （ 1）它在 U、 I轴上的截距表示什么物理意义？ （ 2）夹角的正切值 tan的连线的斜率的物理意 义。 （ 3）直线上任一点与原点 O的连线的斜率的物 理意义。 典型例题（闭合电路的动态分析） 在如图所示的电路中， R1、 R2、 R3和 R4皆为定值电阻， R5为可变电阻，电源的电动势为 E，内阻为 r。设电流表 的读数为 I，电压表 的读数为 U。当 R5 滑动触点向图中 a端移动时（ ） 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 A V 变式 如图，电路中电源的电动势为 E、内电阻为 r，开关 s闭合后，当滑动变阻器的滑片 P从滑动变阻器 R 的中点位置向左滑动时，小灯泡 L1、 L2、 L3的亮 度变化情况是（ ） A、 L1灯变亮， L2灯变暗， L3灯变亮 B、 L1灯变暗， L2灯变暗， L3灯变暗 C、 L1、 L2两灯都变亮， L3灯变暗 D、 L1、 L2两灯都变暗， L3灯变亮 提高 在如图所示电路中， R2、 R3是定值电阻， R1 是滑动变阻器，当 R1的滑键 P向右滑动时， 各个电表的示数怎么变化？ 电路故障的分析方法 如图，电灯 L标有 “ 4V， 1W”，滑动变阻器 R总电 阻为 50，当滑片 P滑至某位置时， L恰好正常 发光，此时电流表示数为 0 45A，由于外电路 发生故障，电灯 L突然熄灭，此时电流表示数变 为 0 5A,电压表示数为 10V，若导线完好，电 路中各处接触良好，试问： （ 1）发生的故障是短路还是断路？发生在何处？ （ 2）发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为 多大？ 变式 两实验小组使用相同规格的元件，按右图电路进行测量。他们将滑动变阻器 的滑片 P分别置于 a、 b、 c、 d、 e五个间距相同的位置（ a、 e为滑动变阻 器的两个端点），把相应的电流表示数记录在表一、表二中，对比两组 数据，发现电流表示数的变化趋势不同，经检查，发现其中一个实验组 使用的滑动变阻器发生断路。 （ 1）滑动变阻器发生断路的是第实验组；断路发生在滑动变阻器 段。 （ 2）表二中，对应滑片 P在 X（ d、 e之间的某一点）处的电流表示数的可能 值为（ ） A、 0 16A B、 0 26A C、 0 36A D、 0 46A 含电容器的直流电问题的分析 如图所示的电路中，电源电动势 E=6 00V， 其内阻可忽略不计，电阻的阻值分别为 R1=2 4K、 R2=4 8 K，电容器的 电容 C=4 7 F。闭合开关 S，待电流稳 定后，用电压表测 R1两端的电压，其稳定 值为 1 50V。 （ 1）该电压表的内阻为多大？ （ 2）由于电压表的接入，电容 器的带电量变化了多少？ 变式 在如图所示的电路中，电源的电动势 E=3 0V，内阻 r=1 0；电阻 R1=10， R2=10 ， R3=30， R4=35；电容器 的电容 C=100 F，电容器原来不带电，求 接通电键 K后流过 R4的总电量。 提高 在如图所示的电路中，开关 S1、 S2、 S3、 S4 均闭合， C是极板水平放置的平行板电容 器，板间悬浮着一油滴 P。问断开哪一开 关后 P会向下运动？ 电源的最大输出功率和用电器获得的最大功率的 分析方法。 如图所示，已知电源内阻 R=2，定值电阻 R1=0 5，求： （ 1）当滑动变阻器的阻值 R2为多大时，电阻 R1消耗的功率最大？ （ 2）当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗 的功率最大？ （ 3）当变阻器的阻值为多大时，电源输出功 率最大？ 变式 在下图中，直流发电机 E=250V， r=3， R1=R2=1，电 热器组中装有 50只完全相同的电热器，每只电热器的额 定电压为 200V，额定功率为 1000W，其他电阻不计， 并且不计电热器随温度的变化，问： （ 1）当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工 作 （ 2）当接通几只电热器时，发电机输出功率最大？ （ 3）当接通几只电热器时，电热器组加热物体最快？ （ 4）当接通几只电热器时，电阻 R1、 R2上消耗的功率最大？ （ 5）当接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中电流 最大？