八年级物理电源闭合电路的欧姆定律

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高三物理复习电学,直线运动,恒定电流,第3部分 电源 闭合电路的欧姆定律,一、电动势,二、闭合电路的欧姆定律,三、闭合电路的,U,-,I,图线,四、例题,一、电动势,1、反映电源把其它形式的能转化为电能的本领大小.数值上等于电路中每通过1C电量电源所提供电能的数值.,2、单位:伏特.,A,B,F,非,图1,A,B,F,非,F,电,_,_,图2,A,B,F,非,F,电,_,_,_,+,图3,A,B,F,非,F,电,_,_,_,+,图4,二、闭合电路的欧姆定律,1、内容:,闭合电路中的总电流与电源的电动势成正比,与内、 外电路的总电阻成反比.,2、 表达式：,I,/(,R,r,）,IR,r,U,外,U,内,讨论：,a、若,R,0时外电路短路,I,m,/,r,U,路,0,b、若,R,时外电路断路,I,0,U,路,全电路示意图,公 式：电路中的电流强度,I,= 适用于外电路为纯电阻电路。,变形式：电源的路端电压,U = E-Ir,适用于外电路为任何电路。,电源的内电路为纯电阻电路，,U,内,Ir,外电压与外电阻的关系,注意：,三、闭合电路的,U,-,I,图线,随着外电阻的增大，路端电压 将单调增大，关系可由如图图线表示。,闭合电路的,U,-,R,图线,能量式：,IEt = IUt + I,2,rt,电源总功率或电源消耗的功率为:,P,总,IE,电源提供的功率为:,P,出,P,总,I,2,r = IU,电源内电路消耗的功率为:,P,内,I,2,r,电源的效率：,=,P,出,/,P,总,=,IUt/ IEt=R/,（,R+r,),电源的能量表达式,电源的输出功率讨论：,在纯电阻闭合电路中，当外电阻发生变化时，电源的输出功率会发生相应的变化。,P,出,I,2,R,=,当,R,=,r,时，,P,出max,=,电源的效率： 50,P,出,与外电阻,R,的函数关系可用如图图像定性地表示。由图像还可知，对应于电源的非最大输出功率,P,可以有两个不同的外电阻,R,1,和,R,2,，且,当,R,r,时，若,R,增加，则,P,出,增大，当,R,r,时，若,R,增加，则,P,出减小。应注意：对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中电流强度的大小。,定值电阻获得最大功率的条件：,当I,取最大值，,可变电阻获得最大功率的条件：,R,变,=,r,（,r,为等效电源的内阻）,规律归纳：,当外电阻改变，恰有,R,r,时，输出功率最大，,P,=,2,/4,R,，其效率,恰为50%,当外电阻改变后，其阻值越接近电源的内阻值,输出功率越大,反之越小.如外电阻由,R,1,增到,R,2,由于,R,2,比,R,1,更接近内阻值, 所以输出功率,P,2,P,1,四、例题,例1、如图，若将滑动变阻器的滑片向下滑动时，各电表示数将如何变化？,1、电路动态分析,在如图所示的电路中，,R,1,、,R,2,、,R,3,和,R,4,皆为定值电阻，,R,5,为可变电阻，电源的电动势为,E,，内阻为,r,。设电流表,A,的读数为,I,，电压表,V,的读数为,U,。当,R,5,的滑动触点向图中,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,答案：,D,2、直流闭合电路定性分析与定量计算,例2、如图,电源内阻不能忽略,R,1,=5,R,2,=4,电键,S,接1时电流表读数为2A,电键S接2时电流表读数可能为下列情况中的:( ),A、 2. 5A B、1.8A,C、2.2A D、3.0A,C,例3、由一个内阻为5、电动势为10V的电源分别给三个阻值不同的外电阻供电，选择哪个外电阻可使其输出功率最大？（ ）,A、,R,=8 B、,R,=10,C 、,R,=5 D、以上答案均错,C,3、,U,I,图线,例4、如图，直线,A,为电源的,U,-,I,图线，直线,B,为电阻的,U,-,I,图线,用该电源和该电阻组成闭合电路,则电源的输出功率和电源的效率分别为:,A、4W, 33%,B、2W, 33.3%,C、2W, 67%,D、4W, 67%,(D),例5、两个电源的,U,-,I,图线如图, 把两个电源分别和外电阻,R,1,和,R,2,构成闭合回路,路端电压分别为,U,1,和,U,2,电源的总功率分别为,P,1,和,P,2,输出功率分别为,P,1,和,P,2,则下列说法正确的是:,A、如果,R,1,=,R,2, 那么肯定,U,1,U,2,P,1,P,2,P,1,P,2,B、如果,R,1,=,R,2, 那么肯定,U,1,U,2,P,1,P,2,P,1,P,2,C、如果,R,1,R,2, 那么肯定,U,1,U,2,P,1,P,2,P,1,P,2,D、如果,R,1,R,2, 那么肯定,U,1,U,2,P,1,P,2,P,1,P,2,答案：A,例6、在图示电路中，电池的电动势5V，内电阻10，固定电阻为90，,R,0,是可变电阻。在,R,0,由零增加到400的过程中，求：,(1)可变电阻,R,0,消耗热功率最大的条件和最大热功率。,(2)电池的内电阻和固定电阻,R,上消耗的最小热功率之和。,100,100,0.01W,例7、如图，当,R,1,的滑片由左向右滑动时，电压表,V,1,和,V,2,的示数增量为,U,1,和,U,2,，则它们的大小 应有：,例8、如图电路中，,R,1,=3，,R,2,=9，,R,3,=6，电源电动势,E,=24V，内阻不计，当开关,S,1,、,S,2,均断开和均闭合时，灯泡,L,都能正常发光，,(1)写出两种情况下流经灯泡的电流方向，,(2)求灯泡正常发光时的电阻,R,和电压,U,答案：左，右。3，4.8V,例9、如图,a,图像表示加在某灯泡上的电压与通过它的电流之间的关系,如忽略电池及电流表的内阻,试问:(1)按图b的方式把三个相同的灯泡接在电动势为12V的电池组上,则灯泡的阻值,R,和电路中电流强度为多大?(2)把其中两个灯泡和一只,R,0,=10的定值电阻以及电动势为8V的电池组按图,c,的方式连接，则流过电流表的电流,I,A,和此时灯泡的电阻,R,为多大？,8，0.5A。20/3，0.3A,4、含有电容器的电路,例1、如图,=10V，,C,1,=,C,2,=30F，,R,1,=4.0,R,2,=6.0,电池内阻忽略不计。先闭合开关,S,，待电路稳定后，再将开关断开，则断开,S,后流过,R,1,的电量为多大？,4.210,-4,c,例2、如图单刀双掷开关,S,开始时接通2,电路中的元件参数如下,R,1,=,R,2,=10,R,3,=,R,4,=20,C,=300F,电源电动势,=6V,内阻不计.求:,(1)当开关从接通2改为接通1,且待电路稳定后,电容,C,的电量.,(2)当开关从接通1改为接通2后,直到电路中电流强度为零止,通过,R,1,的电量.,1.210,-3,c，810,-4,c,例3、如图所示，电池组的电动势,=18V,内阻,r,=1，,R,2,=5，,R,3,6，平行金属板水平放置，板间距离,d,=2cm，当可变电阻,R,1,的滑片移到,R,1,的中点时，一个带电,q,=-810,-7,C的油滴正好平衡于平行板间，电流表示数为2A，求？,(1),R,1,的全部电阻值。,(2)油滴的质量。,(3)在,R,1,的滑片移动的情况下，,油滴可获得的最大的加速度是多大？,12，4 *10,-5,kg, g/2,A .,R,1,断路B .,R,2,断路C .,R,3,短路D .,R,4,短路,A,R,2,R,1,R,3,R,4,L,1,L,2,E,S,例4：如图所示的电路中，闭合电键，灯,L,1,、,L,2,正常发光。由于电路出现故障，突然发现灯,L,1,变亮，灯,L,2,变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是,答案：A,5.电路故障分析,图为一电路板的示意图，,a,、,b,、,c,、,d,为接线柱，,a,、,d,与220V的交流电源连接，,ab,间、,bc,间、,cd,间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得,b,、,d,两点间以及,a,、,c,两点间的电压均为220V。由此可知,A,ab,间电路通，,cd,间电路不通,B,ab,间电路不通，,bc,间电路通,C,ab,间电路通，,bc,间电路不通,D,bc,间电路不通，,cd,间电路通,答案：,CD,