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第二节第二节电动势电动势闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律一、电动势一、电动势基础梳理自学导引基础梳理自学导引定义式定义式E_方向方向在电源内部由在电源内部由_指向指向_大小大小(1)等于外电路等于外电路_时电源两端的时电源两端的电压电压(2)等于非静电力把等于非静电力把1 C的正电的正电荷从电源内部的荷从电源内部的_移到移到_所做的功所做的功.W/q负极负极正极正极断开断开负极负极正极正极正比正比反比反比IRIr增大增大减小减小0E02路端电压跟电流的关系路端电压跟电流的关系路端电压跟电流的关系是路端电压跟电流的关系是UEIr,用用图象表示如图图象表示如图721所示此图象所示此图象的物理意义是：的物理意义是：图图721电动势电动势内阻内阻要点透析直击高考要点透析直击高考一、电源的相关功率和电源的效率一、电源的相关功率和电源的效率1正确区分相关电功率的含义正确区分相关电功率的含义电功率电功率意义意义公式公式电源功率电源功率指电源提供的全指电源提供的全部电功率部电功率P总总EI电源输出电源输出功率功率指电源提供给外指电源提供给外电路的功率电路的功率P出出UI电功率电功率意义意义公式公式电源内部电源内部消耗功率消耗功率指电源内电阻消耗的功率指电源内电阻消耗的功率P内内I2r用电器的用电器的额定功率额定功率指用电器在正常工作条件指用电器在正常工作条件(即额定电压即额定电压)下的功率下的功率P额额U额额I额额用电器的用电器的实际功率实际功率指用电器在实际电压下消指用电器在实际电压下消耗的功率耗的功率P实实U实实I实实特别提醒：特别提醒：元件的总功率元件的总功率元件的输元件的输出功率；元件的实际功率出功率；元件的实际功率元件的额元件的额定功率定功率.图图722图图723特别提醒：特别提醒：( (1) )当电源的输出功率最当电源的输出功率最大时，其效率大时，其效率50%，当，当R时时100%，但此时，但此时P出出0无实际意义无实际意义.( (2) )对于内外电路上的固定电阻，其对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率应根据消耗的功率应根据PI2R来判断，与来判断，与输出功率大小的判断方法不同输出功率大小的判断方法不同.即时应用即时应用1(2012东城区检测东城区检测)如图如图724所示，电动势为所示，电动势为E、内阻为、内阻为r的电池与的电池与定值电阻定值电阻R0、滑动变阻器、滑动变阻器R串联，已串联，已知知R0r，滑动变阻器的最大阻值是，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片当滑动变阻器的滑片P由由a端向端向b端端滑动时，下列说法中正确的是滑动时，下列说法中正确的是()A路端电压变大路端电压变大B电路中的电流变小电路中的电流变小C滑动变阻器消耗滑动变阻器消耗的功率变小的功率变小D定值电阻定值电阻R0上消上消耗的功率变小耗的功率变小图图724大大,路端电压变小路端电压变小,由由PI2R0知定值电知定值电阻阻R0上消耗的功率变大，上消耗的功率变大，A、B、D错错误；当滑片误；当滑片P置于置于a点时，由于点时，由于R滑滑2rrR0，这时可把定值电阻，这时可把定值电阻R0看做看做电源的内阻，则此时滑动变阻器消耗电源的内阻，则此时滑动变阻器消耗的功率最大，滑片的功率最大，滑片P从从a向向b端滑动的端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，则其消耗的功率变小，阻变小，则其消耗的功率变小，C正正确确二、电路的动态分析二、电路的动态分析1电路的动态分析问题是指由于断电路的动态分析问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，某处动等造成电路结构发生了变化，某处电路变化又引起其他电路的一系列变电路变化又引起其他电路的一系列变化；对它们的分析要熟练掌握闭合电化；对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律路欧姆定律,部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律,串、串、并联电路中电压和电流的关系并联电路中电压和电流的关系2分析这类问题的一般步骤是：分析这类问题的一般步骤是：(1)明确局部电路变化时所引起的局明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化部电路电阻的变化(2)根据局部电阻的变化，确定电路根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻的外电阻R外总外总如何变化如何变化(6)由部分电路欧姆定律确定干路上由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化某定值电阻两端的电压如何变化(7)确定支路两端的电压如何变化以确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化及通过各支路的电流如何变化由以上步骤可以看出由以上步骤可以看出,解决此类问题解决此类问题,基本思路是基本思路是“局部局部整体整体局部局部”，同，同时要灵活地选用公式，每一步推导都时要灵活地选用公式，每一步推导都要有确切的依据要有确切的依据特别提醒：特别提醒：电路的动态分析问题还电路的动态分析问题还可以用极限法来分析可以用极限法来分析,即遇到因变即遇到因变阻器滑动触头滑动引起电路变化的阻器滑动触头滑动引起电路变化的问题时问题时,可将变阻器的滑动触头分可将变阻器的滑动触头分别滑至两个极端去讨论别滑至两个极端去讨论.即时应用即时应用2(2011高考海南卷高考海南卷)如图如图725，E为内阻不能忽略的电池，为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，为定值电阻，S0、S为开关，为开关，V与与A分别分别为电压表与电流表为电压表与电流表初始时初始时S0与与S均闭合，均闭合，现将现将S断开，则断开，则()图图725AV的读数变大，的读数变大，A的读数变小的读数变小BV的读数变大，的读数变大，A的读数变大的读数变大CV的读数变小，的读数变小，A的读数变小的读数变小DV的读数变小，的读数变小，A的读数变大的读数变大解析：选解析：选B.由下列步骤分析由下列步骤分析可以看出可以看出B正确正确三、电源三、电源UI图线与电阻图线与电阻UI图线的图线的比较比较如图如图726,甲是电源的甲是电源的UI图线图线,乙是电阻的乙是电阻的UI图线，两种图线比较图线，两种图线比较如下：如下：图图726图象特征图象特征物理意义物理意义电源电源UI图象图象电阻电阻UI图象图象图象表述图象表述的物理量的物理量变化关系变化关系电源的路端电电源的路端电压随电路电流压随电路电流的变化关系的变化关系电阻的电流随电电阻的电流随电阻两端电压的变阻两端电压的变化关系化关系图象特征图象特征物理意义物理意义电源电源UI图象图象电阻电阻UI图象图象图线上每图线上每一点对应一点对应的的U、I比值比值表示外电阻的大小，表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻不同点对应的外电阻大小不同大小不同每一点对应的比每一点对应的比值均等大，表示值均等大，表示此电阻的大小此电阻的大小图线的图线的斜率斜率内电阻内电阻r的的相反数相反数r表示电阻大小表示电阻大小即时应用即时应用3(2012徐州模拟徐州模拟)如图如图727所所示是某直流电路中电压示是某直流电路中电压随电流变化的图象，随电流变化的图象，其中其中a、b分别表示路分别表示路端电压、负载电阻上端电压、负载电阻上电压随电流变化的情电压随电流变化的情况，下列说法正确的是况，下列说法正确的是()图图727A阴影部分的面积表示电源的输出阴影部分的面积表示电源的输出功功B阴影部分的面积表示电源的内阻阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率上消耗的功率C当满足当满足时，电源的效率最高时，电源的效率最高D当满足当满足时，电源的效率小于时，电源的效率小于50%四、含容电路的分析和计算四、含容电路的分析和计算电容器是一个储存电能的元件，在直电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电流电路中，当电容器充、放电时，电路有充电、放电电流，一旦电路达到路有充电、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大一个阻值无限大(只考虑电容器是理只考虑电容器是理想不漏电的情况想不漏电的情况)的元件，在电容器的元件，在电容器处电路可看做是断路，简化电路时可处电路可看做是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电去掉它，简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上，分析荷量时，可在相应的位置补上，分析和计算含有电容器的直流电路时，关和计算含有电容器的直流电路时，关键是准确地判断和求出电容器两端的键是准确地判断和求出电容器两端的电压，具体做法是：电压，具体做法是：1确定电容器和哪个电阻并联，该确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压电阻两端电压即为电容器两端电压2当电容器和某一电阻串联后，接当电容器和某一电阻串联后，接在某一电路两端时，此电路两端电压在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压即为电容器两端电压3电路的电流、电压变化时，将会电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充放电如果电容器两引起电容器的充放电如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电电量的多少可根据路放电电量的多少可根据QCU计算计算特别提醒：特别提醒：求解含有电容器的电路问求解含有电容器的电路问题，首先要弄清楚电路结构，分析出题，首先要弄清楚电路结构，分析出电容器两极板间的电压如何变化，然电容器两极板间的电压如何变化，然后根据串并联电路的特点结合欧姆定后根据串并联电路的特点结合欧姆定律，确定其他量律，确定其他量.即时应用即时应用4如图如图728中电源电动势中电源电动势E10 V,内阻可忽略内阻可忽略,R14 ,R26 ,C30 F，求：，求：(1)S闭合后，稳定闭合后，稳定时通过时通过R1的电流的电流(2)S原来闭合，然后断开，原来闭合，然后断开，求这个过程中流过求这个过程中流过R1的总电荷量的总电荷量图图728断开至达到稳定后电路中电流为零，断开至达到稳定后电路中电流为零，此时此时UCE，储存的电荷量，储存的电荷量QCUC.很显然电容器上的电荷量增加了很显然电容器上的电荷量增加了QQQCUCCUC1.2104 C电容器上的电荷量的增加是在电容器上的电荷量的增加是在S断开以后才产生的，这只断开以后才产生的，这只有通过有通过R1这条途径实现，所以流过这条途径实现，所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增加的电荷量就是电容器带电荷量的增加量量答案：答案：(1)1 A(2)1.2104 C题型探究讲练互动题型探究讲练互动电路的动态分析电路的动态分析 (2011高考北京卷高考北京卷)如图如图729所示电路，电源内阻不可忽所示电路，电源内阻不可忽略开关略开关S闭合后，在变阻器闭合后，在变阻器R0的滑的滑动端向下滑动的过程中动端向下滑动的过程中()A电压表与电流表的示数都减小电压表与电流表的示数都减小B电压表与电流表的示数都增大电压表与电流表的示数都增大C电压表的示数增电压表的示数增大，电流表的示数减小大，电流表的示数减小D电压表的示数减电压表的示数减小，电流表的示数增大小，电流表的示数增大图图729【答案】【答案】A【方法技巧方法技巧】电路的动态分析应该电路的动态分析应该先局部后整体，整体后再局部先局先局部后整体，整体后再局部先局部是看由于局部的电阻变化而引起的部是看由于局部的电阻变化而引起的总电阻的变化，然后看整体的干路电总电阻的变化，然后看整体的干路电流和路端电压的变化情况，结合它们流和路端电压的变化情况，结合它们的变化情况再分析需要求解的物理量的变化情况再分析需要求解的物理量的变化的变化变式训练变式训练在如图在如图7210所示的所示的电路中，电路中，E为电源，其内阻为为电源，其内阻为r，L为为小灯泡小灯泡(其灯丝电阻可视为不变其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，为定值电阻，R3为光敏电阻，为光敏电阻，其阻值大小随所其阻值大小随所受照射光强度的增受照射光强度的增大而减小，大而减小，V为理想电压表若将照为理想电压表若将照射射R3的光的强度减弱，则的光的强度减弱，则()图图7210A电压表的示数变大电压表的示数变大B小灯泡消耗的功率变小小灯泡消耗的功率变小C通过通过R2的电流变小的电流变小D电源内阻消耗的电压变大电源内阻消耗的电压变大解析：选解析：选B.若将照射若将照射R3的光的强度减的光的强度减弱，则弱，则R3的电阻将增大，电路中的总的电阻将增大，电路中的总电阻将增大，总电流减小，故电压表电阻将增大，总电流减小，故电压表的示数变小，内电压也减小，的示数变小，内电压也减小，A、D错误；而电阻错误；而电阻R2两端的电压将变大，两端的电压将变大，通过通过 R2的电流变大的电流变大,而总电流减小而总电流减小,所所以通过小灯泡的电流减小，小灯泡消以通过小灯泡的电流减小，小灯泡消耗的功率变小，耗的功率变小，B正确，正确，C错误错误闭合电路欧姆定律的应用闭合电路欧姆定律的应用 (满分样板满分样板17分分)(2012宁波模宁波模拟拟)在如图在如图7211所示的电路中，所示的电路中，R12 ，R2R34 ，当开关，当开关S接接a时，时，R2上消耗的电上消耗的电功率为功率为4 W，当开关，当开关S接接b时，电压表示数为时，电压表示数为4.5 V，试求：，试求：图图7211(1)开关开关S接接a时，通过电源的电流和时，通过电源的电流和电源两端的电压；电源两端的电压；(2)电源的电动势和内电阻；电源的电动势和内电阻；(3)当开关当开关S接接c时，通过时，通过R2的电流的电流【思路点拨思路点拨】当开关接不同触点当开关接不同触点a、b、c时，电阻时，电阻R1、R2、R3的连接方式的连接方式发生了变化，搞清它们之间的连接方发生了变化，搞清它们之间的连接方式是解题的前提和关键式是解题的前提和关键解题样板解题样板知能演练强化闯关知能演练强化闯关本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放
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