高二3-1闭合电路欧姆定律习题课 (25)

闭合电路欧姆定律应用 例1 如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 Aab间电路通 cd间电路不通Bab间电路不通 bc间电路通Cab间电路通 bc间电路不通Dbc间电路不通 cd间电路通 CD 电路的动态分析 例2 如图所示 电源电动势为E 内电阻为r 滑动变阻器滑片P向右移动时 试分析L1L2L3的亮度变化情况 解析当P向右移动 R滑有效电阻变大 整个电路的电阻增大 根据I总减小 流过L1的电流变小 L1将变暗 同时L1分得的电压变小 路端电压增大 L2两端电压增大 故L2变亮 总电流减小 L2分得的电流增大 可见L3上的电流比L1上的电流减小得还要多 因此L3也要变暗 L1变暗 L2变亮 L3变暗 总结 1 讨论灯泡亮度的变化情况 只需判断其电流或电压如何变化就可以 2 闭合电路动态分析的一般顺序是 电阻 电流 内电压 路端电压 干路用电器 支路用电器 例3 如图所示 电源电动势为E 内电阻为r 当滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时 电路中各电表示数如何变化 电表内阻对电路的影响不计 V增大V1减小V2增大A1减小A2增大A3减小 例3 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 A 小灯泡L1 L3变暗 L2变亮B 小灯泡L3变暗 L1 L2变亮C U1 U2 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4 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R1B 增大R2C 增大R3D 减小R1 CD 例5 一平行板电容器C 极板是水平放置的 它和三个可变电阻及电源联接成如图所示的电路 今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动 要使油滴上升 可采用的办法是 A 增大R1B 增大R2C 增大R3D 减小R2 5 电源电动势E 12伏 内阻r 1欧 电阻R1 3 R2 2 R3 5 电容器的电容量C1 4 F C2 1 F 1 闭合K足够长时间后 求C1 C2所带电量 2 当K断后 通过R1 R2 R3的电量分别是多少 Q1 1 6 10 5库Q2 10 5库 例10 如图 E 10V R1 4 R2 6 C 30 F 电池内阻可忽略 1 闭合电键K 求稳定后通过R1的电流 2 然后将电键K断开 求这以后流过R1的总电量 1 闭合电键K 稳定后通过R1的电流为 电容器上储存的电量为Q1 CIR2 1 8 2 电键K断开后 待稳定后 电容器上电压为E 储存的电量为 Q2 CE 流过R1的总电量为 复习 闭合电路欧姆定律 定律内容 数学表达式 其它表达形式 适用条件 闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比 跟内 外电路的电阻之和成反比 金属导电和电解液导电 内 外电路的关系 I相同 注 一般 r不变 R外为自变量 I干 U端 U内为因变量 复习 电源的路端电压与输出电流 1 斜率 2 U轴截距 I 3 I轴截距为 例1 用伏安法测电池的电动势和内电阻 依照数据画出了图线 如图所示 则测得电动势E V 内阻r 1 6 0 6 答案 练习2 如图所示的图线 a是某电源的图线 b是电阻R的U I图线 这个电源的内电阻等于 用这个电源和两个电阻R串联成闭合电路 电源输出的电功率等于 2 4w 电路的动态分析 例1 如图所示 电源电动势为E 内电阻为r 滑动变阻器滑片P向右移动时 试分析L1L2L3的亮度变化情况 解析当P向右移动 R滑有效电阻变大 整个电路的电阻增大 根据I总减小 流过L1的电流变小 L1将变暗 同时L1分得的电压变小 路端电压增大 L2两端电压增大 故L2变亮 总电流减小 L2分得的电流增大 可见L3上的电流比L1上的电流减小得还要多 因此L3也要变暗 L1变暗 L2变亮 L3变暗 总结 1 讨论灯泡亮度的变化情况 只需判断其电流或电压如何变化就可以 2 闭合电路动态分析的一般顺序是 电阻 电流 内电压 路端电压 干路用电器 支路用电器 例2 如图所示 电源电动势为E 内电阻为r 当滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时 电路中各电表示数如何变化 电表内阻对电路的影响不计 V增大V1减小V2增大A1减小A2增大A3减小 例3 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 A 小灯泡L1 L3变暗 L2变亮B 小灯泡L3变暗 L1 L2变亮C U1 U2 例2 当k由闭 开时 各灯亮度怎样变 例3 如图所示电路中 当滑动变阻器的滑片向上滑动时 A 电压表示数变大 电流表示数变小B 电压表示数变小 电流表示数变大C 电压表 电流表示数都变大D 压表 电流表示数都变小 例4 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r0 设电流表A的读数为I 电压表V的读数为U0 当R5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 I I I I U 串反并同法 所谓 串反 即某一电阻增大时 与它串联或间接串联的电阻中的电流 两端的电压 电功率都减小 反之亦然 所谓 并同 即某一电阻增大时 与它并联或间接并联的电阻中的电流 两端的电压 电功率都增大 反之亦然 I I I I U 例6 已知r 0 一定 求 当滑片由中点C向a移动的过程中各电表的示数怎样变化 例7 已知如图 E 6V r 4 R1 2 R2的变化范围是0 10 求 1 电源的最大输出功率 2 R1上消耗的最大功率 3 R2上消耗的最大功率 1 2 25W 2 2W 3 1 5W 二 闭合电路中的功率问题 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 2W 0 5 05江苏高考卷 2 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 R 1 P 9W 课堂训练 2 变化原因 电键的启闭 滑片的移动 基本电路 一 电路变化 动态分析 1 抓不变量 E r及R定 两并联支路的电阻之和为定值 则两支路的并联电阻随两支路阻值之差的增大而减小 随两支路阻值之差的减小而增大 且支路阻值相差最小时有最大值 相差最大时有最小值 若外电路为纯电阻的电路 二 闭合电路中的功率问题 1 电源的功率P总 电源的总功率 P总 IE 二 闭合电路中的功率问题 1 电源的功率P总 电源的总功率 P总 IE E I U端 2 电源的输出功率P输出 图线与两轴所围面积表示输出功率 交点的意义 3 内阻损耗的功率P内 几种功率的关系 4 电源效率与外电阻 当R增加时 增大 5 电源的输出功率与外电路电阻 当断路时 当短路时 当R外 R内时 四 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4 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R1B 增大R2C 增大R3D 减小R1 CD 4 如图10 3所示的电路中 已知电容C1 C2 电阻R1 R2 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 图10 3 D 课堂训练 关键 判断C两端的电压情况 三 有关含容电路分析 例8 1 求电路稳定后电容器所带的电量 三 有关含容电路分析 例9 在图所示的电路中 已知电容C 2 F 电源电动势E 12V 内电阻不计 R1 R2 R3 R4 1 2 6 3 则电容器极板a所带的电量为 A 8 10 6C B 4 10 6C C 4 10 6C D 8 10 6C 1 求电路稳定后电容器所带的电量 2 求通过某定值电阻的总电量 例10 如图 E 10V R1 4 R2 6 C 30 F 电池内阻可忽略 1 闭合电键K 求稳定后通过R1的电流 2 然后将电键K断开 求这以后流过R1的总电量 5 电源电动势E 12伏 内阻r 1欧 电阻R1 3 R2 2 R3 5 电容器的电容量C1 4 F C2 1 F 1 闭合K足够长时间后 求C1 C2所带电量 2 当K断后 通过R1 R2 R3的电量分别是多少 Q1 1 6 10 5库Q2 10 5库 五 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 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 造成的结果 A 例5 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 6 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 A a灯灯丝烧断B 电阻R2断C 电阻R2短路D 电容被击穿短路 课堂训练 B 例12 如图所示的电路中 开关S闭合后 由于电阻发生短路或者断路故障 电压表和电流表的读数都增大 则肯定出现了下列那种故障 A R1短路B R2短路C R3短路D R1断路 A 短路处特点 有电流通过而电压为零 断路处特点 电路电压不为零而电流为零 四 电路故障分析 例12 在图示的电路中 电源电压不变 闭合电键K后 灯L1 L2都发光 段时间后 其中的一盏灯突然变亮 而电压表Vl的示数变小 电压表V2的示数变大 则产生这一现象的原因是 A 灯L1断路 B 灯Ll短路 C 灯L2断路 D 灯L2短路 B 例题13 如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 总结 由给定测量值 分析推断故障 应注意电压表有读数 必须有电流通过电压表 即与电压表相连的电路应是完好的 问题1某一用直流电动机提升重物的装置 如上右图所示 重物的质量m 50kg 电源的