闭合电路欧姆定律的五种应用

闭合电路欧姆定律的应用目标： 掌握利用闭合电路欧姆定律解决以下类型问题的方法1. u i 图 像 的 求 解2闭合电路的动态分析 3闭合电路中的功率及其最大值问题4含电容电路的的计算类型一：u i 图像的求解【典题】1下图所示的u-i 图线中， i 是电源的路端电压随电流的变化图线，是某电阻的u-i 图线，当该电源向该电阻供电时，求：（1） ） 电源的输出功率p 出是多大？（2） ） 电源内部损耗的功率p 内是多大？（3） ） 电源的效率是多大？电路图 2913 甲所示，若电阻未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压u 随电流 i 的变化图线及外电阻的u-i 图线分别如图乙所示，求：(1) 电源的电动势和内阻； (2)电源的路端电压； (3)电源的输出功率2. 如图 2 是某电源的路端电压u 随干路电流i 的变化图像，有图u/v3像可知，该电源的电动势 v,内阻为 。23. 如图所示 ,电源由 n 个电动势均为1.5 v,且内阻相同的电池串联组成 ,合上开关 s,滑动变阻器的滑动触头c 从 a 端滑至 b 端的过程102468i/ a中,电路中的一些物理量的变化如图15 甲、乙、丙所示,电表、导线对电路的影响不计.求: (1)组成电源的串联电池的个数.(2) 滑动变阻器总阻值.(3) 将甲、乙、丙三个图上的a、b、c 各点的坐标补齐.(甲图为输出功率与路端电压关系曲线;乙图为路端电压与总电流关系曲线;丙图为电源效率与外电路电阻关系曲线)类型二：闭合电路的动态分析闭合电路动态分析的基本思路是：“部分整体 部分”，即从某个电阻的变化入手， 由串并联规律先判断外电路总电阻的变化情况，然后由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端 电压的变化情况，最后由部分电路的欧姆定律结合串、并联电路的特点判断各支路的电流、电压变化情况 .此类问题的分析要理解好以下三点：1、理解闭合电路欧姆定律e=u 外+ir （ e、 r 不变）；部分电路欧姆定律u=ir 。2、局部电阻增则总电阻增，反之则总电阻减；支路数量增则总电阻减，反之则总电阻增。3、两个关系：外电压等于外电路上串联的各分电压之和；总电流等于各支路电流之和。有 一部分电路中的r、i、u 都发生变化，这样就不能单纯从部分电路欧姆定律的角度考虑问题，还要结合串、并联电路的特点去进行判断。动态分析的一般步骤：（1） 局部电阻确定外电路的电阻如何变化e（2） 根据闭合电路欧姆定律i，确定电路中的总电流如何变化rr（3） 由 u 内=ir 确定电源的内电压如何变化（4） 由 u 外=e ir 确定电源的外由电压如何变化（5） 由部分电路欧姆定律确定干路上某个电阻两端的电压如何变化（6） 确定支路两端的电压如何变化以及通过支路的电流如何变va1a2ar3cv2【典题】1. 如图 10-3-2 所示，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）2. 如图所示，当滑线变阻器的滑动触点向上端移动时() a电压表v 的读数增大，电流表a 的读数减小b电压表v 和电流表a 的读数都增大c. 电压表v 和电流表a 的读数都减小d. 电压表v 的读数减小，电流表a 的读数增大3、如图 7 所示的电路中，电源的电动势e 和内电阻r 恒定不变，电灯l 恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b 端滑动，则（）a、电灯 l 更亮，安培表的示数减小b、电灯 l 更亮，安培表的示数增大c、电灯 l 更暗，安培表的示数减小d 、电灯 l 更暗，安培表的示数增大4：如图所法 ,当滑线变阻器的滑动触点向上端移动时()a. 伏特表 v 的读数增大 ,安培表 a 的读数减小b. 伏特表 v 和安培表a 的读数都增大c. 伏特表 v 和安培表a 的读数都减小d. 伏特表 v 的读数减小 ,安培表 a 的读数增大5：如图所示电路中，电源电动势和内电阻为定值，固定电阻的阻值小于变阻器两端之间的总阻值，。当变阻器v1r2a r1b310-3-2图 10-4-4图 7-可编辑修改 -的滑片从向移动过程中，两电压表 和 的示数变化是（）a. v1 变大 ,v2 变大b. v1 变大 ,v2 变小c. v1 先变大后变小,v2 先变大后变小d. v1 先变大后变小 ,v2 总增大6:如图所法 ,a 灯与b 灯电阻相同 ,当滑动变阻器滑动片向下滑动时,两灯的变化是 ()a.a 灯变亮 ,b 灯变亮c.a 灯变暗 ,b 灯变暗b.a 灯变暗 ,b 灯变亮d.a 灯变亮 ,b 灯变暗7:如图所示 ,当滑动变阻器的滑动片p 向左端滑动时()a. 安培表的示数减小,伏特表的示数增大b. 安培表的示数增大,伏特表的示数减小c. 安培表和伏特表示数都减小d. 安培表和伏特表示数都增大8、如图电路中，电阻r1= r2= ，变阻器 r 的阻值范围是，电源电动势 e= v，内电阻r= .求：（ 1）当变阻器r 阻值多大时，电源输出功率最大?（ 2）当变阻器r 阻值多大时，它消耗的电功率最大?（ 3）当变阻器r 阻值多大时， r 消耗的电功率最大?（ 4）当变阻器r 阻值由开始增大过程中，电源输出功率怎样变化？（ 5）当变阻器r 阻值由开始增大过程中，r 消耗的电功率怎样变化？（ 6）若 r= ，其他条件不变，当变阻器r 阻值由开始增大过程中，电源输出功率又怎样变化？9、 如图所示电路中,直流发电机e=250 v,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200 v, 额定功率为 1 000 w, 其他电阻不计 ,并且不计电热器电阻随温度的变化 .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?10 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、v 2 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.u1u211、在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，a、b 两灯亮度的变化情况为()a a 灯和 b 灯都变亮ba 灯、 b 灯都变暗-可编辑修改 -ca 灯变亮， b 灯变暗d a 灯变暗， b 灯变亮12、 四个小灯连接成如图1 所示电路，合上电键s，各灯均正常发光若小灯l4 灯丝突然烧断，则其余各灯亮度的变化情况是（）a l1 变亮， l 2l 3 均变暗b l 1 变暗， l2l3 均变亮c l 1 变暗， l 2 熄灭， l3 变亮d l 1l 2 变亮， l 3 变暗类型三：闭合电路中的功率及其最大值问题13、 已知如图14-3-4，e =6v ，r =4 ，r1=2 ，r2 的阻值变化范围是 010。求：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。r2r1图 14-3-4er14、如图 10-3-5 所示， r1 为定值电阻， r2 为可变电阻， e 为电源电动势， r 为电源内电阻， 以下说法中正确的是（）a. 当 r2 = r1 +r 时， r2 获得最大功率b. 当 r1 =r2 +r 时， r1 获得最大功率c. 当 r2 0 时， r1 上获得最大功率d. 当 r2 0 时，电源的输出功率最大图 10-3-515、在图 10-3-6 示的电路中， 若 r1=4 ，r3=6 ，电池内阻r=0.6 ，则电源总功率为40w， 输出功率为37.6w，求电源电动势和电阻r216、如图所示，电源的电动势e=6 .0v，电阻 r1 8，电动机绕组电阻r2，当电键 k 断开时，电阻r1 消耗的电功率是2.88w；当电键闭合时， 电阻 r1 消耗的电功率是2w，求：电键闭合时，电动机的输出功率。图 10-3-6类型四：含电容电路的的计算17、在如图9 所示的电路中，电源电动势e=3.0v ，内电阻r=1.02.如图所示，为了使白炽灯泡l 在电路稳定后变得更亮，可以采取的方法有a. 只增大电阻r1 的阻值b. 只增大电阻r2 的阻值c. 只增大电容c 两板间的距离r2abr3e、rr1lckd. 在电容器两板间插入玻璃板cd 18、如图所示电路中，r1=3 ，r2=6 ，r3=1.5，c=20 f，图 9当开关 s1 闭合、 s2 断开电路稳定时，电源消耗的总功率为2w，当开关s1、s2 都闭合电路稳定时，电源消耗的总功率为4w，求：（1） 电源电动势e 和内阻 r。（2） 当 s1、 s2 闭合时电源的输出功率。（3） 当 s1 闭合，分别计算在s2 闭合与断开时，电容器所带的电量各为cr1r2s1s2r3-可编辑修改 -多少？19. 图中变阻器r1 的最大阻值是4，r2 6，电源内阻r 1，闭合 k，调节滑动头p 到r1 中点时，灯l 恰能正常发光，此时电源总功率为16w，电源输出功率为12w。求： (1)灯电阻 rl ；(2)断开 k 要使灯仍正常发光，p 点应如何滑动，并求这时电源的输出功率和效率。20. 如图所示， 电阻 r1 12，r2 r3r4 6，当电键 k 打开时， 伏特表的示数为 12v，全电路消耗的电功率为 13w，则电键 k 闭合后， 伏特表和安培表的示数各多大 ?(安培表、 伏特表接入对电路的影响均忽略不计 )类型四 故障问题21、如图 3 所示的电路中，店员电动势为6v，当开关s 接通后，灯泡l 1 和灯泡 l 2 都不亮， 用电压表测得各部分电压是uac=6v,uad=0,ucd=6v, 由此可断定（）a、 l1 和 l 2 的灯丝都烧断了b、 l 1 的灯丝都烧断了c、l 2 的灯丝都烧断了d 、变阻器r 断路图 322、如图 11 所示，电灯l 标有“ 4v,1w”，滑动变阻器总电阻为50。当滑片滑至某位置时， l 恰好正常发光，此时电流表的示数为0.45a。由于外电路发生故障，电灯l 突然熄灭，此时电流表的示数变为0.5a，电压表的示数为 10v。若导线完好，电路中各出接触良好。试问： (1)、发生故障的是短路还是断路，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？ (3)、电源的电动势和内阻为多大？图 11综合练1 如图电路中，若滑动变阻器的滑片从a 向 b 移动过程中，三只理想电压表的示数变化的绝-可编辑修改 -v 1ab对值依次为 v 1、v 2、v3，下列各组数据可能出现的是a. v 1=3v ， v 2=2v ， v3=1vb. v 1=5v ，v 2=3v ， v 3=2vc.v 1=0.5v ， v 2=1v ， v 3=1.5vd. v 1=0.2v ， v2=1.0v ， v 3=0.8v图 52、图 2 所示的电路中，r1 3，r2 9， r3 6，电源电动势24v，内阻不计当电键s1 、s2 均开启和均闭合时，灯泡l 都同样正常发光（ 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 3 如图 4 所示电路，电源电动势6v，内阻 r 1外电路中电阻r12，r23，r3 7.5电容器的电容c4f开始电键s 断开 从合上电键到电路稳定的过程中，通过电流表的电量是多少？4 如图 5 所示电路，电源电动势 6.3v，内电阻 r 0.5外电路中电阻 r1 2， r2 3，滑动变阻器的全部电阻 r0 5试求滑动头p 由 a端向 b 端滑动过程中电压表示数的变化范围1、6w2w 66.7%2、 6w0.53、4 个8 欧a： 0.6a 4.8v b:3vc: 4.8v 2.88wd:81、a1 减小 a2 增大 a3 减小 v1 减小 v2 增大 v 增大2、d 3 、a 4、a 5、d 6 、c 7、b 8、 r3=1 r3=5 r3=0 先减后增 一直减小9、2 只 40 只 8 只 50 只 1 只 10、 bd 11、b 12、d13 、 r2=2r2=0