zwm闭合电路欧姆定律(第二课时)20121024

1、第7节：闭合电路欧姆定律恒定电流第二章E-mail: 选修311复习回顾： 一、闭合电路的欧姆定律有三种表达形式，其表达式和适用范围分别为：E=IR + Ir ER+r I =（外电路为_电路）.纯电阻（外电路为_电路）.纯电阻（外电路为_电路）.E=U外+U内任何 二、闭合电路中的能量转化：电源非静电力做功等于内外电路消耗的电能之和。E It =I2R t I2 r t（外电路为纯电阻电路）E It =U内I t U外It（任何电路）2一、闭合电路的动态分析 【例题1】如图所示电路，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（ ） A电压表与电流表的示数都减小 B电压

2、表与电流表的示数都增大 C电压表的示数增大，电流表的示数减小 D电压表的示数减小，电流表的示数增大局部整体局部思路： A3二、闭合电路的功率关系指电源提供的全部电功率P总EI指电源提供给外电路的功率P出UI指电源内电阻消耗的功率P内I2r 电源的总功率： P总EIU外IU内IP出P内 1、正确区分相关电功率的含义42、电源的输出功率随外电阻变化的讨论 电源的总功率：P总=IE 电源内部消耗功率：P内=I2r 输出功率：P出UIEII2rP总P内若外电路是纯电阻电路，则有P出I2RE2(rR)2RE2(Rr)2R4r0RPrPm 当R外=r时：P出最大，且最大值为：4rE2P出m=5 由图可知：

3、同一功率对应着两个电阻值，两个电阻值之间有何关系呢？0RPrPmR1R2 由图线可以看出，电源输出功率小于最大功率时，有两个外电阻值：R1、R2，即EP出(R1r)2R1E(R2r)2R2 当输出功率不是最大值时，外电阻有两个值R1、R2，且R1R2=r2。63、电源的效率： 电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比。 即： = P出 /P总 U外 / E 对纯电阻电路，电源的效率为： 结论：电源的效率随外电阻的增大而增大7 【例题2】当电阻箱读数为R1=2时，电压读数为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

4、读数为多少时，电源的输出功率最大？最值Pm为多少?E rRVS 答案：（1）E=6V，r =1 （2）R=r时输出功率最大，Pm=9W。8 【变式1】如图所示的电路中，电源的电动势为2V，内阻为0.5,，R0为2，变阻器的阻值变化范围为010，求： (1)变阻器阻值多大时，R0消耗的功率最大. (2)变阻器阻值多大时，变阻器消耗的功率最大。其最大功率为多少?R0E rR 解析：（1）R0为定值电阻，P0=I2R0，可知R=0时，P0最大； （2）R=2.5时，变阻器消耗的功率最大。Pm=0.4W9 【变式2】 如图所示，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

5、直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线。若AB对应的横坐标2 A，那么线段AB表示的功率及I=2 A对应的外电阻是（ ） A.2 W0.5 B.4 W、2 C.2 W1 D.6 W2 A 【解析】两图线在C点相交，表明电源总功率与内部热功率相等，意味着电源短路. r=P总/I2=9/32=1，电源电动势E=Ir=3 V，因AB对应的电流I=2 A，根据闭合电路欧姆定律可得：R+r=E/I=1.5，所以R=(1.5-1)=0.5 ，其功率P=I2R=220.5 W=2 W.10 【变式3】 （2010全国）电源的效率 定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中

6、得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a 、 b。由图可知a 、b的值分别为（ ） A、3/4、1/4 B、1/3 、2/3 C、 1/2、1/2 D、2/3 、1/3 【解析】电源效率=U/E， E为电源的总电压（即电动势），根据图象可知 Ua= 2E/3 Ub=E/3 ，所以选项D正确。D11三、含电容器电路的分析 思路方法： 1、电路稳定后，电容器在电路中相当于一个阻值无限大的元件，可看作断路； 2、电路稳定后，电容器所在电路无电流，确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即电容器两端电压； 3、电路的电压、电流变化时，会

7、引起电容器的充放电，进而引起内部电场的变化。12 【例题3】：在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0；R1=10，R2=10，R3=30，R4=35；电容器的电容C=10F。电容器原来不带电。求接通电键K后流过R4的总电量. 答案：2105CR1R2CKE rR4R3步步高P43例313四、电路故障的分析与判断 1、电路短路时出现的现象： 电路中仍有电流； 被短路的电器不工作； 与之串联的电器工作电流增大； 被短路部分电压为零 2、电路断路时出现的现象： 被断路部分无电流； 被断路部分有电压 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。14 【例题4】：（07广东）用电压表检查如图电路中的的故障，测得Uad5.0V，Ucd0V，Ubc0V，Uab5.0V。则此故障可能是（ ） AL断路 BR断路 CR 断路 DS断路 【解析】：Uad5.0V，说明a到电源正极，d到电源负极均为通路 Uab5.0V，说明a到电源正极，b到电源负极