人教版闭合电路的欧姆定律 市赛获奖

第2章第7节

闭合电路的欧姆定律★重难点一：闭合电路的欧姆定律★

闭合电路的欧姆定律1．闭合电路组成 (1)外电路：电源外部由用电器和导线组成的电路，在外电路中，沿电流方向电势降低． (2)内电路：电源内部的电路，在内电路中，沿电流方向电势升高．2．闭合电路的欧姆定律 (1)推导：如图所示，设电源的电动势为E，外电路电阻为R，内电路电阻为r，闭合电路的电流为I.在时间t内： (3)将电压表接在电源两极间测得的电压U外是指路端电压，不是内电路两端的电压，也不是电源电动势，所以U外＜E. (4)电动势和路端电压虽然是有相同的单位且有时数值也相同，但二者是本质不同的物理量．电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小，路端电压反映了外电路中电能转化为其他形式的能的本领大小． (1)对给定的电源，认为E、r不变． (2)对于有电压变化的闭合电路问题，由E＝U外＋U内，可知：内、外电路电压变化的绝对值相等，即|ΔU外|＝|ΔU内|. (3)外电路含有非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)时，不能直接用欧姆定律解决电流问题，可以根据串、并联电路特点或能量守恒定律进行列式计算．【特别提醒】4、闭合电路的欧姆定律的表达形式 【典型例题】如图所示的电路中，R1=9Ω，R2=30Ω，S闭合时，电压表V的示数为11.4V，电流表A的示数为0.2A，S断开时，电流表A的示数为0.3A，（各表均为理想表）求：

（1）电阻R3的值；

（2）电源电动势E和内阻r的值。

【答案】（1）15欧；（2）12V，1欧★重难点二：闭合电路的功率问题★

（1）当电源输出功率最大时，机械效率η＝50%。当R→∞时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义。

（2）对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率根据P＝I2R来判断，与输出功率大小的判断方法不同。【特别提醒】

【典型例题】如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键S1始终闭合．当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W，当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求 (1)电源的内电阻；

(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率．【答案】（1）1Ω（2）22A，1606W★重难点三：闭合电路的动态分析方法★

一、路端电压与负载的关系1．路端电压与负载 (1)路端电压U：又叫外电压，它是外电路上总的电势降落． (2)负载R：电路中消耗电能的元件统称为负载．

在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(或减小)．【特别提醒】 “串反”：指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。 (3)特殊值法与极限法：指因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论。

【典型例题】如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流A表示数变化量的绝对值△I，则()A、的示数减小