第7章闭合电路 第2讲

第2讲电路闭合电路的欧姆定律1.电动势 (1)电源：电源是通过非静电力做功把__________的能转化成________的装置． (2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量

的比值，E＝_____，单位：V. (3)电动势的物理含义：电动势表示电源_____________________________本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压．一：电源的电动势和内阻(考纲要求Ⅰ)其它形式电势能能转化成电势能把其它形式的2．内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的________，它是电源的另一重要参数．内阻⒈内容：⒉定义式：⒊适应条件:外电路是纯电阻电路⒋外路电势降（外路电压，路端电压）U外=IR内路电势降（内路电压）U内=Ir则：E=U外+U内

E=IR+Ir常用列方程U=E-Ir二：闭合电路的欧姆定律5.路端电压和负载的关系对给定的电源，E、r均为定值负载即外电阻变化时，引起I的变化。由I=得：RI,RI则：U=E-Ir，RIU。可见：路端电压取决于负载（外路电阻）负载电阻增大，闭合电路I减小，内路电压减小，外路电压增大。1．(单选)将一电源电动势为E，内电阻为r的电池与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是(

)．A.由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大B.由U内＝Ir可知，电源两端的电压随I的增大而增大C.由U＝E－Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小D.由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大三：两种特殊情况（短路和断路）1.在闭合电路中，发生短路时，外电路R=0，U=0则：E=U内=Ir，可求内阻r。一般情况r很小，此时I很大，易烧坏电源。2.在闭合电路中，发生断路时，外电路R趋近无穷大，则E=U电压表测电动势的原理3.U=E-Ir的U—I图象①路端电压随I增大而减小②直线斜率大小表示电源内阻rK=r

③纵坐标截距（断路）表示电源电动势如左下图，外路电阻和内阻？UI2．(单选)飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是 ()．

A.0.10V

B.0.20V

C.0.30V

D.0.40V四：闭合电路中的三个功率和效率1.由EIt＝I2Rt＋I2rt知，EI＝I2R＋I2r其中:P总=EI…………电源的总功率，P内=I2r………电源内耗功率，P外=I2R=IU…..外电路消耗功率，…..电源的输出功率．求电源的输出功率的方法。

关系：P总=P外+P内电源提供的电能，一部分消耗在外路转化为其他形式的能，一部分消耗在内路转化为热能。条件公式公式法（条件法）求最大输出功率图像法求最大输出功率Er×R0L求某元件的Pm一：一般思路：求电路中的最大I如图L何时最亮（外路定值定值的最大功率）求可变电阻的最大输入功率解题思路：可把r+RL看做电源内阻处理。判断可变电阻的功率变化时，可将可变电阻以外的其他电阻均看作内阻．不符合条件利用图像法五、含电容器电路的分析与计算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，电路里有充放电电流。1.电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件，在电容器处电路看作是断路，画等效电路时，可以先把它去掉．与之串联的元件可视作导线。若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上．2.电容器充电的瞬间可视作短路3.电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充放电，如果电容器两端的电压升高，电容器将充电，反之电容器放电．通过与电容器串联的电阻的电量等于电容器带电量的变化．Q1=CU1，Q2=CU2.则△Q=C△U1．判定总电阻变化情况的规律(记一记)(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．类型一电路的动态分析 (3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联．A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致．2．分析思路例1：图所示的电路，L1、L2、L3是3只小电灯，R是滑动变阻器，开始时，它的滑片P位于中点位置．当S闭合时，3只小电灯都发光．现使滑动变阻器的滑片P向右移动时，则小电灯L1、L2、L3的变化情况()．A．L1变亮 B．L2变亮

C．L3变暗 D．L1、L2、L3均变亮【跟踪短训】1．如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()． A.

的读数变大，

的读数变小 B.

的读数变大，

的读数变大 C.

的读数变小，

的读数变小 D.

的读数变小，

的读数变大AVAVAAVV2．(多选)如图所示，四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时，下列说法中正确的是（）A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小BC3．(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是(

)．A．电阻R1短路

B．电阻R2断路C．电阻R2短路

D．电容器C断路XR1R2L类型二闭合电路欧姆定律的应用及电源的功率例2.如图所示，电源电动势E＝12V，内阻r＝3Ω，R0＝1Ω，直流电动机内阻R0′＝1Ω，当调节滑动变阻器R1时可使甲电路输出功率最大，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2W)，则R1和R2的值分别为()．A．2Ω，2Ω B．2Ω，1.5ΩC．1.5Ω，1.5Ω D．1.5Ω，2ΩCD错P出最大时,P0=2W,R0/=1，E=12V,r=3Ω,,求R2=?【跟踪短训】3．如图所示电路，电源电动势为E，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是()． A．电路中的总电流先减小后增大 B．电路的路端电压先增大后减小 C．电源的输出功率先增大后减小 D．滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大AB1.根据U＝E－Ir可知，电源的U－I图线是如图所示的一条倾斜的直线． (1)直线斜率的绝对值表示电源的电阻r，纵轴的截距为电源电动势E. (2)直线上任何一点A与原点O的连线的斜率表示对应的外电路电阻R. (3)图线上每一点的坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率，对于图中的A点有PA＝UAIA.类型三电源的U­I图象的应用2．对于U－I图线中纵坐标(U)不从零开始的情况，图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻．例3.如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的U－I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(

)． A．P1>P2

B．P1＝P2 C．η1>η2

D．η1<η2【跟踪短训】5．如图所示为两电源的U－I图象，则下列说法正确的是(

)． A．电源①的电动势和内阻均比电源②大 B．当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等 C．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等 D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大AB6．如图所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是(

)．7.用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，

是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP＝L1，PN＝L2，则Rx的阻值为(

)．a8．(多选)如图所示，直线a、抛物线b和曲线c分别为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P、电源内部发热功率Pr、输出功率PR随电流I变化的图象，根据图象可知(

)．A.电源的电动势为9V，内阻为3ΩB.电源的电动势为3V，内阻为1ΩC.图象中任意电流值对应的P、Pr、PR间的关系为P>Pr＋PRD.电路中的总电阻为2Ω时，外电阻上消耗的功率最大且为2.25W9.(多选)如图甲所示，其中R两端电压u随通过该电阻的直流电流I的变化关系如图乙所示，电源电动势为7.0V(内阻不计)，且R1＝1000Ω(不随温度变化)．若改变R2，使AB与BC间的电压相等，这时(

)．A.R的阻值为1000ΩB.R的阻值为1300ΩC.通过R的电流为1.5mAD.通过R的电流为2.0mABCR2R1R3E,rABR3R2R1E,rABI1.在图甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2的阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的．求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器R3的最大值．解析：(1)由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入得：E＝16＋0.2r

E＝4＋0.8r解得E＝20V，r＝20Ω.