1、恒定电流,第 八 章,第2讲 闭合电路欧姆定律及其应用,知识梳理自测,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。 2内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫作电源的_，它是电源的另一重要参数。,知识点1,电源的电动势和内阻,其他形式,电势能,其他形式的能转化成电势能,内阻,1闭合电路的欧姆定律 (1)内容 闭合电路里的电流跟电源的电动势成_，跟内、外电阻之和成_。 (2)公式 I_(只适用
2、于纯电阻电路)； E_(适用于所有电路)。,知识点2,闭合电路的欧姆定律,正比,反比,U外Ir,增大,E,思考：(1)根据EUIr画出电源的UI图象？根据图线如何求电源的电动势和内阻？ (2)最简单的闭合回路如图所示，推导出电源的输出功率的表达式？并求出电源的最大输出功率？,思维诊断： (1)电动势的方向即为电源内部电流的方向，由电源负极指向正极，电动势为矢量。 ( ) (2)电源的重要参数是电动势和内阻。电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关。 ( ) (3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大。 ( ) (4)外电阻越大，电源的输出功率越大。 ( ) (5)电源的输
3、出功率越大，电源的效率越高。 ( ), ,1关于电源的电动势和内阻，下列说法正确的是( ) A电源的电动势越大，储存的电能越多 B电源内部非静电力做功越多，电动势越大 C电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压 D电源的电动势大小与内阻无关,D,2(2018广西柳州城中区期中)关于闭合电路的说法正确的是( ) A电源正负极被短路时，电流很大 B电源正负极被短路时，路端电压最大 C外电路断路时，路端电压为零 D外电路电阻增大时，路端电压减小,A,3一太阳能电池板，测得它的开路电压为80mV，短路电流40mA。若将该电池板与一阻值为2.0的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是 ( ) A0.01
4、0V B0.020V C0.030V D0.040V,D,4(2018上海崇明区一模)将一电动势为E，内阻为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外EIr可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小 D由PIU外可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大,C,核心考点突破,1动态分析特点 断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小导致电路电压、电流、功率等的变化。 2电路动态分析的方法 (1)程序法 电路结构的变化R的
5、变化R总的变化I总的变化U端的变化。,闭合电路的动态分析,考点一,(2)极限法 对于因滑动变阻器的滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。此时要注意是否出现极值情况，即变化是否是单调变化。 (3)特殊值法 对于某些电路问题，可以代入特殊值进行判定，从而得出结论。 (4)“串反并同”结论法 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、两端电压、电功率都将减小，反之则增大。 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、两端电压、电功率都将增大，反之则减小。,(2018广东广州模拟)在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电
6、源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时闭合开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( ) AI1增大，I2不变，U增大 BI1减小，I2增大，U减小 CI1增大，I2减小，U增大 DI1减小，I2不变，U减小,例 1,B,解析 由图知电压表测量路端电压，电流表A1测量流过R1的电流，电流表A2测量流过R2的电流。R2的滑动触点向b端移动时，R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，即电压表示数U减小，R3两端电压增大，R1、R2并联电压减小，通过
7、R1的电流I1减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大。故A、C、D错误，B正确。,类题演练 1 ,A,解析 当R5的滑片向a端移动时，R5的阻值变大，根据“串反并同”可知，因为电流表A与R5并联可知电流表的示数I增大，电压表V与R5串联可知电压表V的示数U减小，故A正确，B、C、D错误。,电路中的功率及效率问题,考点二,如图所示，已知电源电动势为6V，内阻为1，保护电阻R00.5，求：当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值。,例 2,分析电阻箱消耗的功率 (1)例2中条件不变，求当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值。 (2)在
8、例2中，若电阻箱R的最大值为3，R05。求：当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R的功率最大，并求这个最大值。,类题演练 2 ,分析电源的输出功率 例2中条件不变，求电源的最大输出功率。 答案 9W,类题演练 3 ,改变电阻箱与保护电阻的连接方式 如图所示，电源电动势E2V，内阻r1，电阻R02，可变电阻的阻值范围为010。求可变电阻为多大时，R上消耗的功率最大，最大值为多少？,类题演练 4 ,电源的UI图象的理解,考点三,(2018湖北孝感八校联考)(多选)某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2两端的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、R2可以同时接入电路，也
9、可以单独接入电路。下列说法正确的是 ( ) A将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为75% B将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率为80% C为使电源输出功率最大，可将R1单独接到电源两端 D为使电源输出功率最大，可将R2单独接到电源两端,例 3,AC,类题演练 5 ,ABD,1电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器所处的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上。 2电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻视为等势体。电容器的电压为与之并联的电阻两端
10、的电压。 3电容器所带电荷量的变化的计算：(1)如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差；(2)如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和。,含电容器电路的分析,考点四,例 4,C,阶段培优微专题,电路故障分析问题 电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等现象，检查故障的基本方法有两种： 1仪表检测法 (1)电压表检测：如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过，则可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路。 如果电压表有示数，说明电压表上有
11、电流通过，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路。,(2)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置。在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程。 (3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路。在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源。 2假设法 已知电路发生某种故障，寻找故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理。推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述物理现象符合，则故障可
12、能发生在这部分电路，直到找出发生故障的全部可能为止，此方法亦称排除法。,如图是某同学连接的实验实物图，开关闭合后A、B灯都不亮，他采用以下方法检查故障。 选用量程为10V的已校准的电压表进行检查，测试结果如表所示。根据测试结果，可判定故障是( ) A灯A短路 B灯B短路 Ccd段断路 Ddf段断路,例 5,D,解析 由上表条件可知，d、 f间有示数，则dca干电池bf间无断路，又因为c、 d间无示数，故d、 f段断路，D正确；若灯A短路或灯B短路，不会造成A、B灯都不亮，A、B错误；若cd段断路，则d、 f间不会有示数，C错误。,方法技巧： 电路故障问题的判断方法 (1)若电路中某处发生了断路
13、故障，电路中没有电流，用电压表逐段检测：电源两端的电压应该不为零且接近于电动势；如果除电源外，某段电路两端的电压不为零，该段电路一定有断路，若某一段电路两端的电压为零，该段电路是完好的。 (2)若电路中某一用电器发生了短路，整个电路是有电流的，用电压表逐段检测，若某一段电路两端有电压，该段电路是完好的，若某段电路两端没有电压，该段电路发生了短路。,2年高考模拟,1(2018江苏卷，8)(多选)如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电。这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光。该电路 ( ) A充电时，通
14、过R的电流不变 B若R增大，则充电时间变长 C若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大 D若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变,BCD,2(2018山东枣庄月考)温州市区某学校创建绿色校园，图甲为新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制，电灯的亮度可自动随周围环境亮度的改变而改变。图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)。现增加光照强度，则下列判断正确的是( ) A电源路端电压不变 BB灯变暗，A灯变亮 CR0两端电压变大 D电源总功率不变,C,解析 由题意知，增加光照强度，Rt减小，外电路总电阻减小，根据闭合
15、电路欧姆定律得，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，则A灯变暗；通过R0的电流I0IIA，I增大，而IA减小，则I0增大，R0两端电压U0增大，B灯两端的电压UBUU0，则B灯两端的电压减小，B灯变暗；电源的总功率PEI，I增大，则电源总功率P增大。综上可知，C正确。,3(2018辽宁盘锦质检)如图所示的电路中，闭合开关S，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，电流表的示数变小，根据分析，发生的故障可能是( ) AR1断路 BR2断路 CR3短路 DR4短路,A,4(2018安徽六安舒城一中模拟)(多选)如图所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线与直线、相交点的坐标分别为P(5.2,3.5)、Q(6,5)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是( ),ABD,A电源1与电源2的内阻之比是32 B电源1与电源2的电动势之比是11 C在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是12 D在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是91150,
