閉合電路歐姆定律

1、第五講閉合電路歐姆定律1電功定義：導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)電場(chǎng)力做的功稱(chēng)為電功.公式WUqUIt意義：電功是電流做功的過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的多少的量度.單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率，二年二,這是計(jì)算電功率普遍適用的公式.焦耳定律：電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量記為Q，則Q12Rt焦耳定律適用于一切導(dǎo)體或用電器，但只能用來(lái)求電熱4電功和電熱的關(guān)系U2()在純電阻電路中，WQ，此時(shí)UIt12Rt,UIR，故UIt12RtRt.U2()在非純電阻電路中，WQ，此時(shí)UIt12Rt,UIR故t無(wú)意義，EWQ.R其他5.正確理解有關(guān)電功和電功率的幾個(gè)公式()WUIt普遍適用于計(jì)算任

2、何一段電路上的電功，PUI普遍適用于計(jì)算任何一段電路上消耗的電功率()Q12Rt,只用于計(jì)算電熱(3)對(duì)純電阻電路來(lái)說(shuō)，由于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以有關(guān)電功、電功率的所有公式和形式都適用，即WIUt12RtUt,PUI12RU2.RR(4)在非純電阻電路中，總電能中的一部分轉(zhuǎn)化為熱能，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，電熱仍用Q12Rt計(jì)算，這時(shí)WIUtQ12Rt,同理PP.總總熱6.用電器的額定功率和實(shí)際功率用電器正常工作條件下所加的電壓叫額定電壓，額定電壓下消耗的功率叫額定功率，即PIU.額額額實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際電壓下消耗的功率，即pIU,P不一定等于P，若實(shí)實(shí)實(shí)實(shí)額UU，則PP，用電器可

3、能燒壞.實(shí)額實(shí)額例兩個(gè)電阻R8,R2B,并聯(lián)在電路中，欲使兩個(gè)電阻消耗的電功率相等，可行12的方法是(D).用一個(gè)阻值為2-的電阻與R串聯(lián)1.用一個(gè)阻值為6的電阻與R串聯(lián)1.用一個(gè)阻值為6的電阻與R串聯(lián)2,用一個(gè)阻值為2的電阻與R串聯(lián)2TOC o 1-5 h z例已知兩電阻R、R的IU圖線(xiàn)如圖所示，把R、R并聯(lián)接到一1212電源上，R消耗的功率為6W，則電源輸出的功率是（）1A8WB10WC15WD22W例有一臺(tái)電風(fēng)扇的銘牌上標(biāo)有“220V,50W”的字樣，其線(xiàn)圈的直流接入220V的電路中，則下列求電風(fēng)扇每分鐘產(chǎn)生的熱量的四種解法.IP-50-A=A,QUIt2205-B60J=3000JU2

4、202222.QPt5060J3000J.IP-0-A=A,Q12Rt()2B0,4B60J=1.24JU2202222U22202.QtH60J=7.2606JR0.4二、電動(dòng)勢(shì)1.物理意義：電動(dòng)勢(shì)是描述電源把電能以外的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量.定義式：EW/Q.數(shù)值上等于電源能夠?yàn)閱挝浑娏浚–）的電荷提供的電勢(shì)能（J）,單位為V.3.理解要點(diǎn)（1）電動(dòng)勢(shì)等于電源開(kāi)路時(shí)正、負(fù)極的電壓.（2）電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電壓之和.（3）電動(dòng)勢(shì)和電壓的異同：電動(dòng)勢(shì)是表示電源內(nèi)非靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量，在數(shù)值上等于非靜電力在電源內(nèi)部將單位正電荷從負(fù)極移到正極所做的功

5、.而電壓是描述電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的物理量，在數(shù)值上等于電場(chǎng)力在外電路移送單位正電量做的功.電動(dòng)勢(shì)是由電源本身的性質(zhì)決定，與外電路的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，電路兩端的電壓不僅與電源有關(guān)，還與電路的具體結(jié)構(gòu)有關(guān).例3關(guān).于電動(dòng)勢(shì)的下列說(shuō)法中正確的是（D）.對(duì)于給定的電源，移動(dòng)正電荷非靜電力做功越多，電動(dòng)勢(shì)越大.電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移動(dòng)的單位電荷量做功越多.電動(dòng)勢(shì)、電壓和電勢(shì)差雖名稱(chēng)不同，但物理意義相同，所以單位也相同.在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極，非靜電力做功，電能增加例對(duì)于電動(dòng)勢(shì)的電源給外電路供電時(shí)，當(dāng)輸出電流為時(shí)，在分鐘的時(shí)間電源消耗的化學(xué)能為（A）三、閉合電路的歐姆定律1

6、內(nèi)容：閉合電路的電流，跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路中的電阻成反比E.表達(dá)式：I，或EUIr，EUURr外外內(nèi)注意式只適用于純電阻電路的情形.式、式對(duì)外電路無(wú)限制，適用一切電路.3路段電壓與外電阻的關(guān)系()當(dāng)外電阻R增大時(shí)，路段電壓U增大，當(dāng)外電阻R減小時(shí)，U減小.()當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，R，I0，UE.E()當(dāng)外電路短路時(shí)，R0,I一,U0.r在圖線(xiàn)上的每一點(diǎn)的坐標(biāo)的乘積為電源的輸出功率.電源的有關(guān)功率和電源的效率()電源的總功率：PIE總()電源的輸出功率：PIU出()電源的內(nèi)部發(fā)熱功率：P12r()電源的效率：IU，外電阻R越大，電源的效率越高(但不超過(guò)100%)IERr電源的效率隨外電阻

7、的變化關(guān)系如圖所示.義.電源的輸出功率隨外電阻R變化關(guān)系如圖所示.由圖可知某一非最大電源輸出功率總與兩個(gè)不同的外電阻值對(duì)應(yīng)，且一個(gè)大于內(nèi)阻廠，一個(gè)小于內(nèi)阻廠，存在關(guān)系式rrRrIT例如圖所示，A、B為電源的正、負(fù)極，。、b是電源內(nèi)部非?？拷?fù)極的兩點(diǎn).電源內(nèi)阻r2B,R10當(dāng)S閉合，S斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)R的電流為2A,12則下列答案中正確的是(A).電源的電動(dòng)勢(shì)為24V.當(dāng)S和S都斷開(kāi)時(shí)，UU12ABab.當(dāng)S和S都閉合時(shí)，UU2ABab.當(dāng)S閉合、S斷開(kāi)時(shí)，UU2ABab例在如圖所示的圖象中，直線(xiàn)為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線(xiàn)為某一電阻R的伏安特性曲線(xiàn).用該電源直接與電阻R相連組成閉

8、合電路.由圖象可知(ABD).電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為Q.電阻R的阻值為Q.電源的輸出功率為.電源的效率為%1全電路的動(dòng)態(tài)分析根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，來(lái)分析電路中某一電阻分電學(xué)量的變化情況，常見(jiàn)方法如下：()程序法：基本思路是“部分整體部分”，即從阻值變化的部分入手，由串、并聯(lián)的規(guī)律判斷R總的變化情況，再由歐姆定律判斷/總和U端的變化情況，最后再由部分電路的歐姆定總律和各部分量的變化情況即總端-R增大一減小Tj增大一二減小S減小總增大一減小，嗎()直觀法：即直接應(yīng)用“部分電路中R、I、U的關(guān)系”中的兩個(gè)結(jié)論.任一電阻R阻值增大必引起該電阻中的電流I的減小和該電阻兩端的電壓U的增大.任一

9、電阻R阻值增大，必將引起與之并聯(lián)的支路中電流I的增大和與之串聯(lián)的各電阻并電壓U的減小.(3)極端法串：即因變阻器滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩各極端去討論(4)特殊值法：對(duì)于某些雙臂環(huán)路問(wèn)題，可以采取代入特殊值取判斷，從而找出結(jié)論)例在如圖所示的電路中當(dāng)可變電阻的阻值增大時(shí)(兩點(diǎn)間的電壓增大)兩點(diǎn)間的電壓減小.通過(guò)的電流增大.通過(guò)的電流減少例如圖所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖.其中為用半導(dǎo)體熱敏材料（電阻隨溫度升高而減?。┲瞥傻膫鞲衅?值班室的顯示器為電路中的電流表，、之間接報(bào)警器.當(dāng)傳感器所在處出現(xiàn)火情時(shí)顯示器的電流、報(bào)警器兩端的電壓的變化情況是（）變大，變大.變大

10、，變小變小，變小.變小，變大電路的故障分析電路故障一般是斷路或短路，常見(jiàn)的情況有導(dǎo)線(xiàn)斷芯、燈泡斷絲、燈座短路、電阻內(nèi)部燒斷，接觸不良等現(xiàn)象，檢查故障的方法有兩種：（1）儀表檢查法（一般檢查故障用電壓表）：如果電壓表示數(shù)為零，說(shuō)明電壓表上無(wú)電流通過(guò)，可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)有短路；如果電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表上有電流通過(guò)，則在并聯(lián)路段之外無(wú)斷路，或并聯(lián)路段內(nèi)無(wú)短路（2）假設(shè)法：已知電路發(fā)生某種故障，尋找故障發(fā)生在何處時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生的故障，運(yùn)用電流定律進(jìn)行正向推理，推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在此部分電路；若推理結(jié)果與題述

11、物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路；直到找出故障的全部可能為止，亦稱(chēng)排除法3含電容器電路的分析電容器是一個(gè)存儲(chǔ)電能的元件，在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電路有充電、放電的電流，一旦電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大（只考慮電容器是理想不漏電的情況）的元件，在電容器處電路可認(rèn)為是斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它，簡(jiǎn)化后若要求電容器帶電量時(shí)，可在相應(yīng)的位置上補(bǔ)上分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，關(guān)鍵是準(zhǔn)確的判斷和求出電容器兩端的電壓，其具體方法：（1）確定電容器和哪個(gè)電阻并聯(lián)，該電阻兩端的電壓即為電容器兩端的電壓（2）當(dāng)電容器與某一電阻串聯(lián)后接在某一電路兩端時(shí)，此電路兩端的電

12、壓即為電容器兩端的電壓（3）當(dāng)電容器與電源直接相連，則電容器兩極板的電壓即等于電源電動(dòng)勢(shì)大?。?）對(duì)于復(fù)雜電路，需要將電容器兩端的電勢(shì)與基準(zhǔn)點(diǎn)的電勢(shì)比較后才能確定電容器兩端的電壓，并根據(jù)電勢(shì)判斷極板帶電性質(zhì)；若電路電壓變化，還要判斷電壓是升高還是降低，從而確定電流的方向例8有.三個(gè)電阻串聯(lián)，如圖所示，電流表是完好的，合上開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為，在不拆開(kāi)電路的前提下，通過(guò)電壓表測(cè)量各連接點(diǎn)的電壓值，可判斷故障原因電壓表測(cè)量數(shù)據(jù)為UU0,U0，則該電路的故障原因可能是abcdbc（B）.R,R,R均斷路123例如圖所示電路中，閉合開(kāi)關(guān)后，燈。和燈b都正常發(fā)光，后來(lái)由于某種故障b燈的突然變亮，電

13、壓表示數(shù)增加由此推斷，這故障可能是(.燈a的燈絲燒斷.電阻R斷路2然變亮，電壓表示數(shù)增加由此推斷，這故障可能是(電阻R短路.電容器被短路2檢測(cè)：1.下列有關(guān)電壓和電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中，正確的是(電動(dòng)勢(shì)公式中的與電勢(shì)差公式中的是一樣的，都是靜電力做的功電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特，所以電動(dòng)勢(shì)與電壓是同一種物理量的不同叫法電動(dòng)勢(shì)是由電源本身決定的，跟電源的體積與外電路均無(wú)關(guān)電動(dòng)勢(shì)公式中的與電勢(shì)差公式中的是一樣的，都是靜電力做的功電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)如圖所示，直線(xiàn)A為電源的UI圖線(xiàn)，直線(xiàn)B為電阻R的UI圖線(xiàn)，用該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率和電源的效率分別是(.電源的輸出功率為.電.電源的效率為%電源0在如圖所示的電路中0在如圖所示的電路中R、R、人1234內(nèi)阻為r移動(dòng)時(shí)(246/A口八3二,R為可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為E,5.設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U.當(dāng)R的滑動(dòng)觸頭