輪復習292閉合電路

電路2、閉合電路歐姆定律一、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容二、閉合電路的U-I圖象三、電源的功率和效率四．電路的結(jié)構(gòu)分析、簡化五．電路的動態(tài)分析六．電路的故障分析七．含電容電路的分析輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!一、電源、電動勢1、電源——是一種能夠持續(xù)不斷地把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2、電動勢——電源電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。

符號ε,單位：伏特V——為了描述電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力而引入的概念輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!3、區(qū)別電動勢和電壓（電勢差）由電源、電路的連接方式?jīng)Q定只由電源本身決定特征電場力（靜電力做功）將+Q從高電勢（+極）移到低電勢（—極）電場力做功W電與Q的比值（外）非靜電力做功：將+Q從低電勢（—極）移到高電勢（+極）非靜電力做功W非與Q的比值（內(nèi)）功電能→其它能其它能→電能能電壓（電勢差）電動勢輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!三、對電動勢的進一步理解1、大?。弘娫措妱觿菰跀?shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。

2、意義：描述電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力3、定義：電路中通過1C電量時電源提供的電能4、單位：伏特V，符號ε,5、能量：W=qUε=U內(nèi)+U外qε=qU內(nèi)+qU外qε:電源提供的能量；qU內(nèi)：內(nèi)電路消耗的能量；qU外：外電路消耗的能量輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!一、閉合電路歐姆定律1、定律：閉合電路里的電流強度，跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比.這就是閉合電路的歐姆定律。2、表達式：3、注意：式中的I是閉合電路中的總電流強度,如果外電路還有其它并聯(lián)支路,則I是整個電路的干路電流強度,式中的R是整個外電路的總電阻,R+r就是整個閉合電路的總電阻.

輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!a為電源的U-I圖象；b為外電阻的U-I圖象；二、閉合電路的U-I圖象ErRIuOIm

iEUMαaβNba的斜率的絕對值表示內(nèi)阻大??；a與縱軸的交點坐標表示電源的電動勢；b的斜率的絕對值表示外電阻的大小;b的斜率的絕對值表示外電阻的大小;兩者的交點坐標表示該電阻接入電路時電路的總電流和路端電壓；該點和原點之間的矩形的面積表示電源的輸出功率；電路的總電流和路端電壓輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!⑴、電功率：②電源的輸出功率P出=UI③電源內(nèi)部消耗的功率Pr=I2r①電源的總功率PE=EI三、電源的功率和效率輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!例5、如圖所示，圖線AB是電路的路端電壓隨電流變化的關系圖線.OM是同一電源向固定電阻R供電時，R兩端的電壓電變化的圖線，由圖求：⑴、R的阻值.⑵、在交點C處表示電源的輸出功率.⑶、在C點，電源內(nèi)部消耗的電功率.⑷、電源的最大輸出功率.1、R＝2Ω.2、輸出功率為PC出=Uc·Ic=4×2W=8W.3、在C點電源內(nèi)部消耗的功率為PC內(nèi)＝Ic2·r＝22×1W＝4W.4、電源的最大輸出功率Pm，是在外電阻的阻值恰等于電源內(nèi)電阻時達到的.Pm=ε2/4＝62／4（W）＝9W.輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!例3、某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標上，如右圖中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知A、反映Pr變化的圖線是cB、電源電動勢為8vC、電源內(nèi)阻為2ΩD、當電流為0.5A時，外電路的電阻為6Ω

ACDa輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!例6、在如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關系圖象，直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路。由圖象可知A．電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1ΩC．電源的輸出功率為2WD．電源的效率為66.7%ABDU/VI/A03622ⅡⅠ14輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!ErRI4、閉合電路歐姆定律的表達形式有：①、E=U外+U內(nèi)

②、（I、R間關系）③、U=E-Ir

（U、I間關系）④、（U、R間關系）一、閉合電路歐姆定律輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!例、在測定電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，待測電池、開關和導線配合下列哪組儀器，可以達到測定目的A、一只電流表和一個滑動變阻器B、一只電流表和一只電壓表C、一只電流表和一個電阻箱D、一只電壓表和一個電阻箱CD輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!例、用一只電流表和一只電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗電路有如下圖所示的甲乙兩種.采用甲圖測定ε和r時產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差主要是由于________________;采用乙圖測定ε和r時產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差主要是由于________________.為了減少上述系統(tǒng)誤差,當r<<RV時,應采用_________電路電壓表的分流電流表的分壓圖甲AεrS1VAεrS1V圖乙圖甲輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!如圖是測量電源內(nèi)電阻的電路，下列關于誤差的說法，正確的是A.由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實值；

B.由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實值；

C.由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實值；

D.由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實值；vAUIU1IAI1內(nèi)電阻的測量值小于真實值。C解：E=U+Ir，I=(IA+U/RV)，由于電壓表的分流作用，對于每個電壓值U1，測得的電流IA小于總電流I1，U越大，IA跟I1相差越大，畫出的圖線應為虛線所示：輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!/V0/A測干電池電動勢和內(nèi)電阻的誤差(A內(nèi)接)AVrE,輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!例2.如圖示的電路中，R1

、R2為標準電阻，測定電源的電動勢和內(nèi)阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值

真實值，內(nèi)阻的測量值

真實值，產(chǎn)生誤差的原因是

。ErR1R2V小于小于電壓表有內(nèi)阻輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!(10廣東)某同學利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻（R0=5Ω）一個，開關兩個，導線若干，實驗原理圖如圖14(a).①在圖14（b）的實物圖中，已正確連接了部分電路，請完成余下電路的連接。輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!（2002年河南高考）現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40Ω的電流表一個，定值電阻R1=150Ω，定值電阻R2=100Ω，單刀單擲開關K，導線若干。要求利用這些器材測量一干電池（電動勢約1.5V）的電動勢。⑴按要求在實物圖上連線。⑵用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達式為=

，式中各直接測得量的意義是：

.R1

R2R1

R2輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!為了減小偶然誤差，要多做幾次實驗，多取幾組數(shù)據(jù)，然后利用U-I圖像處理實驗數(shù)據(jù)：將點描好后，用直尺畫一條線，使盡量多的點在這條直線上，而且在直線兩側(cè)的點數(shù)大致相等，如圖所示.這條直線代表的U-I關系的誤差是很小的.它在U軸上的截距就是電動勢E，它的斜率的絕對值就是內(nèi)阻r.(注意有時縱坐標的起始點不是0，求斜率的一般式應該是r=｜△U/△I｜).輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!Ε=_____伏R=______歐5.92.0次數(shù)12345678I(A)0.501.001.502.102.502.903.503.85U(V)5.805.705.605.505.405.305.205.10輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!（2）連好電路后，該同學開始實驗，閉合開關S后，他發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)不為零，他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b和b、c及d、e時，示數(shù)均為零，把兩表筆接c、d時，其示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，檢查各接線柱均未接錯，且接觸良好，各接線之間也未發(fā)生短路，由此可推斷故障原因應是

。滑動變阻器斷路輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!（4）考慮電表本身電阻對測量結(jié)果的影響，造成本實驗系統(tǒng)誤差的原因：

.（5）實驗所得的電動勢E和內(nèi)電阻r的測量值與真實值相比較，E測

E真，r測

r真。電壓表內(nèi)阻的分流作用<<輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!伏安法測E、r實驗中誤差分析：VA“外接法”E,rVA“內(nèi)接法”E,rE測=E真r測>r真r測>r真+rA

E測<E真r測<r真實驗原理：閉合電路的歐姆定律:E=U+Ir小小真大電壓表內(nèi)阻的分流作用電流表內(nèi)阻的分壓作用輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!二、外電壓和內(nèi)電壓1、外電路——電源外部的電路，其兩端電壓稱為外電壓，也稱為路端電壓2、內(nèi)電路——電源內(nèi)部的電路，對電荷移動也有阻礙作用，也有電阻（內(nèi)阻），導致電源內(nèi)部也有電勢差，稱為內(nèi)電壓。3、外電壓和內(nèi)電壓的關系——在電源接入外電路時，ε=U內(nèi)+U外輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!例1、在閉合電路中，U內(nèi)=0.5V,U外=1.5V，在電路中移動2C的電荷時，A、電源把

J的化學能轉(zhuǎn)化為電能B、電源內(nèi)部消耗的電能

JC、外電路上電流做功

JD、電源輸出電能

J。4133W=qUε=U內(nèi)+U外

qε=qU內(nèi)+qU外

輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!與U外軸交點為電動勢ε外阻R→∞，斷路，I=0U斷=εU外0II短α與I軸交點為短路電流I短外阻R=0，短路，斜率=內(nèi)阻r=tgα二、閉合電路的U-I圖象輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!例2、（09年全國Ⅱ）圖為測量某電源電動勢和內(nèi)阻時得到的U-I圖線。用此電源與三個阻值均為3Ω的電阻連接成電路，測得路端電壓為4.8V。則該電路可能為本題考查測電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗.由測量某電源電動勢和內(nèi)阻時得到的U-I圖線可知該電源的電動勢為6v,內(nèi)阻為0.5Ω.此電源與三個均為3Ω的電阻連接成電路時測的路端電壓為4.8v,A中的路端電壓為4v,B中的路端電壓約為4.8V.正確C中的路端電壓約為5.7v,D中的路端電壓為5.4v。

BE=6v，r=0.5Ω輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!⑴、電功率：②電源的輸出功率P出=UI③電源內(nèi)部消耗的功率Pr=I2r①電源的總功率PE=EI⑵、電源的輸出功率電源輸出功率隨外電阻變化OR外P出Pmr當內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大三、電源的功率和效率輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!例4、（05夏季江蘇）．如圖所示，R為電阻箱，V為理想電壓表．當電阻箱讀數(shù)為R1=2Ω時，電壓表讀數(shù)為U1=4V；當電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時，電壓表讀數(shù)為U2=5V．求：(1)電源的電動勢E和內(nèi)阻r(2)當電阻箱R讀數(shù)為多少時，電源的輸出功率最大?最大值Pm為多少?解析：（1）由閉合電路歐姆定律：，聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)解得：E=6V，r=1Ω（2）由電功率表達式：將上式變形為：由上式可知R=r=1Ω時有最大值：

輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!⑶、電源的效率：外阻R增大，η將變大，η→1三、電源的功率和效率當內(nèi)外電阻相等R=r時，電源的輸出功率最大此時效率只有50%ORP出PmrORη1r0.5輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!(10年新課標卷)電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比.在測電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中得到的實驗圖線如圖所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點，相應狀態(tài)下電源的效率分別為ηa、ηb.由圖可知ηa、ηb的值分別為A、3/4、1/4B、1/3、2/3C、1/2、1/2D、2/3、1/3D電源效率η=U/E，E為電源的總電壓(即電動勢)，根據(jù)圖象可知Ua=2E/3，Ub=E/3，所以選項D正確。輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!四、用伏特表和安培表測電源的電動勢和內(nèi)電阻1、實驗電路圖：安培表和滑動變阻器串聯(lián)后與伏特表并聯(lián)。2、測量誤差：、r測量值均小于真實值（A外接）3、安培表一般選0-0.6A檔，伏特表一般選0-3伏檔4、電流不能過大，一般小于0.5AU1=E-I1rU2=E-I2rE=I1(R1+r)E=I2(R2+r)E=U1+U1r/R1

E=U2+U2r/R2輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!例、一位同學記錄的6組數(shù)據(jù)見表。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫出U—I圖線，并根據(jù)圖線讀出電池的電動勢E=

，電池的內(nèi)阻r=

ΩI(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.05U/VI/A······1.480.75輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!ErAR1R2例、如圖示的電路中，R1

、R2為標準電阻，測定電源的電動勢和內(nèi)阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值

真實值，內(nèi)阻的測量值

真實值，產(chǎn)生誤差的原因

。等于大于電流表有內(nèi)阻輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!測干電池電動勢和內(nèi)電阻的誤差(A外接)AV/V0/A輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!ErAR1R2例2.如圖示的電路中，R1

、R2為標準電阻，測定電源的電動勢和內(nèi)阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值

真實值，內(nèi)阻的測量值

真實值，產(chǎn)生誤差的原因是

。等于大于電流表有內(nèi)阻輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!ErRV例2.如圖示的電路中，R1

、R2為標準電阻，測定電源的電動勢和內(nèi)阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值

真實值，內(nèi)阻的測量值

真實值，產(chǎn)生誤差的原因是

。小于小于電壓表有內(nèi)阻輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!②請完成下列主要實驗步驟；A、檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖14（c）所示，讀得電阻值是________;B、將開關s1閉合,開關s2斷開,電壓表的示數(shù)是1.49VC、將開關s2___,電壓表的示數(shù)是1.16V；斷開開關s1。③使用測得的數(shù)據(jù)，計算出干電池的內(nèi)阻是_____④由于所有電壓表不是理想電壓表，所以測得的電動勢比實際值偏_________(填“大”或“小”)。20Ω閉合0.69Ω小

輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!（1）連圖：左圖只用R1接入電路；右圖用R1和R2串聯(lián)接入電路。（2）I1是外電阻為R1時的電流，I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時的電流.測量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）①E=I2（R1+R2+Rg+r）②聯(lián)立①②解得注意：若只用R2接在電路中，則電流將超過電流表的量程，所以用R1和R2串聯(lián)接入電路。

[解答]：輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!例5、用圖中的電路測定電源的電動勢和內(nèi)電阻時,改變滑動變阻器得到以下數(shù)據(jù):次數(shù)12345678I(A)0.501.001.502.102.502.903.503.85U(V)5.805.705.605.505.405.305.205.10(1).按電路圖將器材連接成實驗電路圖.(2).作U-I圖象,由圖象得ε=____伏,r=_____歐VAεrS1輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!1、某同學在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，串聯(lián)了一只2Ω的保護電阻R0,實驗電路如圖甲所示，請回答下列問題：（1）按電路原理圖甲連接實物電路圖乙開關必須控制電壓表，否則不得分—接在電源旁

輪復習292閉合電路共44頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!（3）排除故障后，該同學順利完成實驗，測得下列五組數(shù)據(jù)：根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標圖上畫出U—I圖