第七章第二講《閉合電路的歐姆定律》

第2講電路閉合電路的歐姆定律考點(diǎn)一電路的動(dòng)態(tài)分析判定總電阻變化情況的規(guī)律(記一記)1．當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí)，電路的總電阻一定增大(或減小)．2．若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電 路的總電阻增大；若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的 支路增多時(shí)，電路的總電阻減小．3．在如圖7-2-3所示分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)．A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢(shì)一致．圖7-2-3

2．分析思路【典例1】圖7－2－3所示的電路，L1、L2、L3是3只小電燈，R是滑動(dòng)變阻器，開始時(shí)，它的滑片P位于中點(diǎn)位置．當(dāng)S閉合時(shí)，3只小電燈都發(fā)光．現(xiàn)使滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，則小電燈L1、L2、L3的變化情況

(

)．

A．L1變亮

B．L2變亮

C．L3變暗

D．L1、L2、L3均變亮圖7－2－3答案：BC結(jié)論：串反并同【跟蹤短訓(xùn)】1．如圖7－2－4所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，與分別為電壓表與電流表．初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則 (

)．

A.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小

B.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大

C.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小

D.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大圖7－2－4答案B【變式跟蹤2】如圖7-2-5所示，電源電動(dòng) 勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，不計(jì)電壓表和電 流表內(nèi)阻對(duì)電路的影響，當(dāng)電鍵閉 合后，兩小燈泡均能發(fā)光．在將滑 動(dòng)變阻器的觸片逐漸向右滑動(dòng)的過(guò) 程中，下列說(shuō)法正確的是 (

)．

A．小燈泡L1、L2均變暗

B．小燈泡L1變亮，小燈泡L2變暗

C．電流表A的讀數(shù)變小，電壓表V的讀數(shù)變大

D．電流表A的讀數(shù)變大，電壓表V的讀數(shù)變小圖7-2-5答案BC熱點(diǎn)二閉合電路歐姆定律的應(yīng)用及電源的功率考點(diǎn)二閉合電路歐姆定律的應(yīng)用及電源的功率【典例2】如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)

E＝5V，內(nèi)阻r＝2Ω，定值電阻

R1＝0.5Ω，滑動(dòng)變阻器R2的阻值 范圍為0～10Ω.求：

(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的阻值為多大時(shí)，電阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？

(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？

(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí)，電源的輸出功率最大？最大功率是多少？答案(1)R2＝0時(shí)，R1消耗的功率最大，為2W(2)R2＝2.5Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，為2.5W(3)R2＝1.5Ω時(shí)，電源的輸出功率最大，為3.125W【跟蹤短訓(xùn)】3．如圖7－2－7所示電路，

電源電動(dòng)勢(shì)為E，串聯(lián)的固定電阻為R2，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R1，電阻大小關(guān)系為R1＝R2＝r，則在滑動(dòng)觸頭從a端移動(dòng)到b端的過(guò)程中，下列描述中正確的是 (

)．

A．電路中的總電流先減小后增大

B．電路的路端電壓先增大后減小

C．電源的輸出功率先增大后減小

D．滑動(dòng)變阻器R1上消耗的功率先 減小后增大圖7－2－7答案AB4．如圖7－2－8所示，閉合開關(guān)S后，A燈與B燈均發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是 (

)．

A．A燈變亮

B．B燈變亮

C．電源的輸出功率可能減小

D．電源的總功率增大圖7－2－8答案：AC1．根據(jù)U＝E－Ir可知，電源的U－I圖線是如圖7－2－9所示的一條傾斜的直線．

(1)直線斜率的絕對(duì)值表示電源的電阻r，縱軸的截距為電源電動(dòng)勢(shì)E. (2)直線上任何一點(diǎn)A與原點(diǎn)O的連線的斜率表示對(duì)應(yīng)的外電路電阻R. (3)圖線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)的乘積為對(duì)應(yīng)情況下電源的輸出功率，對(duì)于圖中的A點(diǎn)有PA＝UAIA.熱點(diǎn)三電源的U-I圖象的應(yīng)用圖7－2－92．對(duì)于U－I圖線中縱坐標(biāo)(U)不從零開始的情況，圖線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)坐標(biāo)小于短路電流，但直線斜率的絕對(duì)值仍等于電源的內(nèi)阻．【典例3】

如圖7－2－10所示，直線A為電源的U－I圖線，直線B和C分別為電阻R1、R2的U－I圖線，用該電源分別與R1、R2組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率分別為P1、P2，電源的效率分別為η1、η2，則 (

)．

A．P1>P2

B．P1＝P2 C．η1>η2

D．η1<η2圖7－2－10答案：BC反思總結(jié)

U－I圖象的一般分析思路(1)明確縱、橫坐標(biāo)的物理意義．(2)明確圖象的截距、斜率及交點(diǎn)的意義．(3)找出圖線上對(duì)應(yīng)狀態(tài)的參量或關(guān)系式．(4)結(jié)合相關(guān)概念或規(guī)律進(jìn)行分析、計(jì)算．【變式練習(xí)5】

圖甲為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過(guò)它的電流的變化關(guān)系曲線．由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于________．如圖乙所示，將這個(gè)電燈與20Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為8V的電源上，則電燈的實(shí)際功率為________W．(不計(jì)電流表電阻和電源內(nèi)阻)解析隨著電壓的增大，電燈變亮，燈絲溫度升高，電阻率變大，電阻變大．所以電燈兩端的電壓與通過(guò)它的電流不成線性關(guān)系．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：E＝UL＋I(xiàn)R代入數(shù)據(jù)得到：8＝UL＋20I在甲圖中畫出此方程的圖線，如圖丙所示．該圖線與原圖線的交點(diǎn)為此電路對(duì)應(yīng)電燈中的電流和電壓值．由圖丙即可讀出此電路中電燈兩端的電壓U＝2V，電流I＝0.3A，所以電燈的實(shí)際功率為P＝UI＝0.6W.答案隨著電壓的增大，電燈變亮，燈絲溫度升高，電阻率變大，電阻變大0.6丙

【跟蹤短訓(xùn)】6．如圖7－2－11所示為兩電源的U－I

圖象，則下列說(shuō)法正確的是(

)．

A．電源①的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均比電源②大

B．當(dāng)外接同樣的電阻時(shí)，兩電源的輸出功率可能相等

C．當(dāng)外接同樣的電阻時(shí)，兩電源的效率可能相等

D．不論外接多大的相同電阻，電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大圖7－2－11答案：AD7．如圖所示，圖中直線①表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，圖中曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象，則下列說(shuō)法正確的是 (

)．ACD思想方法12.“等效電源法”的應(yīng)用1．方法概述 等效法是把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程來(lái)研究和處理的一種科學(xué)思想方法．2．常見類型

(1)物理量的等效；如等效電阻、等效電源、等效長(zhǎng)度、等效力等．

(2)過(guò)程的等效：如平拋運(yùn)動(dòng)可等效為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)．3．解題思路

(1)分析所研究的問(wèn)題是否屬于等效問(wèn)題．

(2)確定該問(wèn)題屬于哪一類等效問(wèn)題．

(3)分析問(wèn)題等效后的求解思路．即學(xué)即練如圖7－2－14所示，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，已知R0＝r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是 (

)．

A．電路中的電流變大

B．電源的輸出功率先變大后變小

C．滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小

D．