閉合電路的應(yīng)用2

閉合電路歐姆定律的應(yīng)用閉合電路歐姆定律(1)內(nèi)容：

閉合電路的電流與電源電動(dòng)勢成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比.

(2)公式：

I＝E/(R+r)

(3)適用條件：

純電阻電路.(4)表達(dá)形式：

①E=U外+U內(nèi)

②U內(nèi)＝Ir=Er/(R+r)③U外=E-Ir

知識(shí)回顧:路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象由U=E-Ir

可得

(1)圖像與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)I=0，U=E，斷路；

(2)圖像與橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)U=0，I=E/r

最大，短路。

(3)圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻。

(4)圖像上每一點(diǎn)的坐標(biāo)的乘積為電源輸出功率。UI問：若電路中某個(gè)電阻發(fā)生變化，會(huì)對(duì)整個(gè)電路產(chǎn)生影響，而整體變化又制約局部，如何分析變化電路問題？一、動(dòng)態(tài)電路的分析典例剖析例1、在如圖所示的電路中，當(dāng)滑線變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)時(shí)：（

）

A、伏特表V的讀數(shù)增大，安培表A的讀數(shù)減少

B、伏特表V和安培表A的讀數(shù)都增大

C、伏特表V和安培表A的讀數(shù)都減少

D、伏特表V的讀數(shù)減少，安培表A的讀數(shù)增大

A規(guī)律總結(jié)：動(dòng)態(tài)分析一般方法：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)規(guī)律判知R總的變化情況，再由歐姆定律判知I總和路端電壓U的變化情況，最后由部分電路歐姆定律判定各部分物理量的變化情況。變式訓(xùn)練1、

(2007寧夏高考)在如圖所示的電路中，E為電源電動(dòng)勢，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1．A2和V的示數(shù)分別為I1．I2和U。現(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是（）A．I1增大，I2不變，U增大B．I1減小，I2增大，U減小C．I1增大，I2減小，U增大D．I1減小，I2不變，U減小動(dòng)態(tài)電路的分析方法流程圖：R局R總I總U端串、并聯(lián)特點(diǎn)及定值電阻R1R局二、閉合電路的功率②電源的輸出功率P出=UI

③電源內(nèi)部消耗的功率Pr=I2r

①電源的總功率PE=EI（1）電源的輸出功率，

（E、r為定值，R為自變量，P輸出為因變量。）當(dāng)R=r時(shí)，電源的輸出功率最大為⑵電源的效率：電源輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所示ORP出PmrR1R2=r2時(shí)P1=P2電源的最大輸出功率和用電器的最大功率典例剖析

例2、如圖所示，已知電源內(nèi)阻r=2

Ω，定值電阻R1=0.5Ω，求：

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

(2)當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，變阻器消耗的功率最大?

(3)當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，電源輸出功率最大?R2=0R2=2.5ΩR2=1.5Ω變式訓(xùn)練2、下圖所示電路中，電池的電動(dòng)勢ε=5V，內(nèi)電阻

r=10Ω，固定電阻R=90Ω，Ro是可變電阻，在Ro從零增加到400Ω的過程中，求:(1)可變電阻Ro上消耗熱功率最大的條件和最大的熱功率。(2)電池的內(nèi)電阻r和固定電阻R上消耗的最少熱功率之和。(R0=100Ω時(shí)，Pmax=0.0625w)(R0=400Ω時(shí)，P=0.01W)規(guī)律總結(jié):(1)電源的輸出功率隨外電阻的變化而變化，當(dāng)R=r時(shí)，輸出功率最大。(2)用電器獲得的最大功率的分析可以用等效電源法，即當(dāng)用電器與其他電路串聯(lián)時(shí)，利用電路的等效性，可以將其他串聯(lián)電路的電阻R與電源的內(nèi)阻r之和看作新的電源內(nèi)阻，再利用前述方法分析

。練1、一個(gè)電源，及兩個(gè)電阻R1、R2，當(dāng)R1、R2單獨(dú)接在電源上時(shí)，電源的輸出功率均為P0，現(xiàn)把R1和R2串聯(lián)后接到該電源上，電源的輸出功率為P1，再把R1、R2并聯(lián)后接到電源上，電源的輸出功率為P2,則（

）Ａ．P0＝P1Ｂ．P0＞P2Ｃ．P0＞P1Ｄ．P0＜P2BC練2、如圖所示，電阻R1＝8Ω，電動(dòng)機(jī)繞組電阻R0＝2Ω，當(dāng)電鍵k斷開時(shí)，電阻R1消耗的電功率是2.88W；當(dāng)電鍵閉合時(shí)，電阻R1消耗的電功率是2W，若電源的電動(dòng)勢為6V.求：電鍵閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率.三．含電容電路的分析與計(jì)算1、含電容器的電路的分析和計(jì)算，要抓住電路穩(wěn)定時(shí)電容器相當(dāng)于斷路.分析穩(wěn)定狀態(tài)的含容電路時(shí)可先把含有電容器的支路拆除，畫出剩下電路等效電路圖，之后把電容器接在相應(yīng)位置。2、如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差；如果變化前后極板帶電的電性改變，那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。例題3。如下圖所示，U=10V，電阻R1=3Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，電容器的電容C1=4μF，C2=1μF，求（1）若電路穩(wěn)定后，C1、C2的帶電量？1.6×10-5c1×10-5c（2）S斷開以后通過R2的電量及R2中電流的方向？5.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢E＝6.00V,其內(nèi)阻可忽略不計(jì).電阻的阻值分別為R1＝2.4kΩ、R2＝4.8kΩ,電容器的電容C＝4.7μF.閉合開關(guān)S,待電流穩(wěn)定后,用電壓表測R1兩端的電壓,其穩(wěn)定值為1.50V。（1）該電壓表的內(nèi)阻為多大?（2）由于電壓表的接入,電容器的帶電量變化了多少?

典例剖析

例3、如圖所示電路中，當(dāng)開關(guān)S接a點(diǎn)時(shí)，標(biāo)有“5V，2.5W”的小燈泡L正常發(fā)光，當(dāng)開關(guān)S接b點(diǎn)時(shí)，通過電阻的電流為1A，這時(shí)電源的輸出功率為4W。則該電源的電動(dòng)勢為

，內(nèi)阻為，電阻R的阻值為。四、

閉合電路歐姆定律6V2Ω4Ω變式訓(xùn)練3、在如圖所示的電路中，R1

=1Ω，R2=3Ω，滑動(dòng)變阻器總阻值R0=6Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移到A端時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，求電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。

規(guī)律總結(jié)：應(yīng)用閉合電路歐姆定律解題時(shí)，先畫出等效電路圖，結(jié)合電路列出方程即可，一定不要忘記電源內(nèi)阻。小結(jié)：2．電源的外特性曲線

3．閉合電路動(dòng)態(tài)分析問題的方法4．電源輸出最大功率問題的方法1．

閉合電路歐姆定律的公式及應(yīng)用如圖3所示的電路，已知電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r恒定，R0是定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器，當(dāng)滑動(dòng)頭從a移到b的過程中，電流表的示數(shù)如何變化？電流表的示數(shù)先減小后增大問：若ac間接入一個(gè)定值電阻R1，bc間接入一個(gè)定值電阻R2，則電流表示數(shù)又如何變化？如圖所示的電路中，滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端滑至B端，電壓表V1示數(shù)變化的絕對(duì)值為△U1，電壓表V2示數(shù)變化的絕對(duì)值為△U2，則下列說法正確的是()

A．L1、L3變暗，L2變亮

B．L3變暗，L1、L2變亮

C．△U1＜△U2

D．△U1＞△U2

BD

如圖，電壓表和電流表均可看成理想電表，電源的內(nèi)阻不可忽略，當(dāng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí)（）（A）V1和A的讀數(shù)之比增大（B）V2和A的讀數(shù)之比增大（C）V1的變化量和A的變化量的比值不變（D）V2的變化量和A的變化量的比值不變1.在如圖所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正確的是（）（A）U1/I不變，ΔU1/ΔI不變．（B）U2/I變大，ΔU2/ΔI變大．（C）U2/I變大，ΔU2/ΔI不變．（D）U3/I變大，ΔU3/ΔI不變．2.汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗，如圖，在打開車燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為10A,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為58A,若電源電動(dòng)勢為12.5V，內(nèi)阻為0.05Ω,電流表內(nèi)阻不計(jì)，則因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，車燈的電功率降低了:A.35.8WB.43.2WC.48.2WD.76.8W

3．如圖所示，是測定兩個(gè)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中得到的電流和路端電壓圖線，則應(yīng)有（）A．當(dāng)I1=I2時(shí)，電源總功率P1=P2B．當(dāng)I1=I2時(shí)，外電阻