恒定電流復(fù)習課件1

恒定電流濮陽縣三中張鄉(xiāng)紅2010年12月15日第一課時電源和電流一、電源：

1、能搬運電荷的裝置。

2、作用：移送電荷，保持導(dǎo)體兩端有一定的電勢差；從而保持電路中有持續(xù)的電流

3、通過非靜電力做功將其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置。二、恒定電場：選修3—1P411、形成：電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成2、導(dǎo)線中的電場：（1）導(dǎo)線中的電場一定沿導(dǎo)線的方向（2）導(dǎo)線中的電場是在極短時間內(nèi)形成的（以光速c）（3）導(dǎo)線中的電場是恒定電場①導(dǎo)線中有恒定電流存在時，導(dǎo)體內(nèi)的不同位置是有電荷的堆積的，導(dǎo)體內(nèi)的E不是0，因?qū)w電荷的分布不隨時間變化，故電場強度也不隨時間變化。②相對于靜電場而言，其本質(zhì)是動態(tài)平衡。3、恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場4、特點：（1）電荷分布穩(wěn)定。（2）電場分布穩(wěn)定。任何位置的電場強度不隨時間而改變5、說明：（1）恒定電場不是靜電場，也不一定是勻強電場；（2）其基本性質(zhì)與靜電場相同，所以靜電場中所講的電勢、電勢差及其與電場強度的關(guān)系等，在恒定電場中同樣適用。

（3）在外電路中和內(nèi)電路電場方向都是從電源的正極指向電源的負極。電源在外電路中沿電流的方向電勢是降低的在內(nèi)電路中沿電流的方向電勢是升高的例1、恒定電路中電勢的確定：創(chuàng)新P148例1R1R2R3R4R5acbdSIR1=3kΩR5=2kΩR3=1﹒5kΩR2=2kΩR4=1kΩI=9mA（1）當S斷開時，c、d處電勢各為多少（2）當S閉合時，通過R1的電流I1=4mA，干路電流不變，則通過R2、R3、R4的電流各為多少？C點的電勢為多少例2、如圖所示電路中，已知I＝3A，I1＝2A，電阻R1＝10Ω，R2＝5Ω，R3＝30Ω，則通過電流表的電流方向及大小為（）（A）電流方向向左，（B）電流方向向右，（C）電流大小為0.5A（D）電流大小為1.5AI1BC分析：（1）R1兩端的電壓：（2）R2兩端的電壓：（3）由電流的方向可得，B點電勢比A點電勢高15V，即R3兩端的電壓：R3中有從B流向A的電流：（4）由節(jié)點電流法可知：電流表中有向右的電流，大小為：例2、如圖所示電路中，已知I＝3A，I1＝2A，電阻R1＝10Ω，R2＝5Ω，R3＝30Ω，則通過電流表的電流方向及大小為（）（A）電流方向向左，（B）電流方向向右，（C）電流大小為0.5A（D）電流大小為1.5AI1BC引申：若R3=6Ω呢？電流表中的電流方向?qū)⑾蜃?，大小為：三、電流?、電流的定義：注：正、負電荷反方向通過同一橫截面時，通過橫截面的電荷量應(yīng)是正、負電荷的電荷量的絕對值之和。（1）電流的定義式：

（1）在t時間內(nèi)通過電解槽某一橫截面，向左遷移的負離子所帶電荷量為q1，向右遷移的正離子所帶電荷量為q2，則電解槽中電流的大小為：

（2）在t時間內(nèi)到達正極板的電荷量為－q，到達負極板的電荷量為+q，則t時間內(nèi)的平均電流為：而不是三、電流：1、電流的定義：注：正、負電荷反方向通過同一橫截面時，通過橫截面的電荷量應(yīng)是正、負電荷的電荷量的絕對值之和。（1）電流的定義式：2、方向：規(guī)定正電荷的定向移動方向為電流方向。3、電流是標量（2）電流的微觀表達式：注：n:單位體積內(nèi)的電荷數(shù)q:每個電荷所帶電荷量

s:導(dǎo)體的橫截面積v:電荷定向移動的速度負電荷的定向移動方向與電流方向相反。4、電流是七個基本物理量之一在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量四、電阻：1、定義：定義式：2、物理意義：反映了導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小3、電阻大小的決定因素：導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積電阻定律五、電阻率：1、計算公式：2、物理意義：反映導(dǎo)體材料本身的電學性質(zhì)。反映了構(gòu)成導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能的好壞電阻率小的材料導(dǎo)電性能好，電阻率大的材料導(dǎo)電性能差。

在數(shù)值上等于用這種材料制成的1m長，橫截面積為1m2的導(dǎo)線的電阻值。3、單位：Ω·m4、ρ與材料及溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的長度L、橫截面積S均無關(guān)（4）電阻率與溫度的關(guān)系：各種材料的電阻率都隨溫度而變化①金屬的電阻率隨溫度的升高而增大②半導(dǎo)體和電介質(zhì)的電阻率隨溫度的升高而減小電阻溫度計半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化較大熱敏電阻③有些合金的電阻率幾乎不受隨溫度變化的影響標準電阻④當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率會突變?yōu)榱?，成為超?dǎo)體。臨界溫度TC例3：創(chuàng)新P150：2超導(dǎo)部件R1限流電阻R2ErLS分析：1、短路前，由小燈泡正常工作可知此時電路中的電流為1A，小于超導(dǎo)部件的臨界電流IC，所以超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)狀態(tài)，故流過R1的電流為1A。2、短路后，R1與R2并聯(lián)再與電源內(nèi)阻串聯(lián)，且短路瞬間電流為4A，遠大于IC，所以超導(dǎo)部件失超成為正常態(tài)。R1與R2并聯(lián)的總電阻為R1與R2并聯(lián)的總電阻等于內(nèi)阻，所以并聯(lián)電路兩端的電壓U12=4V通過R1的電流為五、電動勢1、定義：非靜電力把正電荷從負極移送到正極所做的功跟被移送的電荷量的比值。定義式：2、單位：伏特（V）3、物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小。在數(shù)值上等于非靜電力把單位正電荷從負極移送到正極所做的功4、方向：規(guī)定其方向是電源內(nèi)部電流的方向，即在電源內(nèi)部由電源的負極指向正極。5、電動勢是標量，是與電壓有不同物理意義的物理量5、說明：（1）E是電源的屬性，與移送的電荷的電荷量q和移送做的功W無關(guān)。（2）E的大小取決于非靜電力的性質(zhì)，與電源大小無關(guān)，與外電路無關(guān)，（3）電動勢是電源專有名詞，不同電源中，非靜電力不同其做功本領(lǐng)也不同，移送相同量的電荷，非靜電力做功多少不同，則轉(zhuǎn)化成電能的多少也不同。所以電源提供的總功率為：（4）E等于電源沒有接入電路時，正、負極間的電壓①接入電路時，正、負極間的電壓小于E（考慮電源內(nèi)阻）②E越大，表明移送1C的正電荷，電源可把更多的其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。（5）電源串聯(lián)可增大電源電動勢和內(nèi)阻電源并聯(lián)可電源電動勢不變，內(nèi)阻減小六、電源的內(nèi)阻：1、定義：電源內(nèi)部的電阻電源的內(nèi)部是由導(dǎo)體組成的也有電阻。2、內(nèi)阻和電動勢同為電源的重要參數(shù)七、電源的容量：1、定義：電源放電時輸出的總電荷量。2、單位：通常A·h或mA·h3、電源的容量與放電狀態(tài)有關(guān)。同樣電源，小電流、間斷性放電比大電流、連續(xù)放電的容量大。體積越大，容量越大。金版作業(yè)P248第二課時四個定律一、電阻定律：1、反映了導(dǎo)體電阻的決定因素2、是測定導(dǎo)體材料電阻率的原理導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積3、導(dǎo)體電阻因長度、橫截面積變化而變化時，應(yīng)抓住V=SL不變。創(chuàng)新P145例1導(dǎo)體電阻的決定式二、部分電路定律：1、內(nèi)容：2、適用范圍：金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電（不含電動機、電解槽、電源）的純電阻電路。數(shù)學表達式：（2）氣體導(dǎo)電不適用3、說明：（1）公式中I、U、R對應(yīng)同一導(dǎo)體同一時刻（3）二極管的電流與電壓的關(guān)系：“說一說”欄目①不成正比，二極管是非線性元件②二極管加正向電壓時，電壓越高，電流隨電壓變化越大③二極管加反向電壓時，一般電壓下電流為0表示不導(dǎo)通，當電壓達到一定值時，電流迅速增大，是反向擊穿。例4、有電動機電路的有關(guān)計算：創(chuàng)新P148活學巧用2MU1、部分電路歐姆定律不適用MU1U2UI2、電動機轉(zhuǎn)動時，電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能。即：P總=P機+P熱電動機的輸出功率P出P熱=I2Rr3、電動機卡住不轉(zhuǎn)動時，電能轉(zhuǎn)全部轉(zhuǎn)化內(nèi)能，這時部分電路歐姆定律適用。P總=P熱即：UI=I2R4、I卡＞I轉(zhuǎn)RErI2、閉合電路歐姆定律的表達形式有：①E=U外+U內(nèi)

②（I、R間關(guān)系）③U=E-Ir（U、I間關(guān)系）④（U、R間關(guān)系）三、閉合電路的歐姆定律：

1、內(nèi)容閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比．這個結(jié)論通常叫做閉合電路的歐姆定律3、討論：U=E-Ir從上式可以看出：（1）當外電阻R減小時，可知I增大，內(nèi)電壓U內(nèi)＝Ir

增大,路端電壓U減?。?）當外電路短路時，R趨近于零，I趨近于E/r，

路端電壓U趨近于零．電源的內(nèi)阻一般都很小，所以短路時電流很大．（3）當外電阻R增大時，I

減小，內(nèi)電壓U內(nèi)＝Ir減小，路端電壓U增大．當外電路斷開時，R變?yōu)闊o限大，I變?yōu)榱?，Ir

也變?yōu)榱悖琔=E．即：開路時的路端電壓等于電源的電動勢．例4:

在圖中，R1＝14Ω，R2＝9Ω．當開關(guān)S切換到位置1時，電流表的示數(shù)為I1＝0.2A；當開關(guān)S扳到位置2時，電流表的示數(shù)為I2＝0.3A．求電源的電動勢E和內(nèi)阻r．解:根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程：E＝I1R1＋I1rE＝I2R2＋I2r消去E，解出r，得代入數(shù)值，得r＝1Ω．將r值代入E＝I1R1＋I1r中，可得E＝3V．例5.如圖示，電流表讀數(shù)為0.75A，電壓表讀數(shù)為2V，R3=4Ω，經(jīng)過一段時間后某一電阻燒斷，電流表讀數(shù)變?yōu)?.8A，電壓表讀數(shù)變?yōu)?.2V，設(shè)電表對電路的影響不計，試問：⑴燒斷的是哪一個電阻？⑵求電阻R1、R2的的阻值各為多少？⑶電源的電動勢和內(nèi)阻各是多少？VAErR2R1R3解析（1）如果R2斷路電流表不可能有示數(shù)，如果R3斷路電壓表的示數(shù)應(yīng)該為0，所以只有R1斷路附合題意，即R1燒斷VAErR2R1R3（2）R1燒斷前后的等效電路分別a、b如圖示：VAErR2R3VAErR2R1R34Ωab由圖b得，由圖a知R1燒斷前的路端電壓為由串聯(lián)電路的特點可得解得R1=2R3=8ΩU2=I2R2=0.75×4V=3VR1燒斷后的路端電壓為U2′=3﹒2V，流過R2的電流I2′=0﹒8AR1燒斷前流過R2的電流I2=0﹒75AVAErR1R2R3VAErR2R3VAErR2R1R34Ωab由圖a知R1燒斷前電路的總電流為由閉合電路歐姆定律可得：聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得E=4Vr=1Ω（3）設(shè)電動勢為E，內(nèi)阻為r，則由圖b知R1燒斷后E=U2′+I′r由圖a得R1燒斷前由圖b知R1燒斷后電路的總電流為E=U2+Ir四、焦耳定律：1、內(nèi)容：表達式：2、反映電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少。3、熱功率：P熱=I2R純電阻電路：P熱=UI=UIt第三課時電路一、電路的連接：1、串聯(lián)、并聯(lián)電路的基本規(guī)律：（1）電流特點：（2）電壓特點：（3）電阻特點：（4）功率分配：注：關(guān)于并聯(lián)電路的幾個結(jié)論：（1）幾個相同的電阻并聯(lián)，總電阻為一個電阻的幾分之一（2）若不同的電阻并聯(lián)，總電阻小于其中最小的電阻（3）若某一支路的電阻并聯(lián)，則總電阻也隨之增大（4）若并聯(lián)的支路增多時，總電阻將減小，總電阻小于其中最小的電阻（5）當一個大電阻與一個小電阻并聯(lián)時，總電阻接近小電阻。串聯(lián)并聯(lián)二、電路連接的識別：1、電流路徑法：2、用電器斷路法：3、節(jié)點法：要點：（1）導(dǎo)線連接的兩點看作電路中的同一點（2）理想電壓表看作斷開的開關(guān)，理想電流表看作導(dǎo)線（3）實際電壓表看作大電阻，實際電流表看作小電阻（4）含電容器的支電路看作開路三、電路的有關(guān)計算：1、依據(jù)的規(guī)律：（1）串、并聯(lián)電路的特點（2）電功和電功率公式：（3）電熱和熱功率公式：P熱=I2R2、畫等效電路例6:如圖10所示，R1=R2＝R3＝R，電源內(nèi)阻不計，電流表、電壓表均理想。兩表的示數(shù)分別為0.3A、2.0V，則電源電動勢為______V，R=______Ω。若將兩表的位置互換，則電壓表示數(shù)為_____V，電流表示數(shù)為______A。4V20AV4V0例7:在圖2所示的電路中，電源的內(nèi)阻不能忽略。已知定值電阻R1＝10Ω，R2＝8Ω。當單刀雙擲開關(guān)S置于位置1時，電壓表讀數(shù)為2V。則當S置于位置2時，電壓表讀數(shù)的可能值為 []A．2.2V B．1.9VC．1.6V D．1.3V解:E=U1+I1r=2+2/10rE=U2+I2r=U2+U2/8rr=(U2-2)/(0.2-U2/8)>01.6V<U2<2V選BB

例8.在圖中，電源內(nèi)阻不能忽略,R1＝5Ω，R2＝4Ω．當開關(guān)S切換到位置1時，電流表的示數(shù)為I1＝2A；當開關(guān)S扳到位置2時，電流表的示數(shù)可能為下列情況中的()A.2.5AB.1.8AC.2.2AD.3.0A解:根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程：E＝I1R1＋I1r，E＝I2R2＋I2r．r=(I2R2–I1R1)/(I1-I2)=(4I2-10)/(2-I2)>0∴2A<I2<2.5A∴選CC例9、電動勢為E=12V的電源與一電壓表和一電流表串聯(lián)成閉合回路。如果將一電阻與電壓表并聯(lián)，則電壓表的讀數(shù)減小為原來的1/3，電流表的讀數(shù)增大為原來的3倍。求電壓表原來的讀數(shù)。解：畫出示意圖，VAVA設(shè)電壓表和電流表的原來讀數(shù)分別為U和I，電源和電流表的內(nèi)阻分別為r1和r2。由歐姆定律得解①②兩式并代入E的數(shù)值得四、電路的動態(tài)分析閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生變化，就會影響整個電路，使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)生變化。討論依據(jù)：閉合電路歐姆定律部分電路歐姆定律串聯(lián)電路的電壓關(guān)系：并聯(lián)電路的電流關(guān)系：；U=E-IrU串=UR+U變I并=IR+I變串、并聯(lián)電路電阻變化規(guī)律。任何一部分電路的電阻變大，整個閉合回路的電阻都是變大的電路的功率關(guān)系：P內(nèi)=I2rP電源=EIP外=P電源－P內(nèi)P外=UI分析順序：部分電路R變整個電路部分電路U外R總I總U定U變I定I總I變P電源P內(nèi)P外P定P變5.電路的動態(tài)分析以右圖電路為例：R1R2R3R4Er設(shè)R1增大，總電阻一定增大；由I一定減小；由U=E-Ir，U一定增大；因此U4、I4一定增大；由I3=I-I4，I3、U3一定減小；由U2=U-U3，U2、I2一定增大由I1=I3-I2，I1一定減小?？偨Y(jié)規(guī)律如下：①總電路上R增大時總電流I減小，路端電壓U增大②變化電阻本身的電阻、電流、電壓和總電路的電阻、電流、電壓變化規(guī)律相同；③和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系的，看電流。（即總電流減小時，該電阻的電流、電壓都減?。芎妥兓娮栌胁⒙?lián)關(guān)系的，看電壓。（即路端電壓增大時，該電阻的電流、電壓都增大）“串反并同”例10.

在圖3的電路中，當滑動變阻器的滑動頭向下滑動時，A、B兩燈亮度的變化情況為[]BA．A燈和B燈都變亮B．A燈、B燈都變暗C．A燈變亮，B燈變暗D．A燈變暗，B燈變亮RR1解:R減小,R總減小,I

增大,U減小,PA=U2/RA減小,A燈變暗IA=U/RA減小,I1=I-IA增大,U1=I1R1增大,UB=U-U1減小,

PB=UB

2/RB減小,B燈變暗.例11.

如圖所示電路，當滑線變阻器的滑動觸頭向b端移動時（

）(A)電壓表的讀數(shù)增大，電流表的讀數(shù)減小(B)電壓表和電流表的讀數(shù)減小(C)電壓表和電流表的讀數(shù)增大(D)電壓表的讀數(shù)減小，電流表的讀數(shù)增大A“串反并同”創(chuàng)新作業(yè)P373、76、含容電路的分析與計算：依據(jù)：板間電場是勻強電場：定義式：平行板電容器的決定式：串、并聯(lián)電路的電壓特點例13、電容器C1、C2和可變電阻器R1、R2以及電源ε連接成如圖所示的電路.當R1的滑動觸頭在圖示位置時,C1、C2的電量相等.要使C1的電量大于C2的電量,應(yīng)()(A)增大R2(B)減小R2(C)將R1的滑動觸頭向A端移動 (D)將R1的滑動觸頭向B端移動解析:增大或減小R2,R1左右兩側(cè)的電壓等比例變化,不合題意.將R1的滑動觸頭向A端移動,左側(cè)的電壓減小,右側(cè)的電壓增大,也不合題意.只有將R1的滑動觸頭向B端移動,左側(cè)的電壓增大,右側(cè)的電壓減小,才能使C1的電量大于C2的電量.D例14、如圖示：E=10V，內(nèi)阻不計，C1=C2=30μF，R1=4Ω，R2=6Ω，先閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，再將開關(guān)斷開，則斷開S后流過R1的電量為多少？R1R2EC1C2S解：閉合S后，I=1A，UR1=4VUR2=6VUC1=6VUC2=0VQ1=C1UC1=1.8×10-4C斷開S后，兩電容器的電壓均升高為10V，R1R2EC1C2帶電量Q1′=Q2′=3×10-4C流過R1的電量為ΔQ=Q1′+

Q2′-Q1=4.2×10-4C例15、在如圖示的電路中，電源的電動勢E=3.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω

，電阻R1=10Ω，R2=10ΩR3=30ΩR4=35Ω，電容器的電容C=100μF，電容器原來不帶電，求接通電鍵K后流過R4的總電量。R1R2ErCR3R4K解：K閉合后，R總=9ΩI=1/3AU并=8/3VR3兩端電壓U3=2.0VQ=CU3=2.0×10-4C創(chuàng)新作業(yè)P375創(chuàng)新作業(yè)P376S1S2S3S4例21、在如圖5電路中,電鍵S1、S2、S3、S4均閉合,C是極板水平放置的平行板電容器,板間懸浮著一油滴P.斷開哪一個電鍵后P會向下運動?()A.S1B.S2C.S3D.S4解析:分析受力,如圖,mgqEqE=mg電容器不導(dǎo)電,S

1、S4不起作用,斷開S2電容器兩端電壓升高為電動勢,電場強度增大,油滴向上運動只有斷開S3電容器放電,電場強度減小為0,油滴向下運動.C7、電路故障的分析（1）電路故障的原因：①短路②斷路（2）電路故障的特點：

①短路特點：電路中其中一部分發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路而該電路電壓為0。

②斷路特點：電路發(fā)生斷路表現(xiàn)為電源電壓不為0，而電流為0；斷路后，電源電壓將全部降落在斷路之處。（3）電路故障的檢測：用電壓表檢測

①若電路某兩點電壓不為0，說明電壓表上有電流通過，則在并聯(lián)路段外無斷路或并聯(lián)電路內(nèi)無短路。②若電路某兩點電壓為0，說明電壓表上無電流通過，則可能在并聯(lián)路段之外有斷路或并聯(lián)電路內(nèi)有短路。以上判斷僅限于電路中只有一處故障。創(chuàng)新P148例28、含電動機的分析與計算：（1）轉(zhuǎn)動時不符合歐姆定律。（2）卡住不轉(zhuǎn)時符合歐姆定律。創(chuàng)新作業(yè)P378例26、某一用直流電動機提升重物的裝置,如上右圖所示.重物的質(zhì)量m=50千克,電源的電動勢E=110伏特,不計電源內(nèi)阻及各處的摩擦.當電動機以v=0.90米/秒的恒定速度向上提升重物時,電路中的電流強度I=5A，由此可見電動機線圈的電阻等于多少？解：由能量守恒定律P電=P機+PRIE=mgv+I

2R5×110=500×0.90+25R解得R=4Ω練習、如圖示，電阻R1=20Ω，電動機的繞組R2＝10Ω。當電鍵打開時，電流表的示數(shù)是0．5A，當電鍵合上后，電動機轉(zhuǎn)動起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率應(yīng)是

()

(A)I＝1．5A(B)I＜1．5A(C)P＝15W(D)P＜15WDR1AUBD練習.

一臺電動機，額定電壓是100V，電阻是1Ω，正常工作時，通過的電流為5A，

則電動機因發(fā)熱損失的功率為（）電動機的輸出功率為（）（A）500W（B）25W（C）200W（D）475W

B

D第四課時圖象1、伏安特性曲線(I－U圖象）U/VI/A線性電路元件U/VI/A非線性電路元件IU00非線性電路元件U/VI/A0創(chuàng)新P145例2創(chuàng)新作業(yè)：P389I/mAU/V0400300200100500321E=3VR=8Ωr=2Ω解：將電源和R視為一個新的電源，此電源的電動勢E′=3V，內(nèi)阻r′=10Ω。R新電源的路端電壓U′與電路中的總電流I的關(guān)系為U′=E－r′I此新電源的路端電壓U′即為電子元件兩端的電壓，作出新電源的U外－I圖象如圖。U′=1﹒7V。I=130mA，即U′=3－10I可得交點坐標值即為電路中的實際電流值和電子元件兩端的實際電壓，分別為U=E－rI聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)解得：創(chuàng)新作業(yè)：P389I/mAU/V0400300200100500321E=3VR=8Ωr=2Ω

3210R將R和r等效為一個電阻R‘，畫出電阻R的I-U圖象如圖I=130mA，可得交點坐標值即為電路中的實際電流值為：路端電壓為：U=E－rI聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)解得：rI/mA電源的總功率為：P總=EI電源的輸出功率為：P出=UI電源的效率為：I/AU/V線性電路元件I/AU/V非線性電路元件UI00非線性電路元件I/AU/V02、U-I圖象3.閉合電路的U外-I圖象U外OEIIm閉合電路的U外-I和外電阻的U-I圖象的綜合右圖中a為電源的U-I圖象；b為外電阻的U-I圖象；a的斜率的絕對值表示內(nèi)阻大?。籥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??；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；EUβαaN當兩個斜率相等時（即內(nèi)、外電阻相等時)圖中矩形面積最大，即輸出功率最大（可以看出當時路端電壓是電動勢的一半，電流是最大電流的一半）。IUOIImM（I，U）b例22、如圖所示直線A為電源的U--I圖線,直線B為電阻的U--I圖線,用該電源和該電阻組成閉合電路,則電源的輸出功率和電源的效率分別是:（）A.4W,33%B.2W,33.3%C.2W,67%D.4W,67%I/AU/V

0246BA3210解析:由圖線可知R=1Ω,E=3Vr=0.5虛線和坐標軸所包圍的面積等于輸出功率,P出=4WP總=EI=6W=P出/P總=4/6=67%D例23、圖1為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U-I圖像，下列判斷正確的是[]A．電動勢E1＝E2，發(fā)生短路時的電流I1＞I2B．電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1＞r2C．電動勢E1＞E2，內(nèi)阻r1＜r2D．當兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化大解:容易看出,電動勢E1＝E2，發(fā)生短路時的電流I1＞I2

選A直線2的斜率大,r2>r1,BC錯對選項D，分析如下：……可見D正確ADIU21⑴電源的功率和效率功率：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電源的效率：（最后一個等號只適用于純電阻電路）4.閉合電路的P出—R圖象Pmr⑶電源的輸出功率：①當R=r時，電源的輸出功率最大：此時有：②當R＜r時，隨R的增大P出增大；當R＞r時，隨R的增大P出減?、郛擯出＜Pm時，每個P出對應(yīng)兩個可能的外電阻R1和R2，且R1·R2

=r2；RP出OP出R1R24.閉合電路的P出—R圖象例24、

在圖示電路中,電池的電動勢E=5V,r=10Ω,固定電阻R=90Ω,R0是可變電阻,在R0由0增加到400Ω的過程中,求:1.可變電阻的消耗熱功率最大的條件和最大熱功率

2.電池的內(nèi)阻和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和E=5Vr=10ΩR=90ΩR0解:1.將R看作內(nèi)電阻的一部分,則r1=r+R=100Ω,當R0=100Ω時,可變電阻的消耗熱功率最大：

2.R和r上消耗的熱功率最小,則閉合電路的電流應(yīng)最小,總電阻最大,則R0=400Ω,所以R和r上消耗的最小熱功率之和為：例25、已知如圖，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的阻值變化范圍是0~10Ω。求：①電源的最大輸出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。E=6V

r=4

ΩR2=0---10ΩR1=2Ω解：①R2=2Ω時，外電阻等于內(nèi)電阻，電源輸出功率最大為：②R1是定值電阻，電流越大功率越大，所以R2=0時,R1上消耗的功率最大為P=[E/(R1+r)]2R1=1×2=2W；③把R1也看成電源的一部分，等效電源的內(nèi)阻為r1=R1+r=6Ω，所以，當R2=6Ω時，R2上消耗的功率最大為P=E2/4r1=36/(4×6)=1.5W。例20、如圖所示，電阻R1＝8Ω，電動機繞組電阻R0＝2Ω，當電鍵K斷開時，電阻R1消耗的電功率是2.88W；當電鍵閉合時，電阻R1消耗的電功率是2W，若電源的電動勢為6V.求：電鍵閉合時，電動機輸出的機械功率.ErDR1=8ΩK解：K斷開時，電源內(nèi)阻r=E／I1－R1＝2ΩK閉合時，路端電壓R1中的電流I1′=U′／R1＝0.5A總電流I總=(E-U′)／r＝1A通過電動機的電流ID＝0.5A電動機消耗的總功率PD＝0.5×4=2W電動機的熱功率P熱＝0.52×2=0.5W

電動機的機械功率P機＝1.5W例21、如圖所示的電路中，電源電動勢E=6.00V，其內(nèi)阻可忽略不計．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?SER2R1C解：

(1)設(shè)電壓表的內(nèi)阻為RV，測得R1兩端的電壓為U1，R1與RV并聯(lián)后的總電阻為R，則有由串聯(lián)電路的規(guī)律聯(lián)立①②，得代入數(shù)據(jù)，可得RV=4.8kΩSER2R1C(2)電壓表接入前，電容器上的電壓UC等于電阻R2上的電壓，R1兩端的電壓為UR1

，則又接入電壓表后，電容器上的電壓為由于電壓表的接入，電容器帶電量增加了由以上各式解得代入數(shù)據(jù)，可得P176/3

如圖所示電路中，U＝2.4V，R1＝10Ω，R2＝6Ω，R3＝4Ω，R4＝3Ω，不考慮電表內(nèi)阻對電路的影響.當A、B間接電壓表時，它的示數(shù)為________V.當A、B間接電流表時，它的示數(shù)為_______A；10Ω4Ω6Ω3Ω解:VVR1=10ΩR3=4ΩR2=6ΩR4=3ΩR=8Ω,I4=U/R=2.4/8=0.3AU4=0.3×3=0.9VI=0.3×5/10=0.15AU2=0.15×6=0.9VUV=U2+U4=1.8V1.8

P174/2.

如圖示:當R1的觸頭向右移動時，電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)將發(fā)生變化，且變化量分別為ΔU1和

ΔU2（均取絕對值），則下列說法中正確的是：（）∣ΔU1∣＞∣ΔU2∣B.∣ΔU1∣=∣ΔU2∣C.∣ΔU1∣＜∣ΔU2∣D.ΔU1＜0，

ΔU2＞0解:R1

減小,R總減小,I增大,U總減小,ΔU總＜0U3=IR3增大,ΔU2＞0U1=U總－U2

－U3減小,ΔU1

＜0ΔU總=ΔU1＋

ΔU2

－－＋∴

∣ΔU1∣

＞∣ΔU2∣ADV1V2ErR1R3R2AR4=3Ω

R1=10ΩR2=6ΩR3=4ΩU=2.4VR3=4ΩR1=10ΩR并=2ΩU=2.4VR總

=12×4/16=3ΩI總=2.4/3=0.8AI3=0.8×3/4=0.6AI1=0.2AI2=0.2×1/3=0.07AI=I2+I3=0.67A04年江蘇高考12

(12分)某同學對黑箱(見圖1)中一個電學元件的伏安特性進行研究．通過正確測量，他發(fā)現(xiàn)該元件兩端的電壓Uab(Uab=Ua-Ub)與流過它的電流I之間的變化關(guān)系有如下規(guī)律

①當-15V<Uab

<0V時，I近似為零．②當Uab≥0時，Uab和I的實驗數(shù)據(jù)見下表：（1）在圖2中畫出Uab≥0時該元件的伏安特性曲線．(可用鉛筆作圖)（2）根據(jù)上述實驗事實．該元件具有的特性是______________________。編號1234567Uab/V0.0000.2450.4800.6500.7050.7250.745I/mA0.000.150.250.601.704.257.50ba圖1見下頁單向?qū)щ娦?/p>

95高考.兩個定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓U穩(wěn)定于12伏的直流電源上.有人把一