1、學案34 閉合電路歐姆定律一、概念規(guī)律題組1關于電動勢的說法錯誤的是()A電動勢就是電壓，它是內外電壓之和B電動勢不是電壓，但它數(shù)值上等于內外電壓之和C電動勢是表示電源把其他形式的能轉化為電能的本領大小的物理量D電動勢的大小與外電路的結構有關2有關電壓與電動勢的說法中正確的是()A電壓與電動勢的單位都是伏特，所以電動勢與電壓是同一物理量的不同叫法B電動勢是電源兩極間的電壓C電動勢公式E中W與電壓U中的W是一樣的，都是電場力做的功D電動勢是反映電源把其他形式的能轉化為電能本領強弱的物理量3.圖1如圖1所示，當開關S斷開時，電壓表示數(shù)為3 V，當開關S閉合時，電壓表示數(shù)為1.8 V，則外電阻R與電

2、源內阻r之比為()A53B35C23 D32二、思想方法題組4.圖2如圖2所示為兩個獨立電路A和B的路端電壓與其總電流I的關系圖線，則()A路端電壓都為U1時，它們的外電阻相等B電流都是I1時，兩電源內電壓相等C電路A的電動勢大于電路B的電動勢DA中電源的內阻大于B中電源的內阻5(2011·吉林一中高二期中考試)如圖3所示的電路中，在滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，兩表的示數(shù)情況為()圖3A電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小B電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大C兩電表示數(shù)都增大D兩電表示數(shù)都減小一、閉合電路的功率計算1電源的總功率：P總EIIU外IU內P出P內若外電路是純電阻電路，則有

3、P總I2(Rr).2電源內部消耗的功率：P內I2rU內IP總P出3電源的輸出功率：P出UIEII2rP總P內若外電路是純電阻電路，則有P出I2R.由上式可以看出(1)當Rr時，電源的輸出功率最大為Pm.(2)當R>r時，隨著R的增大輸出功率越來越小(3)當R<r時，隨著R的增大輸出功率越來越大(4)當P出<Pm時，每個輸出功率對應兩個可能的外電阻R1和R2，且R1·R2r2.(5)P出與R的關系如圖4所示圖44電源的效率×100%×100%×100%×100%因此R越大，越大；當Rr，電源有最大輸出功率時，效率僅為50%.R圖

4、象如圖5所示圖5圖6【例1】 如圖6所示，電源電動勢E3 V，內阻r3 ，定值電阻R11 ，滑動變阻器R2的最大阻值為10 ，求：(1)當滑動變阻器的阻值R2為多大時，電阻R1消耗的功率最大？電阻R1消耗的最大功率是多少？(2)當變阻器的阻值為多大時，變阻器消耗的功率最大？變阻器消耗的最大功率是多少？(3)當變阻器的阻值為多大時，電源輸出功率最大？電源輸出的最大功率是多少？(4)三種情況下，電源的效率分別為多大？規(guī)范思維二、電路的動態(tài)分析根據(jù)閉合電路的歐姆定律和串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點來分析電路中某電阻變化引起整個電路中各部分電學量的變化情況，常見的方法有：1程序法.(2)判定總電阻變化情況的規(guī)律

5、當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減小)若開關的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時，電路的總電阻增大；若開關的通、斷使并聯(lián)的支路增多時，電路的總電阻減小2直觀法任一電阻阻值增大，必引起該電阻中電流的減小和該電阻兩端電壓的增大3“并同串反”規(guī)律所謂“并同”，即某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小所謂“串反”，即某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端的電壓、電功率都將減小，反之則增大即R4極限法即因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端去討論圖7【例2】 (2011·北京&

6、#183;17)如圖7所示電路，電源內阻不可忽略開關S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中()A電壓表與電流表的示數(shù)都減小B電壓表與電流表的示數(shù)都增大C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大規(guī)范思維三、電路故障的分析方法電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有：導線斷芯，燈泡斷絲、燈座短路、變阻器內部斷路、接觸不良等現(xiàn)象檢查故障的基本方法有兩種：1電壓表檢測方法：如果電壓表示數(shù)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)路段內有短路如果電壓表有示數(shù)，說明電壓表上有電流通過，則在并聯(lián)路段之外無斷路，或并聯(lián)路段內無短路2用多用電表的歐姆擋檢

7、測要對檢測的電路切斷電源，逐一使元件脫離原電路(或對某段電路檢測)后測量是通路還是斷路便可找到故障所在圖8【例3】 (廣東理科基礎高考)用電壓表檢查如圖8所示電路中的故障，測得Uad5.0 V，Ucd0 V，Ubc0 V，Uab5.0 V，則此故障可能是()AL斷路BR斷路CR斷路 DS斷路規(guī)范思維四、含容電路分析分析和計算含有電容器的直流電流時，要注意以下幾點：(1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路中的電阻上無電壓降，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端電壓電容器穩(wěn)定時，相當于此處電路斷路(2)當電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相

8、等(3)電路的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充(放)電如果電容器兩端電壓升高，電容將充電；反之，電容器將對與它并聯(lián)的電路放電圖9【例4】 如圖9所示，電源電動勢E6 V，內阻r1 ，電阻R12 ，R23 ，R37.5 ，電容器的電容C4 F.開關S原來斷開，現(xiàn)在合上開關S到電路穩(wěn)定，試問這一過程中通過電流表的電荷量是多少？規(guī)范思維【基礎演練】1(2011·廣州模擬)如圖10所示為“熱得快”熱水器的電路圖和示意圖現(xiàn)接通電源，發(fā)現(xiàn)該熱水器沒有發(fā)熱，并且熱水器上的指示燈也不亮，現(xiàn)用交流電壓表測得熱水器A、B兩端的電壓為220 V，指示燈兩端的電壓為220 V那么該熱水器的故障在于()圖

9、10A連接熱水器和電源之間的導線斷開B連接電阻絲與指示燈的導線發(fā)生了短路C電阻絲熔斷，同時指示燈燒毀D同時發(fā)生了以上各種情況2(2011·海南·2)如圖11所示，E為內阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關，與分別為電壓表和電流表初始時，S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則()圖11A.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123(2010·江蘇南通期末)如圖12所示的電路中，電源電動勢E6 V，內阻r1 ，電阻R16 ，R25 ，R33 ，電容器的電容C2×105 F若將開

10、關S閉合，電路穩(wěn)定時通過R2的電流為I；斷開開關S后，通過R1的電荷量為q.則()AI0.75 A BI0.5 ACq2×105 C Dq1×105 C圖134(2011·寧夏固原模擬)如圖13所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關系圖線，若將這兩個電阻分別接到該電源上，則()AR1接在電源上時，電源的效率高BR2接在電源上時，電源的效率高CR1接在電源上時，電源的輸出功率大D電源的輸出功率一樣大圖145(2009·全國·17)如圖14為測量某電源電動勢和內阻時得到的UI圖線，用此電源與

11、三個阻值均為3 的電阻連接成電路，測得路端電壓為4.8 V則該電路可能是下圖中的()圖156(2011·福建南平月考)某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中，如圖15中的a、b、c所示以下判斷錯誤的是()A直線a表示電源的總功率B曲線c表示電源的輸出功率C電源的電動勢E3 V，內電阻r1 D電源的最大輸出功率Pm9 W【能力提升】7.圖16在某控制電路中，需要連成如圖16所示的電路，主要由電動勢為E、內阻為r的電源與定值電阻R1、R2及電位器(滑動變阻器)R連接而成，L1、L2是紅綠兩個指示燈，當電位器的觸頭由弧形碳膜

12、的中點逆時針滑向a端時，下列說法中正確的是()AL1、L2兩個指示燈都變亮BL1、L2兩個指示燈都變暗CL1變亮，L2變暗DL1變暗，L2變亮圖178(2011·浙江金華質檢)如圖17所示電路中，電源電動勢E恒定，內阻r1 ，定值電阻R35 .當開關K斷開與閉合時，ab段電路消耗的電功率相等則以下說法中正確的是()A電阻R1、R2可能分別為4 、5 B電阻R1、R2可能分別為3 、6 C開關K斷開時電壓表的示數(shù)一定小于K閉合時的示數(shù)D開關K斷開與閉合時，電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6 9(2010·天星金考卷熱點專題)如圖18甲所示為某一小燈泡

13、的UI圖線，現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個4 的定值電阻R串聯(lián)，接在內阻為1 、電動勢為5 V的電源兩端，如圖乙所示，則()圖18A若通過每盞小燈泡的電流強度為0.2 A，此時每盞小燈泡的電功率為0.6 WB若通過每盞小燈泡的電流強度為0.3 A，此時每盞小燈泡的電功率為0.6 WC若通過每盞小燈泡的電流強度為0.2 A，此時每盞小燈泡的電功率為0.26 WD若通過每盞小燈泡的電流強度為0.3 A，此時每盞小燈泡的電功率為0.4 W題號123456789答案圖1910(2011·廣東中山模擬)在如圖19所示的電路中，R12 ，R2R34 ，當開關K接a時，R2上消耗的電功率為4

14、W，當開關K接b時，電壓表示數(shù)為4.5 V，試求：(1)開關K接a時，通過電源的電流和電源兩端的電壓；(2)開關K接b時，電源的電動勢和內電阻；(3)開關K接c時，通過R2的電流學案34閉合電路歐姆定律【課前雙基回扣】1AD電動勢是表示電源把其他形式的能轉化為電能的本領大小的物理量，而電壓是表示把電能轉化為其他形式能的本領大小的物理量；電壓與電源、導體及電路結構有關，而電動勢與外電路的結構無關，故選為A、D.2D電壓與電動勢是兩個不同的概念，其中電動勢公式E中W是非靜電力做的功，而電壓U中W則是電場力做的功，電動勢的大小等于電路內、外電壓之和3DS斷開時，電壓表的示數(shù)等于電源的電動勢，即：E3

15、 VS閉合時，U外1.8 V，所以U內EU外1.2 V因U外IR，U內Ir，所以RrU外U內1.81.232.4ACD在路端電壓與總電流的關系圖線(UI)中，圖線在U軸上的截距表示電動勢E，圖線斜率的絕對值表示電源的內阻，可見EA>EB，rA>rB.圖中兩直線的交點坐標為(I1、U1)，由R可知，路端電壓都為U1時，它們的外電阻相等由UIr可知，電流都是I1時，因r不相等，故兩電源內電壓不相等所以選項A、C、D正確5A思維提升1電源沒有接入電路時，兩極間的電壓在數(shù)值上與電動勢相等，但意義絕對不同2I只適用于純電阻電路，而EUI·r適用于所有電路3在UI圖象中，電源的內阻等

16、于圖象斜率的大小，但不等于圖象傾角的正切值【核心考點突破】例1 (1)00.56 W(2)4 0.56 W(3)2 075 W(4)25%62.5%50%解析(1)R1為定值電阻，當R20時，流經R1的電流最大，電阻R1消耗的功率最大；此時I10.75 A，電阻R1消耗的最大功率為：PR1I·R10.56 W(2)電源與定值電阻R1可看做一個電動勢為E3 V，內阻為rrR14 的“電源”，由前面的分析可知，當滑動變阻器阻值R2r4 ，變阻器消耗的功率最大，此時PR20.56 W.(3)同理，由前面分析可知，當R外r時，即R22 時，電源輸出的功率最大，此時P出0.75 W.(4)電阻

17、R1消耗功率最大時，電源的效率1×100%25%；變阻器消耗的功率最大時，電源的效率：2×100%62.5%；當電源輸出功率最大時，電源的效率：3×100%50%.規(guī)范思維(1)在求最大功率時要分清是求電阻的最大輸出功率還是電源的最大輸出功率；(2)若求變阻器R2上的最大功率可以將R1等效為電源的內阻，等效內阻rrR.例2 A在電路中，變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中，變阻器R0接入電路中的電阻變小，從而使整個電路中的外電阻變小，干路電流變大，內阻r分得的電壓U內Ir變大，U外變小，電壓表示數(shù)變小，由U1IR1知U1變大，因U外U1U2，故U2變小，由于I2，所

18、以流過R2的電流變小，電流表示數(shù)變小，選項A正確規(guī)范思維閉合電路的動態(tài)分析的關鍵是搞清電路的串并聯(lián)關系，及各電表的測量對象利用程序法判斷是最基本的分析方法例3 BUad5.0 V說明a到電源正極，d到電源負極均通路Uab5.0 V，說明a到電源正極，b到電源負極均通路，故R一定斷路規(guī)范思維用電壓表檢查電路故障是最常用的方法，檢查時注意所用電壓表的量程應大于或等于電源電動勢例4 1.92×105 C解析S斷開，C相當于斷路，R3中無電流，C兩端電壓即R2兩端電壓U2·R23 V.QCU212×106 C，且a板帶正電，b板帶負電S閉合，C兩端電壓即R1兩端電壓，由電

19、路分析：U1··R外1.8 V.QCU17.2×106 C且a板帶負電，b板帶正電據(jù)此通過電流表的電量QQQ1.92×105 C.規(guī)范思維(1)電容器兩極板間的電壓等于該支路兩端的電壓(2)當電容器和用電器并聯(lián)后接入電路時，電容器兩極板間的電壓與其并聯(lián)用電器兩端的電壓相等(3)電路的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充(放)電思想方法總結1電源的輸出功率P與外電阻R的關系PUII2R()2R由上式可知：當Rr時，P有最大值，且最大值Pm.根據(jù)電源的輸出功率與外電阻的關系可知，二者關系如圖所示2閉合電路的動態(tài)分析是一類非常典型的題目類型，解決這類問題的關鍵

20、是抓住電源的E、r不變，思路是外電路電阻變化，引起全電路中電流的變化，根據(jù)閉合電路歐姆定律公式I，以及EU外U內IRIr進行正確推理，從而判定路端電壓U外和內電壓U內的變化然后再應用串、并聯(lián)電路的特點判斷外電路的電流或某個電阻的變化情況，即應用“部分整體部分”這樣的順序分析3分析閉合電路中的功率問題時應注意以下三個問題：(1)電流發(fā)生變化時，路端電壓發(fā)生變化，功率比較與計算時不要忘記這一點(2)利用當外電阻等于內阻時輸出功率最大這一結論，必要時要將某一電阻看作內阻，作等效電源處理(3)注意所求功率是電路中哪部分電路的功率，不同部分電路分析思路不同4分析電路故障的基本方法是假設法：如果電路發(fā)生某

21、種故障，尋求故障發(fā)生在何處時，可將整個電路劃分為若干部分；然后逐一假設某部分電路發(fā)生故障，運用電路定律進行正向推理，推理結果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路，直到找出發(fā)生故障的全部可能為止，亦稱排除法【課時效果檢測】1C2.B3.AD4.A5.B6D電源的總功率為PEEI，電源的輸出功率為PREII2r，電源內部的發(fā)熱功率PrI2r，所以直線a表示電源的總功率，選項A正確；曲線b表示電源內部的發(fā)熱功率，曲線c表示電源的輸出功率，選項B正確；直線a的斜率表示電動勢E，解得E3 V，由曲線b上某點坐標可得電源內阻為1 ，選項C正確；當外電路電阻等于電源內阻時，電源輸出功率最大，Pm2.25 W，對應曲線c的最高點，選項D錯誤7B當電位器的觸頭由弧形碳膜的中點逆時針滑向a端時，電位器接入電路的電阻減小，根據(jù)串并聯(lián)電路特點可知電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可得干路電流增大，內阻分擔電壓增大，路端電壓減小，L1燈變暗，通過其電流減?。挥蒛1I2R1及I2II1可知R1分擔電壓增大，L2及R2兩端電壓減小，L2功率減小而變暗，選項B正確8AD將R3和電源串聯(lián)在一起看做等效電源，則該等效電源的電動勢為E，等效內阻為rrR3，K閉合時，兩電表的示數(shù)分別為：