第3节闭合电路欧姆定律

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1、第3节 闭合电路欧姆定律,一、电动势E：反映电源 的本领大小的物理量 1电动势在数值上等于电源 电源两极间的电压； 2电动势等于 正、负极间电压； 3电动势等于 电压之和,把其他形式的能转化为电能,不接入电路时,电路断开时,电源,内、外电路,1内容：闭合电路里的电流，跟 成正比，跟 成反比 2表达式： 或 EU外U内 注意：式只适用于外电路为纯电阻电路时的情形，、式对外电路无要求,电源的电动势,电路中的总电阻,EU外Ir,二、闭合电路欧姆定律,1原理：依 制成，用来粗略测量 2电路图：,闭合电路的欧姆定律,电阻,特别提醒：黑表笔插“”插孔，连接表内电源的“”极,五、欧姆表,3刻度的原理： 红、

2、黑表笔 、 ，使满偏此时接在两表笔间的电阻为0，在电流Ig刻度处刻上电阻 值“0”，如图甲(Ig ) 红、黑表笔 ，中无电流，此时，接在两表笔间的电阻为，在电流刻度“0”处，刻上电阻值“”，如图乙 在红、黑表笔间接入电阻Rx，指示电流Ix(Ix )，在电流刻度“Ix”处，刻上电阻值“Rx”，如图丙,短接,调节R,断开,中值电阻,等于,不均匀,稀,密,中央刻线的附近,4使用步骤及注意事项 先看指针是否指在表盘左侧电流的 (电阻)，若有偏差，要进行机械调零(即用螺丝刀调节定位螺旋) 选挡位(依估计的电阻大小选择1、10、100、1k)几个挡位中的一个) 欧姆调零(两表笔 ，调节 ，使指针指在表盘右

3、侧满偏电流Ig的刻度线)(电阻的零刻度线)处,零刻度线,短接,调零旋纽,大倍率,小倍率,挡位倍率,断开,金属部分,选择开关,例1 如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线则以下说法 正确的是( ) A电池组的内阻是1 B电阻的阻值为0.33 C将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4 W D改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4 W,题型一：对电源外特性曲线(UI图象)的理解和应用,【思路点拨】正确理解电源的UI图象和电阻的UI图象的物理意义及其交点的物理意义是解题的关键,【答案】AD,【方法与知识感悟】定值电阻的UI图象与电源的UI图象的比较,例2 如图所示

4、电路，已知E6 V，r4 ，R1 2 ，R2的变化范围是010 .求： (1)电源的最大输出功率 (2)R1上消耗的最大功率 (3)R2上消耗的最大功率,【思路点拨】(1)当R1R2r时电源的输出功率最大(2)R1是固定电阻，注意不要照搬上述方法(3)R2是可变电阻，可把R1r看成内阻，当R2R1r时，R2功率最大,题型二：闭合电路中的功率的分析和计算,【答案】(1)2.25 W (2)2 W (3)1.5 W,注意：此图象只适用于外电阻为纯电阻的情况，对于非纯电阻电路：P出UII2R. (2)等效法：找出等效电源，再利用(1)，如分析变阻器R2消耗的功率何时最大时，把R1和电源等效成新的电源

5、,例3 在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( ) AI1增大，I2不变，U增大 BI1减小，I2增大，U减小 CI1增大，I2减不，U增大 DI1减小，I2不变，U减小,题型三：闭合电路的动态分析,【解析】R2的滑动触点向b端移动，R2接入电路中的电阻减小，总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知干路电流I增大，内电压U内Ir增大，外电压U外EU内减小，即电压表的读数减小；R3的电压增大，并联电路两端

6、的电压减小；R1的电流减小，R2的电流增大，故选项B正确,【答案】B,【方法与知识感悟】闭合电路的动态分析 1. 特点：闭合电路中只要某一电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流和电压都发生变化 2. 基本依据：闭合电路的欧姆定律、部分电路的欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系等 3. 基本方法 (1)程序法：基本思路是“部分整体部分”,例4 如图所示，四个电阻 阻值均为R，开关S闭合时， 有一质量为m、带电量为q的 小球静止于水平放置的平行 板电容器的中点现断开开关S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，碰撞过程中小球没有机械能损失，只

7、是碰后小球所带电量发生变化，碰后小球带有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板设两极板间距离为d，不计电源内阻，求： (1)电源电动势E为多大？ (2)小球与极板碰撞后所带的电量q为多少？,题型四：含容电路的分析和计算,【思路点拨】电路稳定时与电容器串联的电阻相当于导线，电容器两板的电势差等于与其并联电阻的电压,【方法与知识感悟】含容电路的分析 电容器是一个储存电荷的元件. 在直流电路中，当电容器充放电时，电路里有充放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路看做断路，简化电路时可去掉它. 简化后若要求电容器

8、所带电荷量时，可在相应的位置补上. (1)解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个状态来了解不稳定的中间变化过程. (2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器处电路相当于断路.,(3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，相当于一段导线，电容器的电压为与之并联的电阻电压. 有时要求出电容器两端电势，然后求电势差 (4)在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并在图上标出 (5)在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向 (6)如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷

9、量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和，可用公式QCU计算电容器上电荷的变化量,1如图所示是欧姆表的工作原理图,若表头的满偏电流Ig500 A.电池电动势E1.5 V，把与电流刻度值相对应的欧姆表电阻值填在表格中.,27 k,12 k,4.5 k,3 k,2 k,0.75 k,0,3 k,3 k,*2如图所示电路中，电源电 动势E9 V、内阻r3 ， R15 .下列说法中正确的是 ( ) A当S断开时，UAC9 V B当S闭合时，UAC9 V C当S闭合时，UAB7.5 V，UBC0 D当S断开时，UAB0，UBC0,AC,3如图所示的电路

10、中，灯泡A和灯 泡B原来都是正常发光的现在突然 灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原 来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( ) AR3断路 BR1短路 CR2断路 DR1、R2同时短路,C,【解析】R3断路后，总电阻变大，路端电压变大，A、B的电压也要变大，A灯变亮，所以选项A错R1短路后，总电阻减小，路端电压减小，总电流增大，R3中电流减小，A灯的电流增大，A灯要变亮，选项B错R2断路后，总电阻变大，路端电压变大，总电流减小，R3中电流增大，A灯电流减小，A灯变暗，A灯电压减小，B灯电压增大，B灯变亮，所以选项C对R1、R2同时短路后，B灯熄灭，选项D错,4汽车电动机启动时车灯会瞬时 变暗，如

11、图所示，在打开车灯的 情况下，电动机未启动时电流表 读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 ，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( ) A35.8 W B43.2 W C48.2 W D76.8 W,B,1下列关于电源电动势的说法，不正确的是( ) A电源的电动势等于内、外电路电势降落之和 B电源的电动势等于外电路断开时的路端电压 C在电源内，非静电力做功越多，电源把其他形式的能转化为电能也越多，电动势也越大 D电源的电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领,C,【解析】根据闭合电路的欧姆定律可知，选项A、B正确；电源的

12、电动势是固定的，是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，与非静电力做功无关，选项C错误，选项D正确,【巩固基础】,*2关于闭合电路的性质，下列说法正确的是( ) A外电路断路时，路端电压最高 B外电路短路时，电源的功率最大 C外电路电阻变大时，电源的输出功率变大 D不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变,ABD,3一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是1、10、100，用10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻

13、值是 ,100 ,调零,2.2 k,4如图所示，A和B为竖直 放置的平行金属板，在两极 板间用绝缘线悬挂一带电小 球开始时开关S闭合且滑 动变阻器的滑动触头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向(电源的内阻不能忽略)下列判断正确的是 ( ) A小球带负电 B当滑动触头从a向b滑动时，细线的偏角变大 C当滑动触头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下 D当滑动触头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率,C,【解析】A板带正电，B板带负电，小球应带正电滑动触头从a滑向b，总电阻减小，路端电压减小，A、B间电压减小，场强减小，要变小A、B均错同时，电容器要放电电流表中电流

14、从上向下，C对因为不知电源内阻与总外电阻的大小关系，D不能肯定,【提升能力】,*5.如图所示，电源电动势为E， 内阻为r，不计电压表和电流表 内阻对电路的影响，当电键闭合 后，两小灯泡均能发光在将滑 动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是( ) A小灯泡L1、L2均变暗 B小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗 C电流表A的读数变小，电压表V的读数变大 D电流表A的读数变大，电压表V的读数变小,BC,【解析】滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，路端电压变大，总电流变小，故电流表A的读数变小，电压表V的读数变大，小灯泡L2变暗，小灯泡L1变亮，B

15、、C正确,6如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2，则下列表述正确的是( ) A电源输出功率减小 BL1上消耗的功率增大 C通过R1上的电流增大 D通过R3上的电流增大,C,【解析】本题主要考查电路的串、并联、电功率的公式及电路的动态变化问题，对学生的逻辑推理能力要求较高电源的内阻不计，故电源两端的电压不变，再合上S2，实际上就是将电阻R2并联入电路中，引起总电阻减小，干路总电流必然增大，由PUI知，电源的输出功率应增大，A错；R1处于干路中，C对；由于R1两端的电压U1IR1，I增大，故U1增大，则L1两端的电压减小，由PU2/R知L1的功率减小，B错；L3和R3两端的电压减小，通过R3的电流必减小，D