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1、第2讲 闭合电路的欧姆定律,P130,一、电源的电动势和内阻 1电动势,P130,（1）定义：电动势在数值上等于非静电力把1c 在 电源内从 移送到 所做的功。 （2）表达式：E= . （3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。 2.内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻，将其叫 作电源的 ，它是电源的另一重要参数。,正电荷,负极,正极,内阻,二、电源的电动势和内阻 1闭合电路,电源内部,内电压,电源外部,外电压,或路端电压,(2)内、外电压的关系：E,U外U内,正比,反比,U外U内,P130,EIRrU路U内,减小,增大,减小,增大,图7-2-2,(4)UI关系图
2、：由UEIr可知，路端电压随着电路中电流的增大而 ；UI关系图线如图7-22所示 当电路断路即I0时，纵坐标的截距为 当外电路电压为U0时，横坐标的截距为 图线的斜率的绝对值为电源的 ,减小,电动势,短路电流,内阻,P130,UEIr,EIRrU路U内,直流电路的动态变化分析方法 (1)程序法：基本思想是“部分整体部分”思 维流程如下：,P130,EIRrU路U内,1 、 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，
3、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，总电流变小，路端电压变大，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，L1两端电压变大，小灯泡L1变亮，B、C正确 答案 BC,直流电路的动态变化分析方法 (2)“串反并同”法,P130,1、 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
4、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,和变化电阻有串联关系的用电器（通过变化电阻的电流也通过该用电器）的电压、电流、电功率变化与变化电阻的变化相反。,和变化电阻有并联关系的用电器（通过变化电阻的电流不通过该用电器）的电压、电流、电功率变化与变化电阻的变化相同。,一、电路的动态分析 2在如图所示的电路中，电源 内阻不可忽略，若调整可变电阻R 的阻值，可使电压表的示数减小 U(电压表为理想电表)，在这个 过程中 ( ) A通过R1的电流减小，减少量一定等于U/R1 BR2两端的电压增加，增加量一定等于U C
5、路端电压减小，减少量一定等于U D通过R2的电流增加，但增加量一定大于U/R2,A,解析 由串反并同结论可知，当R减小时并联部分电压减小，电压表示数减小，与其并联的R1的电流也减小，与其串联的电阻R2的电压增大，由欧姆定律得R1两端电压减小UIR1，则A对；由闭合电路欧姆定律知EUIr，电阻R2与r电压共增加了U，B、C错，通过R2的电流增加，增加量一定小于U/R2，D错 答案 A,三、几类常见的功率问题 (1)电源的总功率 P总EIU外IU内IP出P内 若外电路是纯电阻电路，则有P总I2(Rr) (2)电源内部消耗的功率P内I2rU内IP总P出 (3)电源的输出功率P出UIEII2rP总P内
6、,若外电路是纯电阻电路，则电源的输出功率 P出I2R . 由上式可以看出： (1) R r(内、外电阻相等)时，电源的输出功率最大Pm (2) R r时，随着R的增大输出功率越来越小 (3) R r时，随着R的增大输出功率越来越大,P130、133,EIRrU路U内,分析电阻消耗功率大小的方法 (1)定值电阻：求解定值电阻消耗的最大功率时，根据PI2R可知，只要电流最大即可 (2)可变电阻：求解可变电阻消耗的最大功率时，不能套用上述方法，因为电流随电阻的变化而变化，此时，可以利用电源的输出功率与外电阻的关系进行求解,(4)当P出Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电路R1和R2，且R1R2r2
7、. (5)P出与R的关系如图1024所.3示,P出I2R,P133,6、 如图所示，已知电源电动势 E5 V，内阻r2 ，定值电阻 R10.5 ，滑动变阻器R2的 阻值 范围为010 .求： (1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？ (2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？ (3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？,答案 (1)R20时，R1消耗的功率最大，为2 W (2)R22.5 时，滑动变阻器消耗的功率最大，为2.5 W (3)R21.5 时，电源的输出功率最大，为3.125 W,3、
8、 如图所示为两电源的UI 图象，则下列说法正确的是 ( ) A电源的电动势和内阻均比电源大 B当外接同样的电阻时，两电源的输出 功率可能相等 C当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等 D不论外接多大的相同电阻，电源的输出功率总比电源的输出功率大,【扩展】 如图所示为两电源的UI 图象，则下列说法正确的是 ( A ) A电源的电动势和内阻均比电源大 B当外接同样的电阻时，两电源的输出 功率可能相等 C当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等 D不论外接多大的相同电阻，电源的输出功率总比电源的输出功率大,【扩展】 如图所示为两电源的UI 图象，则下列说法正确的是 ( AD ) A电源的电动势和内
9、阻均比电源大 B当外接同样的电阻时，两电源的输出 功率可能相等 C当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等 D不论外接多大的相同电阻，电源的输出功率总比电源的输出功率大,借题发挥 利用电源的UI图线求解有关的问题需明确以下几点： 1根据UEIr可知，电源的UI图线是如图7-2-9所示的一条倾斜的直线,图7-2-9,(1)直线斜率的绝对值表示电源的电阻r，纵轴的截距为电源电动势E. (2)直线上任何一点A与原点O的连线的斜率表示对应的外电路电阻R. (3)图线上每一点的坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率，对于图中的A点有PAUAIA.,2对于UI图线中纵坐标(U)不从零开始的情况，图线与横坐标
10、的交点坐标小于短路电流，但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻,求解含电容器电路的方法 1电路的简化：不分析电容器的充、放电 过程时，把电容器处的电路视为断路，简 化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上 2电路稳定时电容器的处理方法 电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，但电容器两端可能出现电势差 3电压变化带来的电容器带电荷量的变化：电路中电流、 电压的变化可能会引起电容器的充、放电若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，可由QCU计算电容器上电荷量的变化,P132、133,4、 如图所示的电路中
11、，电 源电动势E3 V，内电阻r1，定 值电阻R13 ，R22 ，电容器 的电容C100 F，则下列说法正确 的是 ( ) A闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 V B闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0104 C C闭合开关S，电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.5104 C D先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻R1的电荷量为 3.0104 C,AC,答案 AC,5、 在如图所示的电路中， C为一平行板电容器，闭合开关S， 给电容器充电，当电路中电流稳定 之后，下列说法正确的是 ( ) A保持开关S闭合，把滑动变阻器R1的滑 片向上滑动，电流表的示数变大，电压表的 示数 变大 B保持开关S闭合，不论滑动变阻器R1的滑片是否滑动，都有电流流过R2 C保持开关S闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中，R2中有由b到a的电流 D断开开关S，若此时刚好有一带电油滴P静止在两平行板电容器之间，将电容器上极板与下极板稍微错开一些的过程中，油滴将向上运动,AD,答案 AD,
