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1、闭合电路欧姆定律知能准备】1. 内、外电路：、导线组成外电路，是内电路。在外电路中，沿电流方向电势。2. 闭合电路的电流跟电源电动势成，跟内、外电路的电阻之和成。这个结论叫做闭合电路欧姆定律。3. 电动势和电压：断路时的路端电压电源电动势；闭合电路中，电动势等于电势降落之和。【同步导学】1. 路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：E有U-R:（1）外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高；（2）外电路断开时，R=，路端电RrE压U=E;（3）外电路短路时，R=0，U=0,I=（短路电流）
2、，短路电流由电源电动势和内阻共同决定，由于rr一般很小，短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾.例1有电路如图所示，R,=3000，VA是内阻为000的电压表，VB是内阻为3000的电压表。已知：S】1AB1断开、S2接到A时，电压表读数是4V；S接通、S2接到A时，电压表读数是8V；S接通、S2接到B时，电压表读数是7.5V.求R的值.（R=2500.）2. 路端电压与电流的关系闭合电路欧姆定律可变形为U=E-Ir，E和r可认为是不变的，由此可以作出电源的路端电压U与总电流I的关系图线，如图所示.依据公式或图线可知：（1）路端电压随总电流的增大而减小（2）电流为零时，即外电路断路时的
3、路端电压等于电源电动势E.在图象中，UI图象在纵轴上的截距表示电源的电动势E（3）路端电压为零时，即外电路短路时的电流1=.图线斜率绝对值在数值上等于内电阻r（4）电源的UI图象反映了电源的特征（电动势E、内阻r）例2如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线若已知该蓄电池组的内阻为2.0，则这只定值电阻的阻值为。现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是W（6,50W）例3在图（A）所示的电路中，电源电动势E=8V，内阻一定，红、绿灯的电阻分别为Rr=4Rg=8，
4、其他电阻R1=4,R2=2,R3=6，电压表读数U0=6.0V,经过一段时间发现红灯变亮，绿灯变暗问:（1）若电压表读数变为U1=6.4V，试分析电路中叫、R2、R3哪个电阻发生了断路或短路故障？（2）若红灯变亮，绿灯变暗而电压表读数变为U2=5.85V，试分析电路中叫、R2、R3哪个电阻发生了断路或短路故障.解析：这个电路较为复杂，先将它等效变换成串、并联明显的电路如图（B）所示，再进行分析.问题（1）中电压表读数变大可知路端电压增大，说明外电阻增大，即电阻发生断路；又红灯变亮、绿灯变暗说明红灯所处部分电阻增大，即RAB变大.由于只有一个电阻，即为R1断路.由问题（2）知路端电压减小，说明外
5、电阻减小，即电阻发生短路；又红灯变亮，绿灯变暗，说明绿灯所在处的那部分电路电阻减小了，即RBC减小，故R2、R3BC23中必有一个短路，究竟是哪一个？在没有其他测试条件下可通过计算求得：电池内阻=2EU86再求出RbcU1ERRABBC-RRr5.85TABBC解得r=3.4，判断为R2短路.BC23. 闭合电路中的电功率和电源的效率闭合电路的欧姆定律就是能的转化和守恒定律在闭合电路的反映.由E=U+U可得EI=UI+UI或EIt=UIt+UIt(1)电源的总功率：P=EI=I(U+U)E2若外电路是纯电阻电路，还有P=I2(R+r)=-RrU(2) 电源内部消耗的功率：P内=I2r=UI=(
6、3) 电源的输出功率：P出=卩总-P内=EI-I2r=UI若外电路为纯电阻电路，还有P出=RR(4)电源的效率：旦U丄(最后一个等号只适用于纯电阻电路)PERrE电源的输出功率pE2R4RrE2空，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内rr4r4r外电阻相等时，电源的输出功率最大，为p邑。m4r例4在图所示电路中，电源直流发电机E=250V，r=3，RX=R2=1，电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为200V，额定功率为1000W，其他电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化.问：+（例4）(1) 当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作?2(2)
7、当接通几只电热器时，发电机输出功率最大?40(3) 当接通几只电热器时，电热器组加热物体最快?8.(4) 当接通几只电热器时，电阻叫、R2上消耗的功率最大？50(5) 当接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中电流最大？24. 闭合电路中局部电阻的变化而引起电流、电压的变化是典型的电路的动态变化问题。此类问题应在明确各用电器或电表所对应的电流、电压的基础上，按局部(R的变化)全局(I总、U端的变化)局部(U分、I分的变化)的逻辑思维进行分析推理，使得出的每一个结论都有依据，这样才能得出正确的判断。例5如图所示的电路中，若将滑动变阻器的滑动触头向b端滑动时，试判断图中八只表的示数将怎样变化(各电
8、表内阻对电路的影响均不考虑)？解析：本题为“动态”分析问题，可用常规分析法逐步推出结论.R2的滑片向下滑动，R2值变大，引起R总变大.R1!E由I，可知总电流变小，即电流表A示数变小.Rr由U=IR总，可知端压变大，即电压表V示数变大.总由I.可知I4变大，即电流表AA示数变大.4R4A4由I1=I-I4，可知I1变小，即电流表A示数变小.由U=IR可知U变小，即电压表V示数变小.由u2=u-q,可知U2变大，即电压表V2示数变大.U由I厶，可知I3变大，即电流表A3示数变大.3R333由I2=I-I3，可知I2变小，即电流表A2示数变小.例6如图所示，电源电动势E=6V，当开关S闭合后，小灯
9、泡-和L2都不亮.现用一电压表检测故障，已测得U=Ud=U=6V,Ub=0，那么以下判断正确的是()acadaeabA. 含-的ab段电路断路，其他部分无问题B. 含L2的bc段电路断路，其他部分无问题C. 含R的cd段电路断路，其他部分无问题D. ab段和bc段电路可能都是断路的答案BD.R=6R=R=10。R=R“=R=4abacadbcbdcd例7如图所示，黑盒有四个接线柱，内有4只阻值均为6的电阻，每只电阻都直接与接线柱相连。测得例8图(a)为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知。两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这根曲线回答下列问题
10、(不计电流表和电池的内阻).如图(b)所示，将两个这样的灯并联后再与M的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯的电阻值.0.3A6.7【同步检测】1. 在闭合电路中，下列叙述正确的是()A. 闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B. 当外电路断开时，路端电压等于零C. 当外电路短路时，电路中的电流趋近于D. 当外电阻增大时，路端电压也增大2. 有一电动势为3V,内阻不能忽略的电池两端接一电阻R,1C电荷通过R时.在R上产生的热量（）A. 大于3JB.小于3JC.等于3JD.电源内阻未知，无法确定3. 如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源
11、的U-I图象，则下列说法中正确的是（）A. 电动势E=E2，短路电流II2B.电动势E=E2.内阻片5C电动势EE2，内阻rVr2D.当两电源的工作电流变量相同时，电源2的路端电压变化较大4. 一个电源分别接上8和2的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为（）A.1B.2C.4D.82m命5. 如图所示，当电路里滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时（）A.电容器C两极板间的电场强度增大B.电压表的读数减小C.R消耗的功率减小D.R2消耗的功率增大7如图所示电路中.A、B两灯均正常发光，R为一滑动变阻器，P为滑动片，若将滑动片向下滑动，则（）A.A灯变亮B.B灯变亮C.R上消耗功率变大D.
12、总电流变小8如图所示的电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时（）A.电压表示数变大，电流表示数变小B.电压表示数变小，电流表示数变大器的阻值调节为叫=3.0Q后，开关S断开和接通时，A、B之间电路消耗的电功率都为P=4.0W.求:开关S闭合的前、后，通过r2的电流各是多大？11. 如图所示电路中，R34，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，由于某一电阻断路，使电流表读数为0.8A，而电压表读数为3.2V，问：(1) 哪一只电阻断路？(2) 电源电动势和内电阻各多大？12. 有一电动势为30V，内电阻为1的电源，将它与一盏额定电压为6V、额定功率为12W的小灯泡及一台线圈电阻为2的电动
13、机串联成闭合电路，小灯泡恰好正常发光，求电动机的输出功率。13. 如图所示的电路中，叫3，R26，R31.5，20当开关S断开时，电源所释放的总功率为2W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4W求：(1) 电源的电动势和内电阻；(2) 闭合S时，电源的输出功率；(3) S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？综合评价】1. 关于电源电动势的说法，正确的是（）A. 在某电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5VB. 电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大C. 无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势一定不变D. 电源的电动势越大，电源所能提供的电能
14、就越多2. 单位电荷绕闭合电路一周，如外电路是纯电阻电路，外电路中产生的热量仅决定于（）A.电流的大小，且与电流的平方成正比B.电源电动势的大小，且与电动势的大小成正比C.路端电压的大小，且与路端电压的大小成正比D.各部分电阻值的大小，且与电阻值成反比3. 在灯泡旁并联一只大功率的电炉，发现电灯变暗，这是因为（）A.电炉从电灯上分出了一部分电流B.输电线上电压增大，电灯上电压下降C.电炉的额定电压大于电灯的额定电压D.原来电灯上的电压有一部分分给了电炉4. 一电源（电动势为E，内阻为r），当它和一标有6V，3的小灯泡构成闭合回路时，小灯泡恰好正常发光.如果该电源与一标有6V，6的小灯泡构成一闭
15、合回路，该灯泡（）A.正常发光B.比正常发光暗C.比正常发光亮D.因不知电源内阻的大小，故无法确定5. 如图所示电路中，电源的内电阻不能忽略.已知定值电阻R110,R2当开关S接到位置1时，电压表V的示数为2V；当开关S接到位置2时，电压表V的示数可能为（）A.2.2VB.1.9VC.1.6VD.1.3V6. 如图所示电路中，当开关S闭合时，电流表和电压表读数的变化是（）（第7题）A.两表读数均变大B.两表读数均变小C.电流表读数增大，电压表读数减小D.电流表读数减小，电压表读数增大7. 如图所示的电路中，当可变电阻R的阻值增大时（）A.UAB增大B.UAB减小C.IR增大D.Ir减小ABABRR8. 如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡-和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Ub
