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1、闭合电路的欧姆定律（一）一. 教学内容： 闭合电路的欧姆定律（一）二. 重点、难点： 1. 重点：等效电路，输电线上功率的计算。 2. 难点：如何画出等效电路，电功、电热的区别。【典型例题】 例1. 如图2-1所示电路中，电源电动势，电源内阻不计，电路中电阻，且A点与地连接。试分析各电阻之间的连接关系，并画出易于分析的电路图；A、B、C、D四点的电势各是多少？ 分析：分析电阻的连接关系可用电流流向判断，亦可考虑电势降落来判断。 （1）电流流向法：电流自电源流出，通过电阻后，在B点分开；一部分电流通过电阻，一部分电流通过电阻；通过的电流在C点又分开，分别通过和；通过、和的电流汇合回到电源。电流分
2、开处即电阻连接点。 （2）电势降落法：电路中A点电势最高，D点与电源负极相连，电势最低；B点电势比A点电势低；C点电势比B点低，可假设C点电势高于B，则电流是从C通过流到B，从电路连接情况看，这是不可能的，所以一定是B点电势高于C。整个电路A、B、C、D各点电势依次是由高到低。电势相同点即为电阻的连接点。由以上两种方法均可画出易于分析的等效电路图。 由等效电路通过全电路的计算可求出各点的电势。 解：（1）电流流向法画出电路，如图2-2所示。 电阻、并联： 电阻与串联： 电阻与并联为 总电流 A点接地，电势 B点电势 D点电势 C点电势 （2）电势法画出等效电路图如图2-3所示。 说明：研究电阻
3、的串、并联关系，还可以把连接电阻的导线看成柔软的、可伸缩、可任意挪动的导线，从而挪动电阻的位置。对于不太复杂的电路，此法较为方便。用画等效电路图的方法把较复杂的电路改画成易于分析的电路，是保证正确解题的基本方法，应熟练掌握和准确运用。 例2. 从甲地向乙地输送40 kW的电，两条输电线的总电阻为。问：（1）若用400V的电压加在输电线两端，输电线上损失的电压和电功率各是多少？（2）若改用10 kV的电压输送相同功率的电，输电线上损失的电压和电功率又是多少？ 分析：先求出送电时的电流，再用欧姆定律计算导线上损失的电压，然后再计算损失的功率。 解：（1）电功率，若用400V电压输电，则： ；还可用
4、。 （2）用10 kV电压送电时 ；还可用。 说明：加在输电线两端的电压不是输电线上的电压降，而是输电线和用户得到的电压之和。应用欧姆定律计算输电线上电压时，是输电线上的电压、电流和电阻之间的关系，三者是同一导体的。计算电功率时中，U和R也必须是同一导线的。若将输送电压错当成输电线上电压，会出现损失功率大于输送功率的结果，这是不可能发生的。 例3. 某一用直流电动机提升重物的装置，如图2-8所示。重物的质量，电源的电动势，内电阻，不计各处的摩擦。当电动机以的恒定速度向上提升物体时，电路中的电流为，问：电动机线圈的电阻是多少？ 分析：一个电路就是一个能量转化系统，在对电路作能量转化分析时要注意两
5、点：一是能量转化的方向，即能量由什么形式转化为什么形式；二是能量转化多少。 现研究直流电动机提升物体。由已知可求出电动机的输入功率；电动机的输出功率，也就是提升重物转化为机械能的功率；电源内电阻r上发热损耗的功率。电动机线圈内电阻上发热功率，再由即可求出电动机线圈内电阻R。 解：设电动机线圈电阻为R。 根据能的转化和守恒定律，电源提供的电能，除一小部分损耗在内电阻上，其他部分输送给电动机；电动机输入的能量一部分在线圈电阻上发热损耗，其他部分转化为机械能。有： 电动机线圈电阻为： 【模拟试题】一. 选择题。 1. 下列关于电阻的说法中，正确的是（ ） A. 根据，说明导体的电阻跟它两端的电压成正
6、比，跟通过它的电流强度成反比 B. 根据，说明导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关，与导体两端的电压无关 C. 由公式，说明导体的电阻与温度无关 D. 导体的电阻随工作温度的变化而变化 2. 将长度比为，横截面积之比为的两根电阻丝并联接入电路，当它们两端加一定电压时，测得通过它们的电流之比，则这两根电阻丝的电阻率之比为（ ） A. 4：1B. 8：1C. 2：1D. 1：8 3. 把两根同种材料制成的电阻丝分别连在两个电路中，甲、乙两电阻丝的长度之比和直径之比均为1：2，要使两电阻丝消耗的电功率相同，加在两电阻丝上的电压之比应满足（ ） A. 1：1B. C. D. 4. 一个定值电阻上
7、标明“”，这个电阻器（ ） A. 允许长时间通过它的最大电流是0.2A B. 额定电压是200V C. 在额定电压下的功率是40W D. 加50V电压时消耗的电功率是10W 5. 一条均匀的电阻丝对折以后接到原来电路中，若原电路两端电压保持不变，则在相同时间内，电阻丝产生的热量是原来的（ ） A. 倍B. 倍C. 2倍D. 4倍 6. 在图2-10中，a和b是IU图上两条过原点的直线，下列说法中正确的是（ ） A. 如果它们是两种同种材料制成的相同横截面积的导线，则a的长度大于b B. 如果它们是两条同种材料制成的相同长度的导线，则a比b粗 C. 如果它们是两条不同材料制成的导线，长度和横截面
8、积都相等，则a的电阻率比b小 D. 如果它们是同一条金属导线在不同温度下的实验结果，则a是温度高时做的实验结果 7. 将阻值分别是的三个纯电阻用电器并联接入电路，测得通过它们的电流之比为，那么这三个电阻的阻值之间的关系是（ ） A. B. C. D. 8. 两个电阻的阻值分别为和，把它们并联后接在同一电压下，消耗的总功率为P，则电阻的电功率为（ ） A. B. C. D. 9. 三个电阻分别是，它们的连接方式如图2-11所示，A、B两端所加电压，则（ ） A. 各电阻上的电压 B. 电阻上电压是6V C. 通过电阻的电流之比 D. 电阻的电功率 10. 如图2-12所示电路中，A、B两点所加的
9、电压保持不变。滑动变阻器的滑片在其中点处并且保持位置不变；当滑动变阻器的滑片移动时，下列关于各电表示数的说法中正确的是（ ） A. 向下，电流表和的示数都变大 B. 向上，的示数变大，的示数变小 C. 移到最下端，且的阻值越大，电压表的示数越接近 D. 越向上端移动，的示数越接近示数的 11. 三个的电阻，采用不同的方式连接时，若三个电阻都要用上，能够获得的阻值是（ ） A. B. C. D. 12. 如图2-13所示，虚线左边是一个分压器，滑片P位于中央时，P、B间分压值恰为1.0V。当虚线右边接上负载电阻R后，在下列四种情况中能使负载R上获得最接近1.0V电压的是（ ） A. B. C.
10、D. 13. 如图2-14所示电路中，为一电阻箱，当A、B间加上一个恒定不变的电压U后，灯泡和都正常发光。调节电阻箱的阻值使其变大一些，可能出现的现象是（ ） A. L1变亮些，L2变暗些B. L1变暗些，L2变亮些 C. L1和L2都变暗些D. L1变亮些，L2亮度不变 14. 电灯L1标有“220V 60W”，L2标有“220V 40W”，两灯串联后接入电路中的a、b两点，两灯都不能超过额定功率，则下列判断中正确的是（ ） A. a、b端接220V电压时，L1和L2都不能正常发光 B. a、b端接440V电压时，L1和L2都能正常发光 C. 无论a、b端接多少伏电压，L1和L2都不能正常发
11、光 D. 无论a、b端接多少伏电压，L1肯定不能正常发光 15. 如图2-15所示电路中，当滑动变阻器R的滑片P向下移动时，电压表V和电流表A的示数变化是（ ） A. 电压表示数增大，电流表示数减小 B. 两电表示数都增大 C. 两电表示数都减小 D. 电压表示数减小，电流表示数增大 16. 如图2-16所示电路中，灯泡都能正常发光，当滑动变阻器的滑片P向b端滑动时，每个灯泡仍能发光，则它们的亮度变化情况是（ ） A. 变亮，变暗，变亮 B. 变暗，和都变亮 C. 变暗，变亮，变暗 D. 三个灯都变暗 17. 如图2-17所示电路中，电源电动势，内电阻。电阻，。电容器的电容，则下列说法中正确的
12、是（ ） A. 电容器a板带正电，b板带负电 B. a、b两点的电压为3.6V C. 电容器的带电量是 D. 因a、b两板无电流通过，所以不带电 18. 用伏安法测电阻有如图2-18所示的甲、乙两种电路，下列说法中正确的是（ ） A. 若，用甲电路测得值误差较小 B. 若，用甲电路测得值误差较小 C. 若，用乙电路测得值误差较小 D. 无论为何值，用甲电路测得的值总比真实值小，用乙电路测得的值总比真实值大二. 填空题。 19. 画出图2-19所示电路的等效电路图。 20. 甲、乙两段电阻丝，已知甲两端的电压是乙两端电压的倍，通过甲的电流是通过乙的电流的1.5倍，则这两段电阻丝的阻值之比为_。
13、21. 把两根相同材料的电阻丝分别接在两电路中。已知甲电阻丝长为L，直径为d；乙电阻丝长为2L，直径为2d。要使两电阻丝消耗的电功率相等，则通过两电阻丝的电流强度之比_。 22. 一个标明“220V 500W”的电炉，接到电路中正常工作10 min放出_J的热量。如果将两个这样的电炉串联后接在220V电压上，则每个电炉的实际功率是_W。 23. 一个标有“”的电阻器，允许加在它上面的最大电压是_V，正常工作时允许通过的最大电流是_A。 24. 如图2-20所示的串联电路中，已知电阻。现用理想电压表测量A、C间和B、D间的电压，分别是，则A、E两点间的电压_。 25. 已知三个电阻的阻值分别是，将它们按图2-21连接后在A、B两端加一电压U，则（1）各电阻两端的电压之比_；（2）通过各电阻的电流之比_；（3）各电阻在相同时间内放热之比_。 26. 三个阻值相同的电阻连成如图2-22所示的电路。若每个电阻允许消耗的电功率均为10W，那么这段电路允许消耗的最大电功率为_W。 27. 如图2-23所示电路中，当滑动变阻器的滑片P正好位于变阻器的中点时，灯泡L恰好正常发光。已知变阻器两端A、B间所加电压，L是标有“10V 10W”的灯泡，则变阻器的最大阻值为_，允许通过的电流至少为_A。 28. 如图2-24所示电路中，电阻
