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1、第八章 电路第四讲 闭合电路欧姆定律一本节高考考点及要求1电源电动势和内电阻 II2闭合电路欧姆定律 I 二根底回忆一、电动势电源定义：把其它能量转化为电能的装置。 作用：给电路提供持续的电压。2电动势的含义：描述电源把其它形式能转化为电能本领的物理量。在数值上就等于电源 时两极间电压。用符号E表示。1电动势由电源自身决定，与外电路 关2电源的电动势等于内、外电路上的电压之和，关系式为E=U+U 二、闭合电路欧姆定律1闭合电路欧姆定律：电路中的电流和电源电动势成正比，跟电路中的总电阻成反比。 表达式为：I= 常常写成：E=IR+Ir2路端电压：路端电压变化规律如下图电路。闭合电键，滑线变阻器阻
2、值R逐渐减小，对应伏特表读数U逐渐 ，U的理论变化范围为 。原因是：电源存在 ，随着R变小，电流 ，因电源内阻损失的电压U ，外电路电电压U 。U=I1RU内=I1rUr=0I1OEI变化流程为：RIUU当R时，I= 断路时、U= 、U= RIUU当R=0时，I=电路中最大电流U= 、U= 3在闭合电路中的能量转化关系电源总功率电路消耗总功率：P总= 外电路消耗功率电源输出功率：P出= 内电路消耗功率一定是发热功率：P内= 纯电阻电路中，电源输出功率随外电路电阻变化关系：o RP出PmrP出=UI=R=R讨论：当R= 时，输出功率有极大值：P出= ；电源输出功率与外阻关系图象如下图，Rr时，R
3、增大输出功率 ，R=r时输出功率 ，Rr时，R增大，输出功率 。三例题精讲例1如图2所示，当滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时，电路中各电表示数如何变化？电表内阻对电路的影响不计A1A2A3V2VABV1R1R2R3C解：滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时，外电路电阻增大，由得总电流I1减小，电源内部降压减小，由U=E-得路端电压U4增加，由U1=I R1得电阻R1电压U1减小，由U2=U4-U1得AB间电压U2增加，再由得R2支路电流I2增加，最后由I3=I1-I2得滑动变阻器中电流I3减小。2AR1R21S例2 如图，电源的内阻不可忽略定值电阻R1=10，R2=8当电键S接位置1时，电
4、流表的示数为那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是以下的哪些值A.A B.C. D.解：电键接2后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能是电源的路端电压一定减小，原来路端电压为2V，所以电键接2后路端电压低于2V，因此电流一定小于所以只能选C。例3在图示的电路中，假设R1=4，R3=6，电池内阻，那么电源总功率为40W，输出功率为，求电源电动势和电阻R2解：根据题目给出条件可知：电源内电路发热功率I2 电路电流强度I=2A 同电源总功率：I=40， 得 =20V 即外电路总电阻： R= 根据闭合电路欧姆定律=IR+Ir即： 20=22.4+R2，解得 R2=7例4如下图电路，电源的
5、内阻，电阻R1=R2=R3=4，开关S合上时，电流表A的示数为，电压表V的示数为2V，求开关S断开后电压表V的示数。电压表和电流表内阻的影响不计 解答：开关S闭合时等效电路如图： R1 R2R3 R4U3I3R314=4V U4=U3-U2=4-2=2V I4=I1I2=1A R3 R1 R2 R4 E=U3I3I4r=411V S断开时等效电路如图 四跟踪练习1如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的IU图象，那么下述说法正确的选项是 A电动势E1=E2，发生短路时的电流强度I1I2 B电动势E1=E2，内阻r1r2 C电动势E1=E2，内阻r1r2 D当两个电源工作电流变化量相同时，电源2的
6、路端电压变化较大2关于电源和直流电路的性质，以下说法正确的选项是 A电流总是由高电势流向低电势 B电源短路时，电路电流为无穷大，路端电压为零 C外电路断路时，路端电压为最大，外电阻为零 D外电路总电阻值增大时，路端电压也增大3如图，A、B两灯电阻相同，当滑动变阻器的滑动端P向下滑动时 PBRAA、通过电源的电流减小B、电阻R中的电流减小C、电灯A将变暗一些D、电灯B将变暗一些4如图电路中，电阻R1=10，R2=8，电源内阻r0当S接R1时，电压表示数为2V，当S接R2时，电压表示数可能为 ( )A2.2V C1.6V AB05、如下图，直线A和B分别为电源a、b的路端电压和电流的关系图像，设两
7、个电源的内阻分别为ra和rb，假设将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia、Ib，那么 A、ra=rb, Ia=Ib B、rarb, IaIbC、rarb, Ia=Ib D、rarb, IaIb6.如下图，电池组的电动势为，内电阻为r，R0为定值电阻，R为变阻器，R0r.为使R0上消耗的电功率最大，应将变阻器阻值调整到( ).(A)R0(B)R0r(C)R0r(D)07.如下图，直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线，抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线，那么当通过电源的电流为1A时，该电源的输出功率为() (A)1W(B)3W(
8、C)2W(D)2.5WR1R2r8、如下图的电路中，电源电动势为12V，内电阻为1，R1=1，R2=6，假设开关闭合后通过电源的电流为3A，那么R1上消耗的电功率为_W，电动机消耗电功率为_W9如下图，E=10V，R1=4W，R2=6W，C=30F，电池内阻可忽略。1闭合开关K，求稳定后通过R1的电流；2然后将开关K断开，求这以后流过R1的总电量。R1R2R310如下图的电路中，R1=3.5,R2=6,R3=3，电压表为理想电表，当开关S断开时，电压表示数为5.7V；当开关S闭合时，电压表示数为3.5V，求电源的电动势和内电阻11如下图，电阻R34 ，电表为理想表开始时R1、R2、R3中都有电
9、流通过，电压表示数为2 V，电流表示数为0.75 A后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2 V，电流表示数变为0.8 A1哪个电阻断路？2求电阻R1、R2的阻值各为多少？3电源电动势和内阻各为多少？12如下图，变阻器R2的最大电阻是10 ，R35 ，电源的内电阻r1 ，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16 W，电源的输出功率为12 W此时电灯R1正常发光，求：1电灯阻值R1是多少?设R1阻值恒不变2当电键S断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少?13.如下图为一由双刀双掷电键S、两节干电池(每节干电池的电动势=1.5V，内阻r=1)和一个小灯泡(
10、额定电压为2.5V，额定电流为0.15A)组成的电路，那么:(1)当触刀掷向a、b时(a和e、d接通，b和f、c接通)，两个电池是怎样连接的?小灯泡消耗的功率是多少?(2)当触刀掷向c、d时，两个电池是怎样连接的?小灯泡消耗的功率是多少? 14.某电炉在额定电压下的电功率为P0=400W，电源在不接负载时的路端电压与电炉的额定电压相同.当把电炉接到该电源时，电炉实际消耗的功率为P1=324W.假设将两个这样的电炉并联接入该电源，那么两个电炉实际消耗的总功率P2为多少?15直流发电机=250 V，r=3 ，两条输电线电阻R1=R2=1 ，并联的电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额
11、定电压为200 V，额定功率为1 000 W，其它电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化，求：1 接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作？2 接通几只电热器时，发电机的输出功率最大？3 接通几只电热器时，电热器组加热物体最快？ 4 接通几只电热器时，电阻R1和R2上消耗的功率最大？5 接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中的电流最大？五参考答案1234567ACDDCDBBDC 89 、6 912Q=1.2104C 111R1；28 ；4；34 V；1 12 12.5 ；21.5 13(1)并联，0.13W(2)串联，0.43W 14 535.3W 1512只2 40只38只4 50只5 1只