高二物理闭合电路欧姆定律八大主题

高二物理闭合电路欧姆定律八大主题

高二物理闭合电路欧姆定律八大主题 ‎ 一、闭合电路欧姆定律:(适用条件：纯电阻电路)‎ ‎（1）表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．‎ ‎(2）表达式：I=E/(R+r)‎ U I I短=E/r ‎0‎ 二、路端电压跟负载的关系：‎ ‎（1）路端电压随外电路电阻R增大而增大;但不是正比关系。‎ 断路：R→∞，I=0, U’=Ir=0; U=E-Ir=0‎ 短路: R=0,I=E/r, U’=Ir=E; U=E-Ir=E ‎（2）路端电压U随电流I变化的图象．U=E-Ir 图象的物理意义 ‎①在纵轴上的截距表示电源的电动势E．‎ ‎②在横轴上的截距表示电源的短路电流I短=E/r ‎③图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害 三、闭合电路中的功率 由于闭合电路中内、外电路的电流相等，由E=U外+U内得 ：EI=U外I+U内I ‎1．电源提供的功率（电源功率）P总=EI ‎2．电源的输出功率（外电路得到的功率）P外=UI ‎3．电源内阻上的热功率P内=U内I =I2r ‎1‎ R1‎ R2‎ ‎2‎ E r A ‎4、供电效率 h=P出/P总＝U外/E 课堂训练 ‎1、如图，Ｒ1=14Ω,Ｒ2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=‎0.2A；当开关处于位置2时,电流表读数I2=‎0.3A求电源的电动势E和内电阻r。‎ ‎2、如图，R＝0.8Ω当开关S断开时电压表的读数为1.5V；当开关S闭合时电压表的读数为1.2V则该电源的电动势和内电阻分别为多少?‎ ‎3、有两节电池，它们的电动势分别为E1和E2，内阻分别为r1和r2，将它们分别连成闭合电路，其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示，可以判定（ ）‎ U I ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ A.图像交点所示状态，两电路的外电阻相等 B. E1＞E2，r1＞r2‎ C. 图像交点所示状态，两电路的电阻相等 D. E1＞E2，r1＜r2‎ ‎4、如图所示是电源的外特征曲线，则下列结论正确的是（ ）‎ A.电源的电动势为6.0V B.电源的内阻为12Ω C.电流为‎0.2A时的外电阻是28.4Ω D.电源的短路电流为‎0.5A 四、电池组的串并联 ‎1、串联：E串＝nE0 r串＝nr0 2、并联：E并＝E0 r并＝r0/n 五、电源的功率和效率 ‎1、功率 由于闭合电路中内、外电路的电流相等，由E=U外+U内得 ：EI=U外I+U内I ‎①电源提供的功率（电源的总功率）: P总=EI PE=IE ;‎ ‎②电源的输出功率（外电路得到的功率）:P出=IU;‎ o ‎ P出 Pm r R ‎③电源内部消耗的功率（内阻上的热功率）:P内=U内I =I2r ‎2、电源的效率: h=P出/P总＝U外/E h＝R/(R+r) (只适用于纯电阻电路）‎ ‎3、电源输出功率随外电阻变化的图线 当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为 例1:已知如图，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω， R2的变化范围是0－10Ω。求：‎ E r R2‎ R1‎ ‎ ①电源的最大输出功率；‎ ‎②R1上消耗的最大功率；‎ ‎③R2上消耗的最大功率。‎ 例2: 直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线,若A、B对应的横坐标为‎2A,那么线段AB表示的功率为 W, I=‎2A对应的外电阻是 P/W I/A O ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ A B C ‎9‎ ‎3、（05江苏高考卷）如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V．求：‎ ‎(1)电源的电动势E和内阻r。‎ ‎ (2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?‎ 六、电路的动态分析问题 闭合电路中只要有一只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、电压都发生变化。‎ 讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。‎ 例1: 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是 V2‎ V1‎ L1‎ L2‎ L3‎ P A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 C.ΔU1<ΔU2‎ D.ΔU1>ΔU2‎ 例2、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?‎ 七、含有电容器的直流电路 R1 R3‎ R2‎ E C A B B ‎ C C R1‎ R2‎ R3‎ 电容器充放电结束后 ‎1 、在直流电路中电容器可视为断路 ‎2 、与其相连的电阻无电流，两端没有电压，充当导线的作用 例1.已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：（ ）‎ A.增大R1 B.增大R‎2 ‎‎ C.增大R3 D.减小R1‎ ‎2．如图所示的电路中，已知电容C1=C2，电阻R1﹥R2，电源内阻可忽略不计，当开关S接通时，以下说法中正确的有 （ ）‎ A、C1的电量增多，C2的电量减少 ‎ B、C1的电量减少，C2的电量增多 C、C1、C2的电量都增多 D、C1、C2的电量都减少 ‎3、如图所示，电源电动势ε=12伏，内阻r=1欧，电阻R1=3欧，R2=2欧，R3=5欧，电 容器的电容量C1=4μF,C2=1μF,求C1、C2所带电量。‎ 八、电路故障分析 一、电路故障的原因 ‎1 、断路的特点 电流为零，断点的同侧无电势差，若只有一个断点，断点的两端有电势差 造成的结果 电路中的总电阻增大，干路上的电流减小，与其并联的用电器两端的电压增大 ‎2 、短路的特点 被短路的用电器两端无电压，用电器无电流流过 造成的结果 电路中总电阻减小，干路电流增大，被短路用电器不工作，与其串联的用电器两端电压增大 例1、如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：（ ）‎ A、R1断路 B、R2断路 C、R3短路 D、R4短路 ‎2、如图所示的电路中，闭合电键k后，灯a和b都正常发光， 后来由于某种故障使灯b突然变亮，电压表读数增加，由此推 断这故障可能是 （ ）‎ A．a灯灯丝烧断 B．电阻R2断 C．电阻R2短路 D．电容被击穿短路 ‎[参考答案]‎ http://www.DearEDU.com 课堂训练 ‎1、E = 3V r = 1Ω 2、E=1.5V，r =0.2Ω 3、AB 4、AC 电源的功率和效率 ‎1、① 2.25W；② 2W；③ 1.5W。‎ ‎2、2W 0.5Ω ‎3、(1) E = 6V r = 1Ω (2)R＝1Ω，P＝9W 电路的动态分析问题1、B D 2、V1示数增大 V2示数增大 A示数减小 含有电容器的直流电路1、CD 2、D ‎3、提示：R1和R2串联，C1的电压是R2的电压，C2的电压是路端电压 Q1=1.6×10-5库 Q2=10-5库 电路故障分析1、A 2、B ‎