1、第2节电路闭合电路的欧姆定律一、电路的串联、并联串联并联电流II1I2InII1I2In电压UU1U2UnUU1U2Un电阻RR1R2Rn功率分配P1R1P2R2PnRn二、电源的电动势和内阻1电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。(2)表达式：E。(3)物理意义：反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小。2内阻：电源内部导体的电阻。三、闭合电路的欧姆定律1内容闭合电路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公式(1)I。(只适用于纯电阻电路)(2)EU内U外。(适用于任何电路)3路端电压U与电流I的关系(1)关系
2、式：UEIr。(适用于任何电路)(2)UI图象当电路断路即I0时，纵轴的截距为电源电动势。当外电路电压为U0时，横轴的截距为短路电流。图线的斜率的绝对值为电源的内阻。1思考辨析(正确的画“”，错误的画“”)(1)电路中某电阻的阻值最大，该电阻的功率不一定最大。()(2)电动势就是电源两极间的电压。()(3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大。()(4)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大。()(5)电源的输出功率越大，电源的效率越高。()2(人教版选修31P63T1改编)一个电源接8 电阻时，通过电源的电流为0.15 A，接13 电阻时，通过电源的电流为0.10 A，则电源的电动势和内
3、阻分别为()A2 V1.5 B1.5 V2 C2 V2 D1.5 V1.5 答案B3(人教版选修31P52T2改编)如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。图中电压表的内阻为1 k，电流表内阻为0.1 ，被测导体R的真实电阻为87.4 。测量时，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值。如果不考虑实验操作中的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻测量值是()甲乙A甲图的测量值是87.4 B甲图的测量值是87.5 C乙图的测量值是87.5 D乙图的测量值是87.4 C由题图可知，甲图采用的是电流表外接法测电阻，测量值为电压表与电阻R并联的阻值，为80.4 。乙图是电流表
4、内接法测电阻，测量值是电流表与电阻R串联的阻值，为RRA87.5 。故C正确。4(人教版选修31P52T4改编)如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为010 V，当使用a、c两个端点时，量程为0100 V。已知电流表的内阻Rg为500 ，满偏电流Ig为1 mA，则电阻R1、R2的值是()A9 500 90 000 B90 000 9 500 C9 500 9 000 D9 000 9 500 A接a、b时，由串联电路特点有R总R1Rg，得R1Rg9 500 。接a、c时，同理有R总R1R2Rg，得R2RgR190 000 。 电路的串联、并联及电表的改装1串、并联电路的四个有
5、用的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻的个数增多时，总电阻增大。(2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路的条数增多时，总电阻减小。(3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。(4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。2电表的改装改装成电压表改装成电流表内部电路改装后的量程UIg(RRg)IIg量程扩大的倍数nn接入电阻的阻值RRg(n1)RgR改装后的总电阻RxRgRnRgRx题组训练1(2020赣榆智贤中学高三月考)有一灵敏电流计，其表头内阻Rg1 000 ，满偏电流Ig100 A，以下说法
6、正确的是()A把它改成量程为1.5 V的电压表，应串联一个15 k的电阻B把它改成量程为1.0 A的电流表，应并联一个1 的电阻C把它改成量程为1.0 A的电流表，测量某电流时读数为0.5 A，此时流过表头的电流为25 AD把它改成量程为1.5 V的电压表，测量某电压时读数为1.5 V，此时流过表头的电流为100 AD改装成电压表要串联电阻分压，串联阻值为RRg14 000 ，故A错误；改装成电流表要并联分流，并联阻值R 0.1 ，故B错误；把它改成量程为1.0 A的电流表，用它去测量某电流时读数为0.5 A，则指针正好是满偏的一半，即为50 A，故C错误；把它改成量程为1.5 V的电压表，测
7、量某电压时读数为1.5 V，指针正好是满偏，所以此时流过表头的电流为100 A，故D正确。2如图所示，甲、乙都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的电流，下列说法正确的是()甲乙A甲表是电流表，R增大时量程增大B甲表是电流表，R增大时量程减小C乙表是电流表，R增大时量程增大D乙表是电压表，R增大时量程减小B由电表的改装原理可知，电流表应是G与R并联，改装后加在G两端的最大电压UgIgRg不变，所以并联电阻R越大，IIgIR越小，即量程越小，A错误，B正确；电压表应是G与R串联，改装后量程UIgRgIgR，可知R越大，量程越大，C、D错误。3(2020福建省武平县第一中学高二月考)如图，电流表
8、A1(03 A)和A2(00.6 A)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是()AA1、A2的读数之比为15BA1、A2的读数之比为11CA1、A2的指针偏转角度之比为11DA1、A2的指针偏转角度之比为15C根据电表改装原理可知，电流计并联电阻改装成大量程的电流表R，则内阻之比等于最大量程的反比，A1、A2的内阻之比为15，两电流表的量程之比为51，并联时，电流之比等于内阻的反比，电流读数之51，A、B错误；电流表A1(03 A)和A2(00.6 A)是由两个相同的电流计改装而成，图中两个电流表为并联电路，则两电流计也是
9、并联的，电压相等，流过电流计的电流相等，则A1、A2的指针偏转角度之比为11，D错误，C正确。 电路的动态分析问题1判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。(3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。2电路动态分析问题常用的“三法”(1)程序判断法：遵循“局部整体部分”的思路，按以下步骤分析：(2)“串反并同”结论法
10、(应用条件：电源内阻不为零)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大。所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小。即：R(3)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。典例示法(一题多解)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和电压表。在滑动变阻器的滑片P自a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是()A电压表示数减小B电流表
11、示数增大C电容器C所带电荷量增多Da点的电势升高B法一程序法滑片P由a端向b端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表V示数变大，A错误；电阻R2两端的电压U2EI总(R1r)，I总增大，则U2减小，I2，故I2减小，电流表A的示数IAI总I2增大，B正确；由于电容器两端的电压UCU2减小，由QCUC知电容器所带电荷量Q减少，C错误；UababaU2，故a降低，D错误。法二极限法若将滑片P滑至b点，则R30，ab0，D错误；R2两端电压为零，则电容器C两端电压也为零，电容器所带电荷量Q0，C错误；当R30时，电路总电阻最小，总电流最大，R1
12、两端电压最大，故A错误；由于IAI1I2，此时I1最大，I20最小，故IA最大，B正确。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，电容器两端的电压与其并联电器两端电压相等。跟进训练1(2020江苏盐城期末)半导体材料制成的光敏电阻随光照强度增大电阻变小。如图所示，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，U为R2两端的电压，I为流过R2的电流，下图反映物理量间的关系可能正确的是()A B CDC随光照强度的增加，R3电阻减小，则总电阻减小，总电流变大，即R2的电流I变大，R2两端的电压U变大，故选项C正确，A、B、D错误。
13、2(2019江苏七市三模)在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R3为滑动变阻器，R2为定值电阻，C为电容器。开始时开关S1、S2闭合。下列操作能使电容器所带电荷量增加的是()A断开开关S1B断开开关S2C向左移动滑动变阻器R1的滑片D向左移动滑动变阻器R3的滑片B断开开关S1，回路电流为零，电容器通过R1、R2、S1回路放电，电荷量减小，A错误；根据电路结构可知，回路电流I，电容两端电压：UIR2，断开开关S2，电容器直接串联在电路中，回路电流为零，电容器两端电压为电动势，电压变大，根据QCU可知，带电荷量变大，B正确；滑动变阻器R1与电容器串联，稳定时，支路无电流，改变R1的
14、滑片位置，不会改变电压和电流，电容器带电荷量不变，C错误；向左移动滑动变阻器R3的滑片，接入电路电阻变大，I，回路电流变小，UIR2，电容器两端电压变小，根据QCU可知，带电荷量变小，D错误。3如图所示，电源电动势为E，内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计。则以下说法正确的是()A在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流B在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从b到a的电流C在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流D在
15、将S断开后，油滴仍保持静止状态，G中无电流通过A滑片P向上移动，接入电路的电阻增大，总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，干路电流减小，因UEI(rR1)，可知电容器极板间电压变大，油滴受到的静电力增大，油滴向上运动，极板间电压变大，说明电容器充电，G中电流方向从b到a，A正确，B、C错误；将S断开后，电容器放电，G中有电流，电压减小，静电力减小，油滴向下运动，D错误。 电源的功率和效率1电源的功率及效率问题电源总功率任意电路：P总EIP出P内纯电阻电路：P总I2(Rr)电源内部消耗的功率P内I2rP总P出电源的输出功率任意电路：P出UIP总P内纯电阻电路：P出I2R电源的效率任意电路：10
16、0%100%纯电阻电路：100%2纯电阻电路中电源的输出功率P出与外电阻R的关系(1)表达式：P出I2R(2)关系图象根据如图所示图象可知：随着外电阻的增大，输出功率先增大后减小，即：当Rr时，输出功率最大，为Pm。P出R乙A图线与纵轴的交点表示电源的电动势，图线斜率的大小表示电源的内阻，由题图可知E甲E乙，r甲r乙，A正确，B错误；当电流都为I0时，两电源的路端电压相等，内电压不相等，C错误；当路端电压为U0时，电流为I0，外电阻R相等，D错误。2(2019德州期末)图甲为某电源的UI图线，图乙为某小灯泡的UI图线，则下列说法中正确的是()甲乙A电源的内阻为0.5 B小灯泡的电阻随着功率的增
17、大而减小C当小灯泡两端的电压为0.5 V时，它的电阻约为 D把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为3 WD根据电源的UI图线在纵轴的截距表示电动势，斜率绝对值表示电源内阻可知，E1.5 V，r ，选项A错误；根据小灯泡UI图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知，小灯泡的电阻随电流的增大而增大，由PI2R知，小灯泡的电阻随着电功率的增大而增大，选项B错误；当小灯泡两端的电压为U0.5 V时，对应小灯泡中电流为I6 A，根据小灯泡UI图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知，小灯泡电阻R ，选项C错误；把电源和小灯泡组成闭合回路，在题图乙中画出图甲对应的图线，如图所示，两图线的交点表示电路的工作状态，根据小灯泡UI图线上某点的纵、横坐标的乘积表示消耗的电功率可知，小灯泡的功率约为3 W，选项D正确。类别线性元件非线性元件电源图象物理意义反映I和U的正比关系反映I和U的非正比关系反映电源的输出特性，纵轴截距为电源电动势，横轴截距为短路电流注意问题图线的斜率的倒数表示导体的电阻，R，遵从欧姆定律图线的斜率仅表示电阻的变化趋势，某点的电阻值需用点的坐标值计算，即R图线斜率的绝对值表示电源的内阻(注意纵坐标数值是否从零开始)